真的有可能将 6 V DC“提升”到 50 kV 以上吗?甚至是 400 kV?

电器工程 电压调节器 促进 高压
2022-01-06 01:41:29

我正在尝试创建一个弧发生器,并且我已经阅读了有关马克思发生器的信息,但我正在研究更紧凑的模块,如下图所示。我发现的所有产品似乎都是假的,实际上提供的产品不到他们所宣传的产品的 1/10。

升压转换器 有没有产生(非连续)超高压电弧的可靠方法?

4个回答
真的有可能将 6 V DC“升压”到 50 kV 以上吗?甚至400kV?

当然。类似情况的一个常见示例(尽管没有您的规格那么极端)是在汽车中使用 12 V 电压来产生几十 kV 的电压来点燃火花塞。

相同的概念可以按比例放大以产生更高的输出电压。自己构建具有这种升压比和输出电压的东西并不容易,但物理学当然是可能的。

为范德格拉夫发电机中的直流电机供电的电池可以很容易地产生一百万伏的电压:-

在此处输入图像描述

  1. 将您的 6 伏电压通过 DC-DC 升压转换器和逆变器运行,您现在可以在稍微可观的电压下获得真正垃圾的交流电。
  2. 将垃圾交流电输入固态升压电路,例如 Cockroft-Walton 电压倍增器
  3. 如果您想要任何类型的连续消耗,请通过限流电阻将高压馈入。如果您只是想要火花,请不要打扰。
  4. 不要舔操作端子。

诀窍在于你如何设法在一个相当紧凑的空间中推动如此多的 CW 级。由于输出端子位于梯形图的相对两侧,因此您在电压隔离问题上略有节省。

你能从中得到800kV吗?我对此表示高度怀疑。假设你有一个升压转换器来为你的输入电压增加一个数量级,而 CW 得到 60V……梯形图的每一级都将输入电压添加到输出,所以 10 级仍然只有 600V 输出。当您增加输入电压时,您也会增加每级的升压,但需要您的所有组件都能够处理增加的电压。

我可以想象,使用适当额定的组件(以及很多组件),您可以使用这种方法将 6V 步进至 800kV,但您的输出占空比将是荒谬的,而且事情会相当大。一个火花需要做很多工作。您可能还需要一个反激电路才能将输入提高到 CW 可用的水平,此时您最好只使用壁式交流电并使用变压器将 CW 或马克思驱动到该电压。

至于图片中的那个东西……也许是一些电容器组?奇怪的绕线变压器?莱顿罐?

是的,很容易。1990 年代的手持电视实际上有阴极射线管,就像“合适的”客厅电视一样;这些是使用一对 AA 电池(即 6V 或类似电池)供电的。

CRT 需要几个 kV 才能将电子加速到屏幕上。因此,构建一个仅能做到这一点的设备实际上并不难——这些电视(大概)只是基于商品反激式变压器。

这是一个视频,展示了手持式静电放电发生器的使用;这些有电池供电的版本。

ESD枪在非常勤奋的EE手中

现在,从 10-25 kV 到 0.8 MV 仍有相当长的路要走,但此类设备中使用的变压器原理也允许更高的电压。有关构建此类高压发电机的经典方法,请参阅特斯拉线圈。

编辑:如果我已经在上面宣传那个人,这是他网站上的特斯拉线圈驱动器电路:

特斯拉线圈驱动器

电路省略了集成在 MOSFET 中的反激二极管。

如您所见,它的工作电压为 12 V - 但也没有什么特别的原因不能使用电池提供的 6V 电压(尽管您可能需要使用不同的晶体管);12 V 也可以由单独的升压转换器从任何较低电压源产生。V_SUP 通常更高——您首先使用升压转换器将 6 V 转换为 32 V,以便能够以高功率驱动线圈。从火花的长度粗略猜测,这大约是 100 kV。