Высоковольтный источник для питания газоразрядных индикаторов.

Высоковольтный источник для питания газоразрядных индикаторов.

Необходимость в создании высоковольтного источника возникла в связи с тем, что понадобилось проверить исправность нескольких имеющихся у меня газоразрядных индикаторов типа ИН-14.

Высоковольтный источник для питания анодов газоразрядных индикаторов можно изготовить по различным схемам-на трансформаторе или импульсный.

Я пошел вторым путем.

Схем в интернете достаточно, но пришлось из всего многообразия выбирать такую, для которой у меня были под рукой необходимые комплектующие. Поэтому,  выбор пал на высоковольтный источник для питания анодов газоразрядных индикаторов собранный на интегральном таймере NE555  или КР1006ВИ1.

Схема зарубежная, никаких изменений не вносилось, за исключением номиналов некоторых элементов, о чем речь пойдет ниже.

высоковольтный источник для питания анодов

Здесь микросхема NE555 работает в качестве генератора импульсов частотой примерно 45 кГц. Частота определяется номиналами резисторов R1, R2  и конденсатора  C1. С вывода 3 микросхемы NE555 управляющие импульсы поступают непосредственно на затвор  силового транзистора VT2 типа IRF740.

Управляющие импульсы переключают VT2 из открытого в закрытое состояние. В момент закрытия этого транзистора в дросселе L1 возникает напряжение самоиндукции, которое приложено к высоковольтному конденсатору С4. В момент, когда напряжение на базе транзистора VT1, сформированное делителем в цепи обратной связи R4R5R6, достигнет уровня 0,7 В, транзистор VT1 откроется и подключит 5-вывод микросхемы NE555 на общий провод, тем самым остановив генерацию.

Как только это произошло, напряжение на конденсаторе С4 падает, соответственно, падает и на базе транзистора VT1. Транзистор VT1 закрывается, тем самым обеспечив старт генерации. Цикл повторяется…

Переменное напряжение выпрямляется быстрым диодом VD1 типа  UF4004. Подстроечным резистором R4 регулируется уровень выходного напряжения, причем, в довольно широких пределах.

 

Это была теория, а дальше практика…

Собрав этот высоковольтный источник для питания анодов газоразрядных индикаторов по оригинальной схеме обнаружил очень плохую его работу.  Дроссель L1 в оригинальной схеме имел номинал 100 мкГн. С таким дросселем источник работал очень плохо-буквально за пару секунд и сам дроссель L1 и силовой транзистор IRF740 нагревались до состояния кипения.

В конце концов, дроссель вообще сгорел в прямом смысле слова-изошел дымом…

Причина была понятна-слишком большой ток через силовой транзистор VT2 в силу того, что транзистор находится в открытом состоянии слишком долго.

Но вот как решать проблему была не совсем понятно. Поискав по интернету ответы на этот вопрос пришел к выводу, что нужно увеличивать индуктивность дросселя L1, но до какой величины, было неясно. Поставил наугад китайский полосатик на 220 мкГн и всё заработало как нельзя лучше. Ни дроссель, ни силовой транзистор вообще не нагревались при работе.

Правда, выяснилась еще одна небольшая проблемка-слишком уж большое выходное напряжение выдавал этот высоковольтный источник для питания анодов газоразрядных индикаторов- при его регулировке подстроечником R4 максимальное напряжение доходило до 360 вольт.

Разумеется, мне такие величины не были нужны. Поэтому увеличил номинал резистора R6 с 470 до 560 Ом.

Получилось как раз то, что надо.

В качестве выпрямительного диода вместо UF4004 (которого у меня не нашлось) использовал быстрый диод SF18,  с параметрами Iпрям=1 А,  Uобр=600 В.

Источник работает как от 9 вольт,  так и от более низких напряжений питания.

При напряжении питания 9 В диапазон регулировки выходных напряжении составил 90…235 В.

При напряжении питания 7,5 В диапазон регулировки выходных напряжении составил 85…199 В.

Как видим, даже запитав этот  высоковольтный источник для питания анодов газоразрядных индикаторов от двух литий-ионных аккумуляторов можно получить на выходе  требуемое анодное напряжение, которое, как известно, должно лежать в пределах 180…200 В.

Источник я собрал на печатной плате. Она оказалась не совсем оптимальной по размерам-можно было бы и поменьше сделать.

Высоковольтный источник для питания анодов газоразрядных индикаторов выглядит так, с указанием основных элементов:

высоковольтный источник для питания анодов

 

 

Печатная плата со стороны печатных проводников. Размеры 60 х 53 мм.

 

Выходной ток этого высоковольтного источника может доходить до 10…15 мА, чего вполне достаточно для питания анодов четырех газоразрядных индикаторов, и даже для процесса восстановления отравленных катодов бэушных индикаторов.

Напоследок несколько фото, демонстрирующих как работает этот высоковольтный источник для питания анодов газоразрядных индикаторов.

Для демонстрации выбран символьный индикатор ИН-19А.

Буква М:

высоковольтный источник для питания анодов

 

Буква мю:

 

Знак процента:

 

Область применения этого источника питания:

-питание анодов газоразрядных индикаторов в часах в ретро стиле;

-проверка исправности газоразрядных индикаторов где-либо в полевых условиях;

-восстановление отравленных катодов газоразрядных индикаторов.

 

Небольшое видео с демонстрацией работы данного ВВ источника питания:

25 thoughts on “Высоковольтный источник для питания газоразрядных индикаторов.

  1. Подобный преобразователь можно использовать для проверки высоковольтных стабилитронов (в принципе, и низковольтных тоже), например.
    Себе собрал подобный, правда, без регулировки напряжения (спасибо за наводку, надо добавить). Частенько помогает. Оформил в виде отдельной приставки к мультиметру.
    Например, нужны были стабилитроны на напряжение в районе 150 Вольт. Не было под рукой. Из диодов Д220 отобрал на нужное напряжение. Отлично работают в этом качестве.

    1. Даже не представляю, как диоды Д220 могут работать в качестве высоковольтных стабилитронов. Можно подробнее?

  2. На вскидку, журналы «Радио» 10/76-46; 12/89-65
    Гугл при запросе «аналог высоковольтного стабилитрона» тоже много находит.
    Еще, с успехом применял защитные диоды (Супрессоры) в качестве стабилитронов. 1.5KE120CA, 1.5KE120A и им подобные. Ничем не хуже стабилитронов.
    Почему-то высоковольтные стабилитроны не очень распространены, а вот супрессоры сейчас в моде, практически везде есть в наличии. А Д220 совсем сейчас не в почете и как правило, у многих, неприкаянных их по стакану скопилось…

    1. Да, спасибо. Было познавательно. Заметку из Радио 12/89 я помнил, но не обращал внимания, что там Д220. А про статью из Радио 10/76 не знал.

  3. А у меня на получается пока уйти от » кипения » дросселя и полевика, хотя собрал точно по схеме. Только дроссель визуально меньше размером…Вместо вс237 использовал 2n 3904 … на выходе напряжение 6,9 вольт и не регулируется вообще…буду пробовать подставлять индуктивности…

    1. Померять бы индуктивность дросселя. Может там нет 220 мкгн. Попробуйте уменьшить для насала напряжеие питания до 5 или 6 вольт. Диод какой использовали? Здесь нужен быстрый диод.

  4. подпаял ….и при 5 вольтах дымок пошёл…и полевик сразу греется сильно…

    1. Ну, чудес ведь не бывает. Греется потому что полевик все время открыт, и через него идет максимальный ток. Проверяйте ВСЕ детали на исправность. Если есть осциллограф- посмотрите форму импульсов на выходе таймера 555. Полевик при этом нужно отсоединить. Завтра померяю напряжения на электродах микросхемы- и здесь дам информацию.

  5. Потребление тока очень большое от 500 до 900 миллиампер в зависимости от напряжения (от 5 до 7,5 вольт)

    1. Вы делали на печатке как у меня? Там есть проволочная перемычка, обозначена красной линией- её поставили?

  6. Да конечно,осциллографа нет пока,не с собой…У кондера 22 / 400v ESR f; 15,4 ома…выпаял из платы телевизора 68/450v так у него ESR 1,5 ома ,а эти на 22 микрофарада в чип и дипе заказывал только сегодня получил…

  7. Утро вечера мудреней! С утра нашел косяк. Не пропай 1 ноги таймера. Колодка под микросхему очень древняя…может что с металлом этих ног…

  8. Или я вчера уставший был..ток потребления составил 39 мА при 5 вольтах ….на выходе напряжение регулируется от 90 до 132 вольт.

    1. Так повышайте напряжение до рабочего +9 вольт. Следите за нагревом и током потребления. Дроссель, кстати, какой стоит на данный момент?

  9. Дроссель из той же платы телика из блока питания на нем написано 220К .Но уже ничо не греется и не шипит…понятно что все нормально. Сегодня после работы вечером продолжать буду работу с этим устройством. Админ, Вы очень вовремя выложили информацию о таком устройстве. Этот преобразователь нужен мне для торсионного генератора.

    1. Даже не представляю назначение торсионного генератор….
      Но имейте ввиду, это источник высокого напряжения маломощный. Я испытывал его с максимальным током до 15 мА. Мне больше не надо. И это видимо где то близко к его пределу.

  10. Кстати проверил разных номиналов дроссели прибором.Там очень большой разброс.Отклонения и 20 и 30 процентов.

  11. В моем случае, подобный преобразователь (без регулировки выходного напряжения) выдает более 400 Вольт без нагрузки. Дроссель ставил готовый 1мГн, на некрупной «гантельке», провод около 0,2 мм. Дроссель слегка греется, транзистор (IRF830), без радиатора практически холодный.
    Питание 9 Вольт. Частота преобразования около 14 кГц. Потребление около 90 мА на х.х.
    Диод поставил самый ширпотребовский 1N4007, на этой частоте работает без проблем.
    Через 10 кОм резистор подаю на клеммы для проверки стабилитронов. Выход можно замыкать без проблем. Ток на выходе при к.з. сейчас не помню, но где-то в районе 15…20 мА. Любые стабилитроны можно без всякого опасения подключать.
    для высоковольтных ток автоматически будет маленьким, для низковольтных будет больше, но останется в допустимых пределах.
    Со светодиодами надо обязательно полярность соблюдать. От высокого обратного напряжения скорей всего сгорят моментально.
    Схема вроде из издания:
    Дж. Вилкинсон, «Electronics And Beyond», April 1997.
    http://rfanat.ru/s4/pit-e_pre.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.