Генератов высоковольтных импульсов

Генераторы импульсных сигналов

Генератор импульсов АКИП-3301

Количество каналов: 1; Частотный диапазон ОТ: 0,1 мГц; Частотный диапазон ДО: 50 МГц; Опорный генератор (погрешность установки частоты): ±5×10 -5 ; Выходной уровень (минимум): 10 мВпик; Выходной уровень (максимум): 5 Впик; Выходной импеданс (Ом): 50; BURST Пакетный режим: да; Экран (см, разрешение): VFD 40 символов; Особенности: Прямой цифровой синтез (DDS). Режим одиночных и парных импульсов, регулируемая задержка между основным и синхроимпульсом. Регулировка смещения (±5 В). Период следования 20 нс. 10000 с. Длительность импульса и задержка 5 нс. 10000 с.; Интерфейс: опция – GPIB; Госреестр СИ: №68025-17 до 17.07.2022 г.

Генератор импульсов АКИП-3302

Количество каналов: 2; Частотный диапазон ОТ: 0,1 мГц; Частотный диапазон ДО: 50 МГц; Опорный генератор (погрешность установки частоты): ±5×10 -5 ; Выходной уровень (минимум): 10 мВпик; Выходной уровень (максимум): 5 Впик; Выходной импеданс (Ом): 50; BURST Пакетный режим: да; Экран (см, разрешение): VFD 40 символов; Особенности: Прямой цифровой синтез (DDS). Режим одиночных и парных импульсов, регулируемая задержка между основным и синхроимпульсом. Для двух каналов – независимая регулировка параметров. Регулировка смещения (±5 В). Период следования 20 нс. 10000 с. Длительность импульса и задержка 5 нс. 10000 с.; Интерфейс: опция – GPIB; Госреестр СИ: №68025-17 до 17.07.2022 г.

Генератор импульсов АКИП-3303

Количество каналов: 2; Частотный диапазон ОТ: 0,1 мГц; Частотный диапазон ДО: 50 МГц; Опорный генератор (погрешность установки частоты): ±5×10 -5 ; Выходной уровень (минимум): 10 мВпик; Выходной уровень (максимум): 5 Впик; Выходной импеданс (Ом): 50; BURST Пакетный режим: да; Экран (см, разрешение): ЖКИ 14,4 см; Особенности: Прямой цифровой синтез (DDS). Режим одиночных и парных импульсов, регулируемая задержка между основным и синхроимпульсом. Для двух каналов – независимая регулировка параметров. Регулировка смещения (±5 В). Период следования 20 нс. 10000 с. Длительность импульса и задержка 5 нс. 10000 с.; Интерфейс: RS-232 опция – GPIB; Госреестр СИ: №68025-17 до 17.07.2022 г.

Генератор импульсов АКИП-3304

Количество каналов: 2; Частотный диапазон ОТ: 0,1 мГц; Частотный диапазон ДО: 50 МГц; Опорный генератор (погрешность установки частоты): ±5×10 -5 ; Выходной уровень (минимум): 10 мВпик; Выходной уровень (максимум): 5 Впик; Выходной импеданс (Ом): 50; BURST Пакетный режим: да; Экран (см, разрешение): ЖКИ 14,4 см; Особенности: Прямой цифровой синтез (DDS). Режим одиночных и парных импульсов, регулируемая задержка между основным и синхроимпульсом. Для двух каналов – независимая регулировка параметров. Регулировка смещения (±5 В). Период следования 20 нс. 10000 с. Длительность импульса и задержка 5 нс. 10000 с. Встроенный усилитель до 50 В.; Интерфейс: RS-232 опция – GPIB; Госреестр СИ: №68025-17 до 17.07.2022 г.

Генератор импульсов АКИП-3305

Количество каналов: 2; Частотный диапазон ОТ: 0,1 мГц; Частотный диапазон ДО: 50 МГц; Опорный генератор (погрешность установки частоты): ±5×10 -5 ; Выходной уровень (минимум): 10 мВпик; Выходной уровень (максимум): 5 Впик; Выходной импеданс (Ом): 50; BURST Пакетный режим: да; Экран (см, разрешение): ЖКИ 14,4 см; Особенности: Прямой цифровой синтез (DDS). Режим одиночных и парных импульсов, регулируемая задержка между основным и синхроимпульсом. Для двух каналов – независимая регулировка параметров. Регулировка смещения (±5 В). Период следования 20 нс. 10000 с. Длительность импульса и задержка 5 нс. 10000 с. Встроенный усилитель до 150 В.; Интерфейс: RS-232 опция – GPIB; Госреестр СИ: №68025-17 до 17.07.2022 г.

Генератор импульсов АКИП-3307

Количество каналов: 1; Частотный диапазон ОТ: 0,1 мГц; Частотный диапазон ДО: 50 МГц; Опорный генератор (погрешность установки частоты): ±5×10 -5 ; Выходной уровень (минимум): 50 мВпик-пик; Выходной уровень (максимум): 10 Впик-пик; Выходной импеданс (Ом): 50; BURST Пакетный режим: да; Экран (см, разрешение): ЖКИ 11 см; Особенности: Прямой цифровой синтез (DDS). Режимы формирования импульсов – отрицательная логика, положительная логика. Длительность импульса от 8 нс до 9999,5 с. Время нарастания от 5 нс. Регулировка смещения (±5 В).; Интерфейс: RS-232 опция – GPIB; Госреестр СИ: №68025-17 до 17.07.2022 г.

Количество каналов: 2; Частотный диапазон ОТ: 0,125 Гц; Частотный диапазон ДО: 125 МГц; Опорный генератор (погрешность установки частоты): ±5×10 -6 ; Выходной уровень (минимум): 10 мВпик-пик; Выходной уровень (максимум): 5 Впик-пик; Выходной импеданс (Ом): 50; BURST Пакетный режим: да; Экран (см, разрешение): Емкостной сенсорный ЖК 17,78 см; Особенности: Длительность фронта/среза – ≤100 пс Регулировка смещения ±2,5 В. Минимальная длительность импульса от 300 пс. Формирование – одиночного, парных импульсов, последовательности из 3-х и 4-х импульсов, последовательность тактовых импульсов (clock). Максимальная частота до 500 МГц (формирование в режиме «4 импульса»/quadruple). Опция – монтаж в 19” стойку, высота корпуса 3U.; Интерфейс: USB LAN; Госреестр СИ: №72919-18 до 26.10.2023 г.

Количество каналов: 4; Частотный диапазон ОТ: 0,125 Гц; Частотный диапазон ДО: 125 МГц; Опорный генератор (погрешность установки частоты): ±5×10 -6 ; Выходной уровень (минимум): 10 мВпик-пик; Выходной уровень (максимум): 5 Впик-пик; Выходной импеданс (Ом): 50; BURST Пакетный режим: да; Экран (см, разрешение): Емкостной сенсорный ЖК 17,78 см; Особенности: Длительность фронта/среза – ≤100 пс Регулировка смещения ±2,5 В. Минимальная длительность импульса от 300 пс. Формирование – одиночного, парных импульсов, последовательности из 3-х и 4-х импульсов, последовательность тактовых импульсов (clock). Максимальная частота; Интерфейс: USB LAN; Госреестр СИ: №72919-18 до 26.10.2023 г.

Генератор импульсов АКИП-3310

Количество каналов: 1; Выходной уровень (минимум): 2,5 В; Выходной уровень (максимум): 8 В; Выходной импеданс (Ом): 50; Особенности: USB генератор испытательных импульсов. Интегрированный выход положительного импульса прямоугольной формы (перепад напряжения). Длительность фронта 26.10.2023 г.

Госреестр СИ: №56005-13 до 19.12.2018 г.

Опция 001 для генератора 81150A

Количество каналов: 1; Частотный диапазон ОТ: 1 мкГц; Частотный диапазон ДО: 120 МГц; Опорный генератор (погрешность установки частоты): ±54×10 -6 ; Выходной уровень (минимум): 50 мВпик-пик; Выходной уровень (максимум): 20 Впик-пик; Выходной импеданс (Ом): 50; ЦАП (бит): 14; Память (СПФ): 512 кБ; Виды модуляции: AM, ЧM, ЧМн, ФМ, ШИМ; ГКЧ: да; Экран (см, разрешение): да; Особенности: Два переключаемых выходных усилителя – широкополосный и высоковольтный. Дифференциальные выходы. Формы сигнала – стандартные (5 видов), произвольная форма (8 видов), дискретизация до 2 ГГц. Генерация шума с настраиваемым пик фактором и периодом повторения около 26 дней. Генератор импульсов – Настройка временных параметров (задержка, частота, длительность импульса/фронта/спада, коэффициент заполнения) без выпадений сигнала и глитчей. Соответствие классу С стандарта LXI. Опция – генератор кодовых последовательностей.; Интерфейс: LAN, USB, GPIB; Госреестр СИ: №56005-13 до 19.12.2018 г.

Опция 002 для генератора 81150A

Количество каналов: 2; Частотный диапазон ОТ: 1 мкГц; Частотный диапазон ДО: 120 МГц; Опорный генератор (погрешность установки частоты): ±54×10 -6 ; Выходной уровень (минимум): 50 мВпик-пик; Выходной уровень (максимум): 20 Впик-пик; Выходной импеданс (Ом): 50; ЦАП (бит): 14; Память (СПФ): 512 кБ; Виды модуляции: AM, ЧM, ЧМн, ФМ, ШИМ; ГКЧ: да; Экран (см, разрешение): да; Особенности: Два переключаемых выходных усилителя – широкополосный и высоковольтный. Дифференциальные выходы. Формы сигнала – стандартные (5 видов), произвольная форма (8 видов), дискретизация до 2 ГГц. Генерация шума с настраиваемым пик фактором и периодом повторения около 26 дней. Генератор импульсов – Настройка временных параметров (задержка, частота, длительность импульса/фронта/спада, коэффициент заполнения) без выпадений сигнала и глитчей. Соответствие классу С стандарта LXI. Опция – генератор кодовых последовательностей.; Интерфейс: LAN, USB, GPIB; Госреестр СИ: №56005-13 до 19.12.2018 г.

Генератор высоковольтных импульсов на тиристоре

Генератор содержит гасящий конденсатор С1, диодный выпрямительный мост VD1 — VD4, тиристорный ключ VS1 и схему управления. При включении устройства заряжаются конденсаторы С2 и СЗ, тиристор VS1 пока закрыт и ток не проводит. Предельное напряжение на конденсаторе С2 ограничено стабилитроном VD5 величиной 9 В. В процессе зарядки конденсатора С2 через резистор R2 напряжение на потенциометре R3 и, соответственно, на управляющем переходе тиристора VS1 возрастает до определенного значения, после чего тиристор переключается в проводящее состояние, а конденсатор СЗ через тиристор VS1 разряжается через первичную (низковольтную) обмотку трансформатора Т1, генерируя высоковольтный импульс. После этого тиристор закрывается и процесс начинается заново. Потенциометр R3 устанавливает порог срабатывания тиристора VS1.

Частота повторения импульсов составляет 100 Гц. В качестве высоковольтного трансформатора Т1 может быть использована автомобильная катушка зажигания. В этом случае выходное напряжение устройства достигнет 30. 35 кВ.

Генератор высоковольтных импульсов на двух транзисторах

В описываемом ниже регулируемом высоковольтном преобразователе с выходным напряжением 8. 16 кВ использован с небольшими переделками стандартный высоковольтный трансформатор, который применяется в блоке строчной развертки телевизоров.

Устройство состоит из задающего генератора с само­возбуждением, усилителя мощности и выпрямителя. Задающий генератор (транзистор V8) представляет собой блокинг-генератор (длительность импульса — около 200 мкс, частота повторения — 1 кГц). Генератор питается от параметрического стабилизатора R3, R4, V6. С выходной обмотки трансформатора Т2 сигнал поступает на усилитель мощности, собранный на транзисторе V1. В цепь коллектора транзистора включена обмотка II высоковольтного трансформатора Т1.

Высоковольтная обмотка I трансформатора питает выпрямитель — удвоитель напряжения. Резисторы R1 и R2 ограничивают импульс тока нагрузки при включении преобразователя, если она имеет емкостный характер. Выходное напряжение регулируют изменением напряжения питания. Трансформатор Т1 — TBC-110J1A. С него срезают (не разбирая магнитопровода) анодную обмотку, и на ее место наматывают новую, состоящую из 18 витков провода ПЭВ-2-0,44 с отводом от 14-го витка. Высоковольтную обмотку оставляют неизменной. Трансформатор Т2 намотан на кольце типоразмера К20х12х6 из феррита М2000НМ1. Коллекторную обмотку III и обмотку обратной связи II наматывают первыми. Они содержат по 25, а выходная обмотка 1—15 витков провода ПЭВ-2-0,44.

Применение в качестве V1 достаточно мощного транзистора дало возможность установить его непосредственно на плате без радиатора. Для устранения возможности появления коронирующих разрядов детали высоковольтного выпрямителя должны быть припаяны к плате очень аккуратно, без заусенцев и острых углов, и залиты с обеих сторон платы эпоксидной смолой или парафином слоем 2. 3 мм. Резисторы R1 и R2 лучше всего использовать типа КЭВ. Если емкость нагрузки не превышает нескольких сотен пикофарад, эти резисторы могут быть исключены. Конденсатор С1 — ПОВ (или К15-4, КВИ). Зазор между платой и металлическими стенками футляра преобразователя должен быть не менее 20 мм. Налаживание преобразователя сводится к подбору резистора R6 в пределах 0. 20 Ом по наилучшей устойчивости работы задающего генератора и подбору конденсатора С2 при максимальном напряжении на выходе устройства по минимуму тока.

Импульсный высоковольтный блок питания

В статье из журнала ,,РАДИО,, №7 1990 приводится схема импульсного блока питания самодельного компьютера, которую можно использовать как генератор высоковольтного напряжения, если в качестве выходного трансформатора использовать трансформатор от строчной развертки телевизора типа ТВС или же использовать самодельный трансформатор на П-образном ферритовом магнитопроводе. При подключении ко вторичной обмотке такого трансформатора высоковольтного умножителя типа УН-8,5/25 или же самодельного умножителя на выходе получим напряжение

Схема генератора приведена на рисунке ниже.

Первичная обмотка (I) выходного трансформатора Тр2 преобразователя включена в диагональ моста, образованного транзисторами VT1, VT2 и конденсаторами С9, С10. Базовые цепи этих транзисторов питаются от обмоток II и III трансформатора Т1, на первичную обмотку которого поступает ступенчатое напряжение с формирователя, собранного на микросхемах DD1, DD2.

Задающий генератор формирователя собран на инверторах DD1.1 и DD1.2 и вырабатывает колебания частотой, определяемой резистором R4 и конденсатором С6. Чем выше частота импульсов задающего генератора, тем выше мощность блока питания. Однако, следует помнить, что для выпрямления высокочастотных импульсов на вторичной обмотке выходного трансформатора потребуются быстродействующие диоды. Стандартные умножители напряжения типа УН – 9/27 рассчитаны на выпрямление импульсов с частотой

15 кГц. Именно такой частоты выходных импульсов (можно чуть меньше) нужно добиваться, подбирая номиналы R4 и C6. Импульсы с выходов триггеров DD2.1 и DD2.2 поступают на входы элементов DD1.3 и DD1.4, в результате чего на их выходе формируются импульсные последовательности со скважностью 4. Их разность имеет вид импульсов чередующейся полярности с одинаковой длительностью и продолжительностью пауз между ними.

Читайте также:  Детектор лжи своими руками

Через трансформатор Т1 это ступенчатое напряжение передается на базу транзисторов VT1,VT2 и поочередно открывает их. Наличие пауз между импульсами гарантирует полное закрывание каждого из них перед открыванием другого.

Микросхемы DD1,DD2 формирователя питаются напряжением 12 В от бестрансформаторного источника, состоящего из балластного конденсатора С3, выпрямительного моста VD2, стабилитрона VD3 и конденсаторов фильтра С7, С8. Выбор такого напряжения питания микросхем позволил использовать трансформатор Т1 с максимально возможным коэффициентом трансформации (10:1), что снизило токовую нагрузку на элементы DD1.3, DD1.4 и дало возможность обойтись без дополнительных транзисторных ключей в их выходной цепи.

Устройство собрано на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Транзисторы VT1, VT2 закреплены на пластине размерами 40х22 мм из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, припаянной перпендикулярно плате. Транзисторы КТ704А можно заменить на транзисторы КТ872А.

Трансформатор Т1 намотан на кольцевом магнитопроводе типоразмера К10х6х5 из феррита 3000НМ. Его обмотка I содержит 180 витков провода ПЭЛШО 0,1, обмотки II и III- по 18 витков ПЭЛШО 0,27.

Магнитопровод трансформатора Т2 собран из двух ферритовых (М2000 НМ ) П-образных половинок. Конкретный размер П-образного магнитопровода для маломощного генератора высокого напряжения значения не имеет. Обмотка I состоит из 100 витков провода ПЭВ-2 0,27, обмотка II – из 1200 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм.

Обмотки I и II выходного трансформатора Т2 необходимо распределить по магнитопроводу как можно дальше друг от друга. Обычно их располагают так, как показано на рисунке ниже.

Если каркас обмотки I может быть выполнен из любого диэлектрика, то каркас высоковольтной обмотки II должен выдерживать высокое напряжение и не допускать пробоя между магнитопроводом и витками вторичной обмотки ( можно использовать обрезок сантехнической полипропиленовой трубки, внутренний диаметр которой равен диаметру магнитопровода). По торцам каркаса вторичной обмотки желательно сделать щитки из диэлектрической пластины, которые будут препятствовать высоковольтному пробою между витками вторичной обмотки и магнитопроводом.

Мощный высоковольтный блок питания

Изложенный ниже высоковольтный блок питания мощностью 800 Вт может быть использован для питания газоразрядных лазеров с рабочим током разряда в пределах 10 – 100 мА.

От описанных ранее он отличается применением в преобразователе полевых транзисторов, что обеспечивает более высокий КПД и пониженный уровень высокочастотных помех.

Недостаток такого схемного решения — высокое напряжение на половинах первичной обмотки, что требует применения транзисторов с соответствующим допустимым напряжением. Правда, в отличие от мостового преобразователя, в данном случае достаточно двух транзисторов вместо четырех, что немного упрощает конструкцию и повышает КПД устройства. В предлагаемом ИБП применен двухтактный преобразователь с трансформатором, первичная обмотка которого имеет средний вывод. Он имеет высокий КПД, низкий уровень пульсации и слабо излучает помехи в окружающее пространство.

Входное напряжение ИБП — 180. 240 В, выходное напряжение определяется числом витков во вторичной обмотке высоковольтного трансформатора, максимальная мощность нагрузки — 800 Вт, рабочая частота преобразователя — 90 кГц. Принципиальная схема ИБП изображена на рисунке ниже.

Как видно, это преобразователь с внешним возбуждением без стабилизации выходного напряжения. На входе устройства включен высокочастотный фильтр Cl, LI, С2, предотвращающий попадание помех в сеть. Пройдя его, сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом VD1. VD4, пульсации сглаживаются конденсатором СЗ. Выпрямленное постоянное напряжение (около 310 В) используется для питания высокочастотного преобразователя.

Устройство управления преобразователем выполнено на микросхемах DD1. DD3. Питается оно от отдельного стабилизированного источника, состоящего из понижающего трансформатора Т1, выпрямителя VD5 и стабилизатора напряжения на транзисторах VT1, VT2 и стабилитроне VD6. На элементах DDl.l, DD1.2 собран задающий генератор, вырабатывающий импульсы с частотой следования около 360 кГц. Далее следует делитель частоты на 4, выполненный на триггерах микросхемы DD2. С помощью элементов DD3.1, DD3.2 создаются дополнительные паузы между импульсами. Паузой является не что иное, как уровень логического 0 на выходах этих элементов, появляющийся при наличии уровня логической 1 на выходах элемента DD1.2 и триггеров DD2.1 и DD2.2. Напряжение низкого уровня на выходе DD3.1 (DD3.2) блокирует DD1.3 (DD1.4) в «закрытом» состоянии (на выходе — уровень логической 1). Длительность паузы равна 1/3 от длительности импульса напряжений на выводах 1 DD3.1 и 13 DD3.2, чего вполне достаточно для закрывания ключевого транзистора. С выходов элементов DD1.3 и DD1.4 окончательно сформированные импульсы поступают на транзисторные ключи (VT5, VT6), которые через резисторы R10, R11 управляют затворами мощных полевых транзисторов VT9, VT10 .

Импульсы с прямого и инверсного выходов триггера DD2.2 поступают на входы устройства, выполненного на транзисторах VT3, VT4, VT7, VT8. Открываясь поочередно, VT3 и VT7, VT4 и VT8 создают условия для быстрой разрядки входных емкостей ключевых транзисторов VT9, VT10, т.е. их быстрого закрывания. В цепи затворов транзисторов VT9 и VT10 включены резисторы относительно большого сопротивления R10 и R11. Вместе с емкостью затворов они образуют фильтры нижних частот, уменьшающие уровень гармоник при открывании ключей.

С этой же целью введены элементы VD9. VD12, R16, R17, С12, С13. В стоковые цепи транзисторов VT9, VT10 включена первичная обмотка трансформатора Т2. Выпрямитель выходного высоковольтного напряжения выполнен на цепочке из высоковольтных диодов VD и конденсатора С, рабочее напряжение которого должно быть выше напряжения на вторичной обмотке высоковольтного трансформатора.

В устройстве применены конденсаторы К73-17 (С1, С2, С4), К50- 17 (СЗ), МБМ (С12, С13), К73-16 (С14. С21, С24, С25), К50-35 (С5. С7), КМ (остальные).

Вместо указанных на схеме допустимо применение микросхем серий К176, К564. Диоды Д246 (VD1. VD4) заменимы на любые другие, рассчитанные на прямой ток не менее 5 А и обратное напряжение не менее 350 В (КД202К, КД202М, КД202Р, КД206Б, Д247Б), или диодный выпрямительный мост с такими же параметрами, диоды КД2997А (VD13. VD20) — на КД2997Б, КД2999Б, стабилитрон Д810 (VD6) – на Д814В.

В ка­честве VT1 можно использовать любые транзисторы серий КТ817, КТ819, в качестве VT2. VT4 и VT5, VT6 — соответственно, любые из серий КТ315, КТ503, КТ3102 и КТ361, КТ502, КТ3107, на месте VT9, VT10 – КП707В1, КП707Е1. Транзисторы КТ3102Ж (VT7, VT8) заменять не рекомендуется.

Трансформатор Т1 — ТС-10-1 или любой другой с напряжением вторичной обмотки 11. 13 В при токе нагрузки не менее 150 мА.

Катушку L1 сетевого фильтра наматывают на ферритовом (М2000НМ1) кольце типоразмера К31х18,5х7 проводом ПЭВ-1-1.0 (2×25 витков).

Трансформатор Т2 изготовлен из двух П-образных половинок феррита той же марки. Обмотка I содержит 2×42 витка провода ПЭВ-2-1,0 (наматывают в два провода), число витков вторичной обмотки определяется требуемым напряжением питания лазера и может изменяться в широких пределах. Толщина провода вторичной обмотки выбирается, исходя из рабочего тока лазера.

Транзисторы VT9, VT10 устанавливают на теплоотводах с вентиляторами, применяемых для охлаждения микропроцессоров Pentium (подойдут аналогичные узлы и от процессоров 486).

Конкретные параметры диодов VD высоковольтной выпрямительной цепочки зависят от рабочего напряжения и тока газоразрядной трубки лазера. Кроме того, следует помнить, что для выпрямления высокочастотного импульсного напряжения требуются быстродействующие диоды типа диоды Шоттки.

При монтаже ИБП следует стремиться к тому, чтобы все соединения были возможно короче, а в силовой части использовать провод возможно большего сечения. Поскольку ИБП не оснащен устройством защиты от короткого замыкания и перегрузки, в цепи питания необходимо включить предохранители на 10 А. В налаживании описанный ИБП практически не нуждается. Важно только правильно сфазировать половины первичной обмотки трансформатора Т2. При исправных деталях и отсутствии ошибок в монтаже блок начинает работать сразу после включения в сеть. Если необходимо, частоту преобразователя подстраивают подбором резистора R3.

Высоковольтный блок питания с регулировкой выходного напряжения

Ниже приведена схема высоковольтного блока питания, в котором имеется возможность регулировки выходного напряжения. Задающий генератор импульсов собран на микросхеме IR 2153. Частота импульсов регулируется резистором R6.

Силовая часть выполнена на шести MOSFET-транзисторах типа IRF 840. Для маломощного блока питания вполне хватит и двух транзисторов IRF 840.

Выходное напряжение регулируется резистором R14, а пределы регулировки определяются резистором R16.

В качестве высоковольтного трансформатора используется стандартный трансформатор от телевизора типа ТВС-110 ЛА.

Высоковольтные генераторы с индуктивными накопителями энергии

Все рассмотренные выше генераторы высокого напряжения имели в качестве накопителя энергии конденсатор. Не меньший интерес представляют устройства, использующие в качестве та­кого элемента индуктивности.

В подавляющем большинстве конструкции подобного рода преобразователей ранних лет содержали механический коммута­тор индуктивности. Недостатки такого схемного решения очевид­ны: это повышенный износ контактных пар, необходимость их периодической чистки и регулировки, высокий уровень помех.

С появлением современных бьютродействующих электрон­ных коммутаторов конструкции преобразователей напряжения с коммутируемым индуктивным накопителем энергии заметно уп­ростились и стали конкурентоспособными.

Основой одного из наиболее простых вьюоковольтных ге­нераторов (рис. 12.1) является индуктивный накопитель энер­гии [12.1].

Рис. 12.1. Электрическая схема высоковольтного генератора на основе индуктивного накопителя энергии

Этот транзистор в соответствии с длительностью и частотой следования управляющих импульсов коммутирует первичную об­мотку трансформатора Т1.

Рис. 12.2. Схема генератора высокого напряжения на основе ин­дуктивного накопителя энергии

Генератор вьюокого напряжения (рис. 12.2) может быть ис­пользован как самостоятельно — для получения вьюокого напря­жения (обычно до 1…2 кВ), либо как промежуточная ступень «накачки» других преобразователей.

Транзисторы BD139 можно заменить на КТ943В.

В качестве ключевых элементов преобразователей с ин­дуктивным накопителем энергии долгие годы использовали мощные биполярные транзисторы. Их недостатки очевидны: до­вольно высоки остаточные напряжения на открытом ключе, как следствие, потери энергии, перегрев транзисторов.

По мере совершенствования полевых транзисторов послед­ние начали оттеснять биполярнью транзисторы в схемах источни­ков питания, преобразователях напряжения.

Для современных мощных полевых транзисторов сопротив­ление открытого ключа может достигать десятью…сотью доли Ома, а рабочее напряжение достигать 1 …2 кВ.

На рис. 12.3 приведена электрическая схема преобразова­теля напряжения, выходной каскад которого выполнен на полевом транзисторе MOSFET. Для согласования генератора с полевым транзистором включен биполярный транзистор с большим коэф­фициентом передачи.

Электрическая схема генератора высоковольтных им­пульсов с ключевым полевым транзистором

Задающий генератор собран на /СМО/7-микросхеме CD4049 по типовой схеме. Как сами выходные каскады, так и каскады формирования управляющих сигналов, показанные на рис. 12.1 — 12.3 и далее, взаимозаменяемы и могут быть использованы в лю­бом сочетании.

Выходной каскад генератора вьюокого напряжения системы электронного зажигания конструкции П. Брянцева (рис. 12.4) вы­полнен на современной отечественной элементной базе [12.2].

При подаче на вход схемы управляющих импульсов транзи­сторы VT1 и VT2 кратковременно открываются. В результате ка­тушка индуктивности кратковременно подключается к источнику

Рис. 12.4. Схема выходного каскада генератора высокого напря­жения П. Брянцева на составном транзисторе

Рис. 12.5. Электрическая схема генератора высокого напряжения с задающим генератором на основе триггеров Шмитта

питания. Конденсатор С2 сглаживает пик импульса напряжения. Резистивный делитель (R3 и R5) ограничивает и стабилизирует максимальное напряжение на коллекторе транзистора VT2.

В качестве трансформатора Т1 использована катушка зажи­гания Б115. Ее основные параметры: Ri=1,6 Ом, 200 кГц.

Первичная обмотка трансформатора Т1, намотанная на сердечнике от трансформатора строчной развертки, имеет 40 витков диаметром 1,0 мм. Выходное напряжение преобразовате­ля на частотах ниже 5 кГц составляет 20 кВ, в области частот 50…70 кГц выходное напряжение снижается до 5… 10 /св.

Выходная мощность высокочастотного сигнала устройства может доходить до 30 Вт. В этой связи при использовании данной конструкции, например, для газоразрядной фотосъемки необхо­димо принять особые меры по ограничению выходного тока.

Вьюоковольтный генератор, рис. 12.6 [12.4], имеет более сложную конструкцию.

Предоконечный каскад на комплиментарных транзисторах VT1 и VT2 обеспечивает работу оконечного — на мощном транзи­сторе VT3.

Читайте также:  Фотореле День-Ночь своими руками

Соотношение длительность/пауза регулируют потенциомет­ром R7, а частоту импульсов — потенциометром R4.

Частоту генерации можно изменять ступенчато — переклю­чением емкости конденсатора С1. Начальная частота генерации близка к 20 кГц.

Первичная обмотка доработанного трансформатора строч­ной развертки имеет 5… 10 витков, ее индуктивность примерно 0,5 мГн. Защита выходного транзистора от перенапряжения осуществляется включением варистора R9 параллельно этой обмотке.

Транзистор 2N2222 можно заменить на КТ3117А, КТ645; 2N3055 — на КТ819ГМ; BD135 — на КТ943А, BD136 — на КТ626А, диоды 1N4148 — на КД521, КД503 и др. Микросхему DA2 можно заменить отечественным аналогом — КР142ЕН8Б<Д); DDI — К561ТЛ1.

Следующим видом генераторов вьюоковольтного напряже­ния являются автогенераторнью преобразователи напряжения с индуктивной обратной связью.

Импульсный преобразователь с самовозбуждением выра­батывает пакеты высокочастотных высоковольтных колебаний (рис. 12.7) [12.5].

Рис. 12.7. Электрическая схема импульсного преобразователя напряжения с самовозбуждением

Автогенератор импульсов высокого напряжения на транзи­сторе VT1 получает*сигнал обратной связи с трансформатора Т1 и в качестве нагрузки имеет катушку зажигания Т2. Частота гене­рации — около 150 Гц. Конденсаторы С*, С2 и резистор R4 опре­деляют режим работы генератора.

Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе Ш 14×18. Обмотка I состоит из 18 витков провода ПЭВ-2 0,85 мм, намотан­ных в два провода, а II — из 72 витков провода ПЭЛШО 0,3 мм.

Стабилитрон VD2 укреплен в центре дюралюминиевого ра­диатора размерами 40x40x4 мм. Этот стабилитрон можно заме­нить цепочкой мощных стабилитронов с суммарным напряжением стабилизации 150 В. Транзистор VT1 также установлен на радиа­торе размерами 50x50x4 мм.

Резонансный преобразователь напряжения с самовозбуж­дением описан в работе Е. В. Крылова (рис. 12.8). Он выполнен на высокочастотном мощном транзисторе VT1 типа КТ909А [12.6].

Трансформатор преобразователя выполнен на фторопла­стовом каркасе диаметром 12 мм с использованием ферритового стержня 150ВЧ размером 10×120 мм. Катушка L1 содержит 50 витков, L2 — 35 витков провода ЛЭШО 7×0,07 мм. Катушки низко­вольтной половины устройства имеют по одному витку провода во

Рис. 12.8. Схема резонансного высоковольтного генератора с трансформаторной обратной связью

фторопластовой (политетрафторэтиленовой) изоляции. Они на­мотаны поверх катушки L2.

Выходное напряжение преобразователя составляет 1,5 кВ (максимальное — 2,5 кВ). Частота преобразования — 2,5 МГц. Потребляемая мощность — 5 Вт. Выходное напряжение устройст­ва изменяется от 50 до 100% при увеличении напряжения питания с 8 до 24 В.

Конденсатором переменной емкости 04 трансформатор настраивают на резонансную частоту. Резистором R2 устанавли­вают рабочую точку транзистора, регулируют уровень положи­тельной обратной связи и форму генерируемых сигналов.

Преобразователь безопасен в работе — при низкоомной на­грузке вьюокочастотная генерация срывается.

Следующая схема вьюоковольтного источника импульсно­го напряжения с двухкаскадным преобразованием показана на рис. 12.9 [12.7]. Электрическая схема его первого каскада доста­точно традиционна и практически не отличается от рассмотрен­ных ранее конструкций.

Отличие устройства (рис. 12.9) заключается в использова­нии второго каскада повышения напряжения на трансформаторе. Это заметно повышает надежность устройства, упрощает конст­рукцию трансформаторов и обеспечивает эффективную изоля­цию между входом и выходом устройства.

Трансформатор Т1 выполнен на Ш-образном сердечнике из трансформаторной стали. Сечение сердечника составляет

Рис. 12.9. Схема высоковольтного преобразователя с трансфор­маторной обратной связью и двойным трансформатор­ным преобразованием напряжения

16×16 мм. Коллекторные обмотки I имеют 2×60 витков провода диаметром 1,0 мм.

Катушки обратной связи II содержат 2×14 витков провода диаметром 0,7 мм. Повышающая обмотка III трансформатора Т1, намотанная через несколько слоев межслойной изоляции, имеет 20… 130 витков провода диаметром 1,0 мм. В качестве выходного (вьюоковольтного) трансформатора использована катушка зажи­гания автомобиля на 12 или 6 В.

К генераторам вьюокого напряжения с индуктивными нако­пителями энергии следует отнести и устройства, рассмотреннью ниже.

Для получения вьюоковольтных наносекундных импульсов В. С. Белкиным и Г. И. Шульженко [12.8, 12.9] была разработана схема формирователя на дрейфовых диодах и насыщающейся индуктивностью с однотактным преобразователем, синхронизи­рованным с формирователем, а также показана возможность со­вмещения функций ключа формирователя и преобразователя.

Схема преобразователя, синхронизированного с формиро­вателем, приведена на рис. 12.10; вариант схемы формирователя с раздельными ключевыми элементами приведен на рис. 12.11, а временные диаграммы, характеризующие работу отдельных уз­лов схемы формирователя, — на рис. 12.12.

Задающий генератор прямоугольных импульсов (рис. 12.10) вырабатывает импульсы, отпирающие транзисторный ключ VT1

Рис. 12.10. Схема формирователя высоковольтных импульсов с общим ключом для преобразователя и формирователя

Рис. 12.11. Фрагмент схемы формирователя высоковольтных им­пульсов с раздельными ключами

Рис. 12.12. Временная диаграмма работы преобразователя

на время 1н и запирающие на время ^ (рис. 12.12). Их сумма опре­деляет период повторения импульсов. За время через дроссель L1 протекает ток I„. После запирания транзистора ток через диод VD1 заряжает накопительную емкость формирователя С1 до напряжения и^, диод VD1 закрывается и отсекает конденсатор С1 от источника питания.

В таблице 12.1 приведены данные по возможному исполь­зованию полупроводниковых приборов в формирователе вы­соковольтных импульсов. Амплитуда формируемых импульсов приведена для низкоомной нагрузки величиной 50 Ом.

Таблица 12.1. Выбор элементов для формирователей высоковольтных импульсов

Генератов высоковольтных импульсов

наши предложения

наши предложения

Высоковольтные генераторы мощных импульсов

Высоковольтные генераторы мощных импульсов включают в себя, как правило, накопитель энергии, систему умножения (трансформации) напряжения, систему коммутации и управления. В качестве накопителя энергии в них чаще всего используются емкостные и индуктивные накопители. Увеличение напряжения может достигаться разными способами: например, переключением элементов накопителя с параллельного на последовательное, использованием импульсного трансформатора, резким обрывом зарядного тока индуктивного накопителя.В качестве коммутаторов используются искровые разрядники, газоразрядные лампы, тиратроны и полупроводниковые коммутаторы.Обрыв тока осуществляется размыкателями тока,такими как плазменные размыкатели, размыкатели на основе электрического взрыва проводников, вакуумные и др.

Высоковольтные генераторы мощных импульсов подразделяются на генераторы импульсных напряжений (ГИН) и генератор импульсных токов (ГИТ).

Генератор импульсного высокого напряжения (генератор Аркадьева-Маркса) – это устройство принцип действия которого основан на зарядке электрическим током соединённых параллельно (через резисторы) конденсаторов, которые после зарядки соединяются последовательно при помощи различных коммутирующих устройств (например газовых разрядников или тригатронов). Таким образом выходное напряжение увеличивается пропорционально количеству соединённых конденсаторов.

Принципиальная схема ГИ Н (стадия заряда)

После зарядки конденсаторов запуск генератора обычно производится после срабатывания первого разрядника (на рисунке обозначенного как trigger (триггер). После срабатывания триггера перенапряжение на разрядниках заставляет срабатывать все зарядники практически одновременно, чем и производится последовательное соединение заряженных конденсаторов.

Принципиальная схема ГИН (стадия разряда)

Генераторы Маркса позволяют получать импульсные напряжения от десятков киловольт до нескольких миллионов и до десятка миллионов вольт.

Частота импульсов, вырабатываемых генератором Маркса зависит от мощности генератора в импульсе — от единиц импульсов в час, до нескольких десятков герц.

Энергия в импульсе генераторов Маркса широко варьируется и может начинаться от величин в десятые джоуля и достигать величин в десятки мегаджоулей.

В некоторых установках объединяют два генератора Маркса в единую установку в которой многоступенчатый ГИН с конденсаторами небольшой общей ёмкостью обеспечивает высокий потенциал напряжения, необходимый для развития разряда основного малоступенчатого ГИТ с конденсаторами большой общей ёмкости, со сравнительно невысоким потенциалом, но большой силой тока в продолжительном импульсе.

Генератор импульсных токов является источником высоковольтных импульсов тока и предназначен для повышения сетевого напряжения с последующим его выпрямлением и зарядкой высоковольтных импульсных конденсаторов, коммутации энергии, запасаемой в электрическом поле конденсаторов. Емкостные накопители энергии широко используются в физических экспериментах и в производственной сфере благодаря ряду достоинств. Главным из них является малое внутреннее сопротивление (10 -3 Ом и ниже) и индуктивность (до 10 -9 Гн), что позволяет обеспечить малое время заряда (10 -4 – 10 -8 с), высокую эффективность передачи энергии в нагрузку, возможность достижения рекордных значений мощности (до 10 13 Вт) и скорости нарастания тока (выше 10 13 А/с). Кроме того, емкостные накопители обладают рядом удобств (отсутствие движущихся элементов, простота обслуживания, модульный принцип построения).

Конструктивно ГИТ представляет собой корпус с верхней крышкой, боковой дверью и панелью управления. Эти элементы конструкции выполнены из стали и являются надежным защитным экраном от воздействия импульсных магнитных полей на окружающую среду. В состав ГИТа входят: выпрямитель-трансформатор, клемники, дверной конечный выключатель, электромагнит с приводной тягой замыкателей, блокировки, разрядник и емкостные накопители, соединенные шинами и кабельными разделками согласно схеме электрической принципиальной.

Выпрямитель-трансформатор предназначен для повышения и выпрямления входного напряжения и представляет собой металлический бак в котором находятся повышающий трансформатор, выпрямитель и токоограничивающие дроссели. Выпрямитель-трансформатор заполнен трансформаторным маслом.
Разрядник предназначен для коммутации энергии, накопленной в конденсаторах емкостного накопителя в нагрузку. Разрядник представляет собой основание с установленными на нем двумя опорными высоковольтными изоляторами, на которых размещены два металлических электрода (в форме торов) с возможностью регулирования зазора между ними.

Работа генератора под нагрузкой обеспечивается системой управления, разработанной в соответствии с требованиями входных параметров схемы электрической принципиальной.

Цикл работы генератора может быть разбит на три этапа:

подготовка пуска генератора;

пуск и работа генератора;

отключение генератора.

Постоянный зарядный ток с выхода выпрямитель-трансформатора по высоковольтному кабелю через водный промежуток технологического узла (бак-электрод) заряжает конденсаторы емкостного накопителя. При достижении заданного зарядного напряжения на конденсаторах срабатывает разрядник, напряжение срабатывания которого зависит от зазора между его электродами и устанавливается по тарировочной кривой разрядника. При этом энергия, накопленная в конденсаторах емкостного накопителя через высоковольтные шлейфы коммутируется в нагрузку.

Мы можем предложить генераторы импульсных токов параметры которых лежат в следующих диапазонах:

1. Диапазон выходных напряжений 0. 125 кВ;

2. Диапазон выходной мощности 0…160 кВт;

3. Диапазон потребляемой мощности 0…300 кВА;

4. Диапазон частоты следования импульсов 0…1000 Гц;

5. Диапазон энергии в импульсе 0…100 кДж;

6. Диапазон разрядного тока 1…1000 кА;

7. Диапазон зарядного тока 0…100 А.

Мы можем изготовить ГИТ по Вашему индивидуальному техническому заданию в кратчайший срок. По требованию заказчика подбирается ГИТ с регулируемыми либо нерегулируемыми параметрами.

Формирователь высокочастотных высоковольтных импульсов на основе аналогового зарядового насоса

Texas Instruments LM6171

В недавнем проекте исследовались возможности ВЧ усилителя мощности с динамической модуляцией нагрузки (dynamic load modulation, DLM) для сетей 5G. В выходных цепях усилителей DLM обычно используются высоковольтные варакторные диоды, которые должны управляться высокоскоростными импульсами большого напряжения.

Импульсы должны были достигать в пике +80 В и иметь связь по постоянному току, что исключало использование трансформатора. Кроме того, схема должны была быть линейной, чтобы точно воспроизводить форму входного импульса на своем выходе. Обычные операционные усилители не способны обеспечивать большие размахи выходного напряжения, тем более на высоких частотах. Хотя существуют гибридные модули, подобные модулям, выпускаемым Apex Microtechnology, они потребляют большой ток и не могли соответствовать требованиям проекта.

Идея схемы, показанной на Рисунке 1, была подсказана схемами емкостных зарядовых насосов [1], которые широко используются в источниках питания для получения высокого или отрицательного напряжения. Однако вместо ключей в схеме на Рисунке 1 использованы операционные усилители, позволившие сделать характеристику схемы линейной. В этой конструкции используются три каскада, но при необходимости получения более высокого выходного напряжения количество каскадов можно увеличить.

Рисунок 1.В этом аналоговом зарядовом насосе для обеспечения линейности вместо
ключей используются операционные усилители.

Теоретически для получения размаха напряжения 90 В при напряжении питания +30 В требуются всего три каскада. Однако практически это невозможно из-за падения напряжения на диодах и ограничений выходных каскадов операционных усилителей. Чтобы предотвратить возникновение защелкивания, максимальные входные и выходные напряжения используемого в этой конструкции операционного усилителя LM6171 должны быть на 2 В ниже напряжений на шинах питания. К сожалению, быстродействующие, полностью rail-to-rail операционные усилители, способные работать при напряжениях шин питания более 12 В, в настоящее время недоступны. С учетом этого ограничения схема конструировалась так, чтобы размах выходных сигналов операционных усилителей находился в диапазоне от 6 до 76 В.

Читайте также:  Миниатюрные устройства (микронаушники) для сдачи экзаменов (крутая сборка)

Усилитель в схеме на Рисунке 1, имеющий усиление 8.3 В/В, увеличивает пиковое значение входных импульсов до 26 В. Эти импульсы подаются на конденсатор C1, который вместе с диодом D1 образует зарядовый насос. Выходным напряжением зарядового насоса питается усилитель IC2. Дифференциальный усилитель IC2 воспринимает разность между собственным напряжением питания и напряжением шины +30 В. При росте выходного напряжения IC1 усилитель IC2 обнаруживает это, и напряжение на его выходе тоже возрастает, эффективно усиливая выходной сигнал IC1 с коэффициентом усиления 1.9 В/В. Его выходное напряжение изменяется между 4 В и 54 В. Аналогичным образом работает каскад на усилителе IC3 и связанных с ним цепях. Сопротивления резисторов были рассчитаны на основании оценки напряжений в схеме при минимальном и максимальном размахе выходного напряжения.

Пример результата показан на Рисунке 2, где входные импульсы имеют частоту 100 кГц и времена нарастания и спада 1 мкс. Выход схемы линейно отслеживает входной сигнал, увеличивая его размах до значений от 6 до 72.8 В. Как уже упоминалось, схема разрабатывалась для управления варакторными диодами, которые имеют высокий импеданс, поэтому ток, необходимый для управления ими, был небольшим и вполне соответствовал возможностям LM6171.

Рисунок 2.Осциллограммы входного (VIN) и выходного (VOUT) напряжений
аналогового зарядового насоса.

При необходимости выходной ток можно увеличить, включив параллельно несколько операционных усилителей [2]. Одним из недостатков этой схемы является то, что уровень выходного напряжения достаточно долго должен оставаться низким, чтобы конденсаторы полностью заряжались и могли обеспечивать необходимый ток в пиках импульсов.

Ссылки

  1. Newnes Electronics Circuit Pocket Book, Marston, R., ISBN 0750608579, pp. 159-162.
  2. “Doubling the Output Current to a Load with a Dual Op Amp,” Renesas Application Note AN1111.

Материалы по теме

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Пять способов изготовления мини-паяльника

Мини-паяльник можно сделать своими руками из подручных средств — это не займёт много времени и избавит от необходимости покупать дорогой новый аппарат. Самодельное устройство особенно актуально для тех, кто лишь изредка занимается пайкой.

Разумеется, таким мини-паяльником лучше выполнять только простые работы в домашних условиях. Речь может идти о соединении проводков, кабелей, пайке антенны, несложных микросхем.

Изготовление из резисторов МЛТ и ПЭВ

Популярный вариант самодельного мини-паяльника — с использованием резистора МЛТ (это аббревиатура расшифровывается как «металлический, лакированный, теплоустойчивый»). Это даже не мини, а микро-устройство, но нагревается до 190°, что позволяет плавить припой ПОС-60.

Для его создания, помимо самого резистора, понадобятся:

  • две изолированные одножильные медные проволоки;
  • деревянный брусок.

Резистор — главная часть будущего устройства, и поэтому к его выбору надо отнестись ответственно. Лучше не покупать дешёвые китайские изделия, а отдать предпочтение медным резисторам отечественного производства.

Ещё один важный момент. Мини-паяльник, сделанный из резистора на 51 Ом, необходимо использовать для напряжения в 24 Вольта. Если же нужен инструмент для работы с напряжением 12 Вольт, то потребуется резистор с сопротивлением от 24 до 27 Ом.

Чтобы сделать такой мини-паяльник, сначала резистор каким-нибудь острым предметом очищают от краски, и защищают медную проволоку. Затем из одного освобождённого от изоляции конца проволоки создают петлю и надевают на один из краёв резистора. А к другому краю прикрепляют (в идеале — припаивают) второй конец этой же проволоки.

Теперь из ещё одной медной проволоки необходимо сделать небольшую закрутку для прикрепления к деревянному бруску (он здесь будет играть роль ручки). Жало при этом должно выступать за пределы бруска не более чем на 1 сантиметр, а конец резистора — не более чем на 2,5 сантиметра.

Делают также мини-паяльники из резистора ПЭВ-20 (сопротивление 2 кОм), вставляя в него жало из медной проволоки, приделывая ручку и провода. Такой мини-паяльник может работать от домашней сети. Это очень популярная и простая конструкция. Основное в ней – правильно сделать медный стержень. Для жала берут либо стержень старого паяльника, либо кусок медной шины.

Из шариковой ручки

Сделать мини-паяльник дома своими руками можно, используя и обыкновенную шариковую ручку. Но это, конечно, не единственный материал, который понадобится.

Процесс изготовления такого мини-паяльника тоже предполагает применение резистора МЛТ. От него отрезают ножку, и в появившейся в результате этого чашечке высверливают отверстие диаметром 1 мм.

В резисторе советского производства (точнее говоря, в его керамическом корпусе) уже есть готовое сквозное отверстие приблизительно такого же диаметра, и именно в него нужно вставить медное жало паяльника.

На следующем этапе нужно взять приготовленную заранее проволоку и загнуть в кольцо. Ещё один важный элемент в этой конструкции — маленькая прямоугольная плата из текстолита. К ней нужно припаять провода, а кольцо из проволоки следует припаять к резистору. После этого жало нужно установить в подготовленное отверстие.

Затем мастер должен положить изоляционную прокладку вокруг нагревающихся частей будущего инструмента. Для стабильной работы их изоляция должна быть надежной. А провода в свою очередь должны обладать температурным запасом, чтобы не перегреваться. И только после обеспечения качественной термоизоляции инструмент можно поместить в пластиковый корпус шариковой ручки.

С помощью такого устройства вполне реально паять различные микросхемы с шагом 0,5 мм или меньше. При этом для работы, как и в случае с обыкновенным паяльником, понадобится припой и флюс. Кроме того, периодически жало самодельного мини-паяльника необходимо зачищать или менять.

Использование зажигалки

Этот мини-паяльник можно собрать в кратчайшие сроки. Его основой будет газовая зажигалка с пьезоэлементом, также понадобится малярный скотч и толстая медная проволока (её толщина должна быть от 1 до 3 мм).

Создание мини-паяльника в данном случае начинается с обматывания проволоки вокруг карандаша или другого подобного предмета. Необходимо сделать 5 витков подряд, после чего можно вытащить карандаш.

Далее, с удобной стороны, примерно в двух сантиметрах от витков проволока загибается таким образом, чтобы получился прямой угол. А с другой стороны на том же расстоянии от витков проволока просто отрезается.

Прямой конец получившегося медного элемента нужно обработать, допустим, при помощи наждачной бумаги, чтобы он был острым, как иголка. Именно этот конец будет жалом самодельного мини-паяльника.

Потом надо примерить, как этот провод будет сочетаться с зажигалкой. Конец проволоки в виде прямого угла должен располагаться ниже, а витковая часть вместе с жалом должна находиться непосредственно над отверстием, из которого выходит пламя.

Теперь надо изолировать зажигалку при помощи скотча, то есть обмотать её в месте крепления к проволоке от 5 до 7 раз.

Затем проволоку устанавливают на своё место и снова обматывают всю конструкцию скотчем. Готово! Мини-паяльник из обычной зажигалки хорош тем, что не требует подсоединения к батарейкам или к электросети.

Для пайки подобным мини-паяльником лучше выбирать трубчатый припой с флюсом в сердцевине. И в процессе работы не стоит держать зажигалку в режиме горения больше пяти секунд, иначе внутренний нажимной механизм может расплавиться.

Импульсный мини-паяльник

Импульсный мини-паяльник обычно изготавливают из трансформатора. Для этого необходимо разобрать его корпус и снять с него «родную» вторичную обмотку. Вместо неё надо установить свою, изготовленную самостоятельно медную обмотку.

На практике зачастую хватает двух-трёх витков медной проволоки миллиметровой толщины. К новой обмотке следует подсоединить жало мини-паяльника, в качестве которого тоже может выступать медный провод.

Этот трансформатор с изменённой обмоткой размещается в заранее приготовленном корпусе, например, в форме строительного пистолета. На месте «курка» стоит установить кнопку для включения инструмента. А на месте «ствола» пистолета устанавливается стойка из материала-диэлектрика. К этой стойке аккуратно прикрепляется уже находящееся здесь жало.

Для наглядности в цепь мини-паяльника можно вставить светодиод, который будет зажигаться при нажиме на кнопку.

USB паяльник

USB паяльник, сделанный своими руками, можно подключать к любым устройствам Power Bank — это очень удобно.

Для изготовления паяльника с USB-штекером необходимо в первую очередь взять медную проволоку с миллиметровым диаметром и при помощи плоскогубцев сделать кольцо на одном из концов. Кольцо должно быть такого размера, чтобы в него пролез болт.

Затем нужно взять проволоку из нихрома длиной от 7 см и намотать несколько спиралей на медный прут с той стороны, где нет кольца (ближе к концу, но не в самом конце — это важно!).

Стоит обратить особое внимание, что медный прут и нихромовая проволока должны быть изолированы друг от друга, например, стекловолокном.

Далее проволоку из меди следует прикрепить к подходящему по размеру бруску болтом. На следующем этапе два медных проводка прикручиваются к проволоке из нихрома, выключатель приклеивается к бруску, а проводки припаиваются к выключателю. Затем нужно обмотать изолентой нижнюю часть бруска — так фиксируются провода мини-паяльника.

Наконец берётся USB-штекер с проводом определённой длины и соединяется с медными проводками. Полярность в данном случае не важна. Перед термоусадкой те зоны, где провода соединяются друг с другом, тоже необходимо изолировать.

Вдобавок ко всему изолентой следует примотать и провод от USB к бруску. После этого работоспособность паяльника уже можно проверить на какой-нибудь заготовке.

Как сделать микропаяльник своими руками

Пайкой предметов занимаются не только радиолюбители, но и все остальные люди, которые хоть раз имели дело с платами или небольшими механическими игрушками. Паяльник есть дома далеко не у всех, а бегать и искать по соседям в нужный момент, хочется далеко не всем. Вы всегда можете импровизировать и сделать микропаяльник самостоятельно в домашних условиях. Это очень простая, но очень эффективная вещь, которая понадобится каждому человеку. Микропаяльник может сделать любой радиолюбитель, даже начинающий, который еще ен знает всех нюансов этой работы.

Давайте посмотрим видео паяльника:

Для микропаяльника нам понадобится:
– резистор. Это самый важный элемент и без него мы не сможет сделать ровным счетом ничего. Резистор должен быть 51 Ом и мощностью 2 Вт. Важно брать советские резисторы ОМЛТ, которые изготовлены полностью из меди. В продаже также имеются китайские резисторы, которые лишь покрыты тонким слоем меди, но они очень быстро сгорают.
– кусочек деревянной рейки, он будет выполнять функцию держателя в паяльнике;
– пара медных проводов толщиной 1-1,5 мм в изоляционной оболочке;

Важно! Из данных материалов получится паяльник, на рабочее напряжение в 24 вольта. Если вы будете работать с другими напряжениями, то используйте другой резистор.

Теперь приступаем к синтезу нашего изделия. Первым делом нам нужно хорошенько зачистить наш резистор с одной стороны и сделать петлю из зачиненного конца медной проволоки.

Затем мы зажимаем в петлю из медной проволоки край резистора. В результате у нас получается самый край резистора окольцованный медной проволокой.

Далее, мы делаем небольшую петельку на медном проводе, предназначенную под мелкий шуруп.

Потом прикручиваем мелким шурупом к деревянному брусочку, закрутку из медного провода.

К другому концу резистора мы припаиваем второй конец медного провода. У нас должно получится: один конец провода припаян к тычке резистора. Второй конец провода обмотан на круглой части резистора. В середине провод закреплен на деревянном бруске болтом.

Полученный паяльник может свободно плавить олово марки ПОС60.

Если вы захотели изготовить паяльник на напряжение 12 вольт, то резистор потребуется на напряжение 21-26 Ом.

Для более надежной и качественной работы, вывод жала должен быть не более 1 сантиметра. А второй конец резистора, который паяется к контактному проводу, должен быть более 1,5 сантиметра, в идеале 2,5 сантиметра.

Это все, что нужно, чтобы у вас получился микропаяльник за несколько минут.

Ссылка на основную публикацию