Генератор высокого напряжения для проектов микроконтроллеров | Доступна полная схема

Для управления небольшими неоновыми лампами или аналогичными устройствами в проектах микроконтроллеров/роботов вам понадобится высоковольтный источник питания постоянного тока для стабильной и быстрой работы. Эта схема позволяет создать очень простой генератор высокого напряжения для приложений общего назначения, для правильной работы которых требуется высокое напряжение. В схеме используются легкодоступные детали, которые можно купить практически в любом магазине электронных компонентов.

Схема разработана на основе одной из самых распространенных микросхем во Вселенной — микросхемы таймера 555. 555 (IC1) настроен как нестабильный генератор (AMV), который колеблется с частотой (около 68 кГц), определяемой значениями компонентов R1, R2 и C1. Выход IC1 напрямую управляет мощным МОП-транзистором типа STP55NF0 (T1), который переключает ток через дроссель 10 мкГн/200 мА (L1). Комбинация диода типа «сверхбыстрого восстановления» и конденсатора типа «высокого напряжения» (D1 и C4) образует эффективную схему выходного выпрямителя и фильтра, while R3-C3 образует снабберную цепь для T1.

Ну, о конструкции говорить особо нечего, просто расположите компоненты в соответствующих местах и в правильном порядке на куске перфорированной платы. После того, как вы проверили свою работу, вы можете провести предполетные испытания готового агрегата. Просто подключите источник постоянного тока 5–6 В к входной клеммной колодке (J1). Затем возьмите мультиметр и проверьте «необработанное» выходное напряжение, доступное на выходной клеммной колодке (J2). Оно может быть где угодно в диапазоне 30–90 В постоянного тока.

Как только вы получите выходное высокое напряжение, вы можете настроить его для реальных приложений, добавив дополнительную простую схему шунтирующего стабилизатора на основе стабилитрона, как показано на принципиальной схеме. Обратите внимание, что конечное выходное напряжение будет немного меняться в зависимости от подключенной нагрузки, но оно не должно колебаться более чем на несколько вольт при нагрузке от 0 до 10 мА.

Предупреждение: эта цепь генератора высокого напряжения, while, не так опасна, как сетевое питание, но по-прежнему обеспечивает достаточно энергии для потенциального нападения на человека, если он правильно подключен между выходом высокого напряжения и землей. Так что будьте очень осторожны при работе с этой схемой!

Математические расчеты шунтирующего регулятора

Предположим, что исходное выходное напряжение составляет 50 В, а на самом деле вам нужен ток 1 мА при 27 В. Затем вам следует использовать стабилитрон в качестве ZD и рассчитать значение последовательного/балластного резистора (RS) по формуле RS = Vin-Vreqd/Ireqd (здесь, в этом case, это 50–27 В/1 мА).

Наконец, обратите внимание: это базовая идея дизайна для любителей электроники. Заинтересованные читатели могут изменить схему, изменив рабочую частоту микросхемы 555 и/или изменив значения выходных компонентов, таких как индуктор, полевой транзистор, выпрямитель и конденсатор фильтра и т. д., чтобы получить желаемые результаты!