खतरनाक मनोरंजन: एक साधारण कॉक्रॉफ्ट-वाल्टन हाई वोल्टेज जनरेटर

शुभ दोपहर, प्रिय Khabrovites।

यह पद छोटा और बहुत शैक्षिक नहीं होगा, लेकिन यह किसी के लिए दिलचस्प हो सकता है। इसमें, मैं आपको बताऊंगा कि एक बहुत छोटा, पूरी तरह से एसएमडी-सक्षम और आसानी से स्केलेबल कॉकरोफ्ट-वाल्टन जनरेटर , या बस एक वोल्टेज गुणक कैसे बनाया जाए, जो इनपुट पर एन वोल्ट चर प्राप्त करता है और आउटपुट पर x * एन ज्वालामुखी स्थिरांक पैदा करता है, जहां x संख्या है। कदम दूर है।

मैं आपको चेतावनी देता हूं: चूंकि आउटपुट पर कैपेसिटर हैं (वास्तव में, इनपुट पर, इसमें कैपेसिटर और डायोड के अलावा कुछ भी नहीं है), बिजली का झटका आपके लिए सबसे अधिक घातक साबित होगा । योजना को अपने जोखिम पर इकट्ठा करें और केवल तभी जब आप समझें कि आप क्या कर रहे हैं। मैं आपके जीवन, स्वास्थ्य और मानस के लिए कोई ज़िम्मेदारी नहीं उठाता।
डरा नहीं? फिर आगे बढ़ते हैं।

पृष्ठभूमि और पृष्ठभूमि

दरअसल, पृष्ठभूमि बहुत सरल है - यह उच्च वोल्टेज जनरेटर सरलतम सर्किटरी में से एक है, जिसमें टेस्ला ट्रांसफार्मर के विपरीत विशाल कॉइल नहीं होते हैं, और इकट्ठा करना बहुत आसान है। परिणाम, निश्चित रूप से टेस्ला की तुलना में कम प्रभावशाली हैं - उत्पादन में हमारे पास उच्च आवृत्ति का उच्च वोल्टेज नहीं है, लेकिन बस एक उच्च वोल्टेज है। इसलिए, सबसे पहले, आप सुंदर कोरोना डिस्चार्ज का इंतजार नहीं कर सकते हैं, और दूसरा, टेस्ला के विपरीत, कॉकरोफ्ट-वाल्टन जनरेटर का निर्वहन त्वचा के प्रभाव से रहित है, इसलिए, यह सबसे अधिक घातक है। बहुत सावधानी बरतनी चाहिए।

सामान्य तौर पर, एक बार जब मैंने पारंपरिक योजना के अनुसार अपने लिए एक गुणक इकट्ठा किया (हम थोड़ा बाद में विचार करेंगे), बड़े कैपेसिटर और डायोड से, जो इस तरह दिखता था:



इसमें 15 चरण थे, 400V x 0.1uF पर कैपेसिटर और 1000V x 1A पर डायोड। इसे शक्ति देने के लिए, मैंने एक 220V-> 6V ट्रांसफार्मर से एक छोटे इन्वर्टर को इकट्ठा किया, जो हाथ में पड़ा हुआ था, जो कि चिंगारी को देखते हुए, आउटपुट पर अधिक किलोवोल्ट को बाहर कर देता था, जिसके कारण डायोड लगातार बाहर निकल रहे थे (कैपेसिटर अधिक कठिन हो गए थे, लेकिन कभी-कभी मृत्यु हो जाती है। वे कर रहे हैं)।

बाहर निकलने की चिंगारी लगभग 5 मिमी थी, यह आसानी से कागज को छेदता था और पिस्तौल के साथ पिस्तौल से एक शॉट की तरह लगता था (मुझे लगता है कि कई लोगों ने बचपन में ऐसा किया था ...)।

अधिक प्रभावशाली परिणाम प्राप्त करने के लिए, चरणों की संख्या में वृद्धि करना आवश्यक था, जो इस डिजाइन के साथ, मैं बिल्कुल नहीं करना चाहता था - कैपेसिटर से बना सॉसेज पहले से ही बहुत बड़ा था। सामान्य तौर पर, कागज के टुकड़ों के साथ मज़े करना, मैंने अपने गुणक को त्याग दिया।

लेकिन कुछ वर्षों के बाद मैंने स्टोर में देखा smd.ru सिर्फ अद्भुत है, मेरी राय में, कैपेसिटर। जो लोग हर दिन मेरे दोस्त आरगस जैसे लोगों के साथ काम करते हैं, वे निश्चित रूप से नए नहीं थे। लेकिन मेरे लिए, एक SMD संधारित्र को 1000V और 0.1uF पर रेट किया गया, मेरे पुराने गुणक से भारी 400V कॉनडर के बाद, यह चमत्कार जैसा लग रहा था। इसलिए, मैं खुद को संयमित नहीं कर पाया और एक छोटे गुणक बोर्ड का प्रसार किया।

यदि आप कॉकरोफ्ट - वाल्टन जनरेटर के लिए यूट्यूब पर एक वीडियो देखते हैं, तो आप बहु-वोल्टेज आउटपुट के साथ निश्चित रूप से बहुत अधिक शानदार परिणाम पा सकते हैं। हालांकि, वे सभी छिद्रों में स्थापना के लिए भारी कंडोम पर इकट्ठे होते हैं और, अक्सर, मेरे पहले जनरेटर की तरह हवा में लटकाते हैं। मैंने अपने बोर्ड को काट दिया ताकि यह हो:
1) छोटे आकार
2) पूरी तरह से एस.एम.डी.
3) आसानी से स्केलेबल।

परिणाम एक बोर्ड था जो 35x45 मिमी मापता था, एक मानक रैक के तहत कोनों में माउंट करता था। बोर्ड पर 10 चरण हैं, अधिकतम इनपुट वोल्टेज 500 वी तक है। बोर्ड अधिक सामना कर सकता है, लेकिन फिर समय-समय पर डायोड मर जाते हैं। यदि हम 30 केवी / सेमी पर हवा के टूटने वाले वोल्टेज को लेते हैं, तो इससे जो अधिकतम निकलता है वह 10-15 केवी के कई डिस्चार्ज हैं, जिसके बाद डायोड में से एक को खटखटाया गया। नाममात्र मोड में काम करते समय, यह, निश्चित रूप से नहीं होता है - यह संचालित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, 220V से, इसके घटकों को नुकसान के बिना आउटपुट पर लगभग 3111V प्राप्त किया गया है। और, सबसे महत्वपूर्ण बात, आप आसानी से इनमें से एक दर्जन बना सकते हैं, रैक का उपयोग करके उनमें से एक टॉवर बना सकते हैं, और 100 गुना का गुणक प्राप्त कर सकते हैं।

बोर्ड की सर्किट्री पर विचार करें।

लोहा

सर्किट बोर्ड बहुत सरल है।



यह कॉकरोफ्ट-वाल्टन जनरेटर की एक विशिष्ट योजना है, जो एक वोल्टेज गुणक है जो विकिपीडिया पर अच्छी तरह वर्णित है।

इसके संचालन का तंत्र भी वहां वर्णित है:



डायोड के लिए धन्यवाद, कैपेसिटर को आपूर्ति वोल्टेज को दोगुना करने के लिए क्रमशः चार्ज किया जाता है, आउटपुट पर हमारे पास एक वोल्टेज है जो एन बार बढ़ गया है, जहां एन सर्किट में कैपेसिटर की संख्या है। बेशक, कैपेसिटर का चयन किया जाना चाहिए ताकि वे इस दोहरे वोल्टेज का सामना करें, इसलिए, क्योंकि सर्किट में कैपेसिटर 1000 वी के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो अधिकतम विफलता के डर के बिना आप उन पर लागू कर सकते हैं 500 वी। एक समान गणना के लिए, मैंने 10 कदम उठाए।

अगला, मैंने बोर्ड फैलाया:


ऊपर की तरफ


नीचे की तरफ

यह संभव था, सिद्धांत रूप में, आकार को और भी कम करने के लिए, लेकिन मैंने इसे नहीं पीसने का फैसला किया ताकि यह गलती से न टूट जाए, जहां यह आवश्यक नहीं था।
पटरियों को विशेष रूप से मोटा बनाया गया था, क्योंकि पिछले पैराग्राफ के आधार पर जगह की कमी का अनुभव नहीं हुआ। सामान्य तौर पर, घर पर LUT या फोटोरेसिस्टिव विधि के साथ एक बोर्ड बनाना आसान है।
लेकिन कब से मुझे अभी भी काम के लिए कई बोर्डों को ऑर्डर करने की आवश्यकता थी, मैंने एक ही वर्कपीस पर गुणक के तीन मॉड्यूल रखे, क्योंकि वे लगभग जगह नहीं लेते थे।

परिणाम

नतीजतन, इस तरह के एक अद्भुत बोर्ड उत्पादन से मेरे पास आया:



पहले से ही उल्लेख किए गए स्टोर में, मैंने 10 कैपेसिटर और 10 डायोड (वास्तव में कुछ और, एक मार्जिन के साथ और अच्छे कारण के लिए खरीदा है - मैं अभी भी अपने इन्वर्टर से गुणक का विरोध और संचालित नहीं कर सका, जिनमें से आउटपुट वोल्टेज स्पष्ट रूप से एक से अधिक है, जिसके लिए कैपेसिटर डिज़ाइन किए गए हैं। और डायोड, जिसके परिणामस्वरूप इनपुट डायोड मुझे तीन या चार डिस्चार्ज के बाद बाहर खटखटाया गया था)।



असेंबली के बाद, हमें एक ऐसा मॉड्यूल मिलता है:



वह, जो मेरे पुराने इन्वर्टर से घिरा हुआ है, लेख के पहले फोटो में दर्शाया गया है।
लंबे समय तक मैंने इसे 220 वोल्ट से जोड़ने की हिम्मत नहीं की - जाहिरा तौर पर, यह प्रभावित हुआ कि मैं एक डिजिटल कैमरा था और कभी भी उच्च वोल्टेज नहीं था।

मैं वास्तव में अपने आप को जनरेटर से शूट नहीं करना चाहता था, जिसे वह खुद इकट्ठा किया था, अपने पच्चीसवें जन्मदिन के दिन। लेकिन अंत में, मैंने अभी भी खुद पर काबू पा लिया और आउटलेट से मॉड्यूल को संचालित किया, केतली के साथ श्रृंखला में स्विच किया, जिसने वर्तमान-सीमित प्रतिरोध के रूप में काम किया - 1 किलोवाट की केतली शक्ति के साथ, सर्किट में शॉर्ट सर्किट के मामले में अधिकतम प्रवाह प्रवाह होगा, जो 4.5 से अधिक नहीं होगा। ए

सौभाग्य से, इस योजना ने पहली बार अपनी सादगी के कारण काम किया।
नीचे काम का वीडियो है। दुर्भाग्य से, मेरा कैमरा सामान्य रूप से कम नहीं पकड़ सकता है, लेकिन उज्ज्वल निर्वहन और सामान्य रूप से ध्वनि के साथ कब्जा कर सकता है। लेकिन, अगर आप एचडी में देखते हैं, तो आप स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि कैसे डिस्चार्ज पेपर के टुकड़े को छेदते हैं।

जो लोग इसके लिए एचडी में वीडियो नहीं देखना चाहते हैं - कागज के टूटे हुए टुकड़े की एक तस्वीर (ऊपरी कोने में कई बार छिद्रित):





वैसे, वीडियो संभवत: अस्वीकार्य है, लेकिन लाइव वीडियो में यह स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा है कि जब इलेक्ट्रोड के बीच कागज का एक टुकड़ा डाला जाता है, तो चिंगारी एक लाल रंग का ह्यू प्राप्त करती है - जाहिरा तौर पर पदार्थ को जलाने के कारण।

सामान्य तौर पर, कैपेसिटर और डायोड की कीमत मुझे 200-300 रूबल (प्रत्येक 15 टुकड़े) होती है, अब मुझे ठीक से याद नहीं है, लेकिन वे साइट पर कीमत नहीं लिखते हैं।

बोर्ड के उत्पादन ने मॉस्को रेसोनाइट में मुझे 2,600 रूबल की लागत दी । लेकिन यह याद रखना चाहिए कि, सबसे पहले, आदेश में छह बोर्ड थे, जिनमें से केवल तीन गुणक बोर्ड थे। वर्कपीस का कुल आकार लगभग 100x200 मिमी था।

और दूसरी बात, इन 2,600 रूबल में, उत्पादन के लिए 1,800 लागत की तैयारी और 350 लागत वितरण, इसलिए बोर्ड खुद बहुत सस्ते में बाहर आ गए। मुझे लगता है कि ऐसे कई लोग होंगे जो असहमत होंगे, लेकिन बोर्डों के लिए इस मूल्य पर, मुझे घर पर उनके निर्माण के साथ छेड़छाड़ करने का मौका नहीं है - अब मैं ब्रेडबोर्ड पर अधिकतम काम करना पसंद करता हूं, कई अलग-अलग बोर्डों को जमा करता हूं, और उन सभी को एक ही बार में भेज देता हूं।

भविष्य में इन बोर्डों के एक ही दर्जन को ऑर्डर करने के लिए और 30+ किलोवोल्ट के लिए एक टॉवर इकट्ठा करने की योजना है।

यह सब मेरे लिए है, ध्यान रखें और उच्च वोल्टेज से सावधान रहें।