У радіоаматорський практиці, а так само при ремонті апаратури, може згодитися портативний високовольтний джерело струму, з батарейним живленням. Такий прилад може бути корисним при перевірці зворотної напруги діода, напруги стабілізації високовольтного стабілітрона, напруги запалювання неонових ламп, а так само, для випробування високовольтних транзисторів.
Нижче наводиться опис портативного високовольтного джерела, постійне напруга на виході якого можна плавно регулювати від 10 до 500 Ст. Вихідний струм залежить від напруги (чим більша напруга, тим нижче струм). При максимальній напрузі струм становить 1,5 мА. Харчується генератор від "Крони" (гальванічної батареї напругою 9 В), не маючи ніякого зв'язку з електромережею. І, тим не менш, працюючи з ним потрібно дотримуватися заходів обережності (вбити не вб'є, але може труснути).
Джерелом живлення служить батарея G1. Напруга 9 В через діод VD1 (служить для захисту від випадкового неправильного підключення живлення) надходить на DC-DC перетворювач з трансформаторним виходом на мікросхемі А1 типу МС34063. Ця мікросхема призначена для схем DC-DC перетворювачів малої потужності, або більшої потужності, але з додатковим ключем на потужному транзисторі. Тут джерело малопотужний, тому використовується власний вихідний ключ мікросхеми.
Робота мікросхем типу МС34063 була багаторазово і детально описано в різній літературі. Нагадаю тільки, що це генератор імпульсів змінюється з широтою, яку можна регулювати з допомогою виводу 5. Цей висновок використовується для схеми стабілізації вихідної кінцевого (вторинного) напруги.
Резистор R1 працює в схемі захисту виходу мікросхеми від перевантаження по струму. Коли напруга на R1 перевищує контрольне значення, вихідний каскад відключається.
Частота перетворення встановлюється ємністю конденсатора З2, який працює в частотозадающей ланцюга генератора.
Навантажена мікросхема. А1 первинної обмоткою високочастотного імпульсного трансформатора Т1. Змінна напруга з вторинної обмотки надходить на випрямляч на діоді VD2.
Для підтримки вихідної напруги постійного стабільним і регулювання вихідної напруги використовується ланцюг R6-R5-R4. Тут використовується внутрішня схема стабілізації/установки вихідної напруги, наявна в А1. Суть її в те, що мікросхема змінює широту вихідних імпульсів так, щоб напруга на її виведення 5 було дорівнює 1,25 Ст. тобто, якщо напруга на виводі 5 менше 1,25 В широта вихідних імпульсів, що надходять на первинну обмотку трансформатора Т1 буде збільшуватися, а якщо напруга на виводі 5 більше 1,25 В - широта буде зменшуватися.
Таким чином, схема ШІМ буде працювати так, щоб на виводі 5 підтримувати 1,25 Ст. Тепер потрібно зробити так, щоб напруга на виводі 5 залежало від напруги на виході трансформатора (на його вторинній обмотці). Мета R4-R5-R6, що представляє собою регульований дільник напруги, служить для встановлення даного співвідношення залежності вихідної напруги від напруги на вив. 5.
Світлодіод HL1 горіти не повинен, на його місці можна було б поставити стабистор на 1,8...2 В, але світлодіод придбати легше. В даній схемі він виконує функції стабистора обмежує максимальну напругу на виводі 5 А1. Необхідність у такому обмежувачі виникла після того, як був зіпсований один примірник мікросхеми МС34063 при занадто швидкому повороті рукоятки резистора R5. Проблема у тому, що діапазон регулювання вихідної напруги тут дуже широкий, і при швидкої регулюванню напруга на конденсаторах С4 і С5 не встигає змінитися відповідним чином. Особливо це помітно на холостому ходу або при роботі на высокоомную навантаження. В результаті, в якийсь момент часу напруга на виведення 5 А1 може виявитися занадто високою і пошкодити вхід компаратора даної мікросхеми. От щоб цього не відбувалося і є ланцюг VD3-HL1-C3-R3. Практично це параметричний стабілізатор не допускає підвищення напруги на виводі 5 А1 вище 2,5 Ст. Більш того, при різкій регулюванні на зниження вихідної напруги ця ланцюг створює додатковий струм розрядки конденсаторів С4 і С5 (у якийсь момент швидкого регулювання може навіть спалахнути світлодіод).
Змінний резистор R7 служить для збільшення вихідного опору джерела. Це може знадобитися при перевірці діодів на зворотний пробій. Ви підключаєте до клем X1 діод у зворотному напрямку, до клем Х2 підключаєте мультиметр (який буде показувати в 10 разів меншу напругу, ніж на діоді) і починаєте поступово збільшувати напругу. Як тільки настає пробій напруга, яке показує мультиметр перестає зростати або падає, незважаючи на регулювання на збільшення резистором R5. Таким чином, R7 є опором, що обмежує струм на випробуваної ланцюга. Величину обмеження можна встановити регулюванням R7, а якщо обмеження не треба, - повернути його ручку в мінімальне положення.
Трансформатор Т1 намотаний на феритовому кільці зовнішнім діаметром 28 мм Феритове кільце необхідно перед намотуванням обробити, - шкуркою надати його краях заокругленість, а потім покрити кільце тонким шаром епоксидного лаку. Після висихання пака перевірте поверхню кільця на відсутність задирів і гострих кромок (наприклад, із-за дефектів при застиганні лаку). Всі задираки і кромки потрібно згладити і при необхідності ще раз покрити лаком.
Після остаточного застигання лаку намотуйте вторинну обмотку. Вона містить 2000 витків дроту ПЕВ 0,12 намотаних внавал рівномірно по кільцю, але так щоб залишити невеликий зазор між початком і кінцем обмотки. Намотування потрібно робити так. щоб її ділянки з великою різницею у числі витків не стикалися. Тобто, мотати внавал, але рівномірно рухаючись в одну сторону, а не туди-сюди. Після намотування вторинної обмотки потрібно покрити її шаром лакотканини або фторопластовою плівки і на цю поверхню намотати первинну обмотку - 15 витків дроту ПЕВ 0,61 (або іншого діаметру від 0,5 до 1 мм). Намотування розподілити рівномірно по поверхні вторинної обмотки. Обидві намотування мотати в одну і ту ж сторону. На схемі показано як їх потрібно сфазировать.
Автор: Каравкин Ст.