Блок питания предназначен для использования аэроионизаторе Чижевского, способность которого «оздоровлять» воздух отрицательными аэроионами доказана применением на протяжении многих лет. Предлагаемый блок питания имеет ряд преимуществ перед другими устройствами, выполненными на биполярных транзисторах, тиристорах, динисторах и симисторах:

• простота схемной реализации.

• отсутствие сложных намоточных узлов (применен унифицированный строчный трансформатор от лампового черно белого телевизора);

• высокая повторяемость, отсутствие регулировочных элементов;

• отсутствие одновременного открывания ключевых транзисторов с протеканием через них "сквозного тока".

Блок питания имеет следующие технические характеристики;

• выходное напряжение при напряжении питания 220 В и выходном токе 50 мкА — 25 кВ,

• максимальная потребляемая мощность — 15 Вт.

Принципиальная схема блока питания приведена на рисунке.

Она включает в себя сетевой выпрямитель VD1; генератор импульсов на микросхеме DA1 (IR2153); выходной каскад на транзисторах VT1, VT2 (IRF840); умножитель напряжения на элементах С7—С18, VD3—VD14. Сетевой выпрямитель выполнен по мостовой схеме. Конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, резистор R1 служит для ограничения импульса тока при включении блока в сеть. Генератор импульсов выполнен на микросхеме IR2153 фирмы International Rectifier, представляющей собой драйвер мощных полевых транзисторов с изолированным затвором (MOSFET). Микросхема содержит внутренний генератор, аналогичный генератору на таймере серии 555, и работает непосредственно от выпрямленного сетевого напряжения через гасящий резистор R2. Особенностью этой микросхемы является наличие интегрированного выходного драйве­ра, плавающего уровня, с максимальным рабочим напряжением 600 В. Внутренний параллельный стабилизатор предотвращает превышение напряжения питания микросхемы уровня 15,6 В, а блокировка по пониженному напряжению выключает оба выхода управления затворами полевых транзисторов, когда напряжение питания микросхемы падает ниже 9 В. Микросхема DA1 имеет два управляющих выхода (выводы 7 и 5). Выход 5 формирует управляющий сигнал относительно общего провода. Второй выход является плавающим, обеспечивающим функционирование высоковольтной части устройства. Вывод 7 предназначен для управления VT1, а вывод 5 — для VT2. Питание драйвера верхнего уровня (выводы 8 и 6), находящегося под плавающим уров­нем, производится от конденсатора С4, который заряжается через диод VD2 от цепи Ucc при включении VT2. Микросхема обеспечивает задержку 1,2 мкс при коммутации силовых ключей VT1, VT2 для предотвращения их одновременного открывания и выхода из строя. Частота импульсов внутреннего генератора зависит от номиналов элементов времязадающей цепи R3C3 и равна 35 кГц. Резисторы R4, R5 ограничивают токи затворов транзисторов и предохраняют выходные каскады микросхемы от защелкивания. Питание микросхемы осуществляется от выпрямленного сетевого напряжения через цепочку R2C2. Выходной каскад выполнен по полумостовой схеме на транзисторах VT1, VT2 и конденсаторах С5, С6, в диагональ которой включена первичная обмотка трансформатора Т1. С обмотки II трансформатора Т1 импульсы напряжения с амплитудой 6...7 кВ поступают на умножитель, выполненный на диодах VD3—VD14 и конденсаторах С7—С18. Резистор R6 ограничивает выходной ток блока питания. Микросхема IR2153 может быть заменена на IR2151, IR2152. Вместо транзисторов IRF840 могут быть использованы IRF730, IRF740, IRF820. IRF830 Транзисторы должны быть установлены на теплоотводы площадью не менее 50 см2. Вместо диодного моста КЦ407А можно использовать любой диодный мост или выпрямительные диоды с допустимым средневыпрямленным током не менее 100 мА и обратным напряжением не менее 400 В. Диоды КЦ106Г могут быть заменены на КЦ106В. Конденсаторы С1, С2, С4 могут быть любыми оксидными, но С1 должен быть рассчитан на напряжение не менее 350 В, а С2, С4— на 25 В; СЗ — К10-17, К10-7в или КД-2; С5.С6 — К73-17 на напряжение 400 В; С7—С18— высоковольтные К15-5 на напряжение 6,3 кВ. Резистор R6 — высоковольтный типа КЭВ мощностью 2 Вт, остальные — С2-23, С2-33, МЛТ. В качестве трансформатора Т1 применен переделанный строчный трансформатор типа ТВС-110 от лампового черно-белого телевизора. Его высоковольтную обмотку II оставляют, остальные удаляют и вместо них наматывают обмотку I, содержащую 50 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,51 мм. Выходное напряжение блока питания можно увеличить за счет изменения коэффициента трансформации, уменьшая в небольших пределах число витков первичной обмотки. Удалив обмотки, на ферритовый сердечник наматывают три слоя лакоткани, а поверх нее — обмотку в один слой виток к витку. Выводы закрепляют нитками, а саму обмотку покрывают одним слоем клея БФ-2 и обматывают двумя-тремя слоями лакоткани. Все элементы блока питания, кроме трансформатора Т1 и умножителя напряжения, смонтированы на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис. 2).

Умножитель напряжения выполнен навесным монтажом аналогично технологии изготовления, описанной в [1]. Наладка блока питания проводится в два этапа, на первом этапе — без умножителя напряжения. Для исключения выхода из строя микросхемы и выходных транзисторов первое включение рекомендуется провести от низковольтного источника питания напряжением 5...15 В, для чего параллельно резистору R2 следует установить перемычку. Низковольтный источник питания подключают к конденсатору С1, напряжение изменяют от 5 до 9 В, при напряжении 8...9 В должен запуститься внутренний генератор микросхемы, что можно проконтролировать осциллографом по появлению импульсов на выводах 5 и 7. Повышать напряжение выше 15 В недопустимо во избежание выхода из строя стабилитрона микросхемы. Далее необходимо осциллографом проконтролировать импульсное напряжение в форме меандра на первичной обмотке трансформатора Т1. На втором этапе блок питания подключают к питающей сети при помощи ЛАТРа, снимают перемычку с резистора R2 и плавно увеличивают напряжение от 0 до 220 В, контролируя осциллографом импульсное напряжение на первичной обмотке трансформатора Т1. При напряжении 80... 100 В появляется импульсное напряжение в форме меандра. Далее подключают умножитель напряжения, его выход соединяют с устройством контроля напряжения, а к выходу устройства подключают "люстру", выполненную аналогично конструкции, приведенной в [2]. Резистор R1 составлен из десяти последовательно соединенных высоковольтных резисторов по 47 МОм и одного 30 МОм типа КЭВ-1. Блок резисторов собран навесным монтажом. Резисторы расположены в четыре ряда (расстояние между рядами — 30 мм), по три в трех рядах и два в четвертом ряду, конец первого ряда соединен с концом второго, начало второго с началом третьего, конец третьего с концом четвертого, и помещены в пенал из диэлектрического материала подходящего размера. Пенал заливается расплавленным парафином. Измерительные приборы и блок резисторов помещены в корпус, изготовленный из листового органического стекла толщиной 10 мм. После контроля выходного напряжения блока питания наладку можно считать законченной и приступать к эксплуатации.

Внимание! Устройство гальванически связано с электрической сетью и опасно из-за возможного поражения электрическим током. Поэтому при изготовлении, налаживании и эксплуатации следует помнить о соблюдении мер электробезопасности. При наладке устройства не следует касаться руками его деталей или цепей, а заменять детали следует только при отключении устройства от сети.