15KV+高压电源


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发布时间: 2025-11-15 18:07:41 | 阅读数 0收藏数 0评论数 0
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本页面旨在分享我如何使用常见的元件(例如反激式变压器和零电压开关 (ZVS) 驱动器)搭建一个 15KV 以上的电源。它并非搭建指南。本页面的所有内容仅用于展示我的项目以及我在研究过程中的一些发现。您可以将本页面用于启发灵感、学习,或者如果您只是对高压感兴趣。我远非该领域的专家,因此在尝试任何类似项目之前,请务必尽可能多地进行研究。 !本项目涉及危险电压,可能导致人身伤害甚至死亡。请仅在您具备电子和高压操作经验的情况下尝试。务必将高压输出端与用户和任何内部电路完全隔离。

准备工作:

材料:

  1. ZVS驱动器: 12-30V输入
  2. 如果你想自己制作,可以参考步骤 3 中的原理图,并搜索关于如何制作 ZVS 驱动器的教程。我发现直接从网上购买一个比自己搜集所有零件来制作电路要便宜得多。
  3. 回扫变压器:(可从旧CRT电视/显示器上拆下或从网上购买)
  4. 你也可以自己接线,但你需要从另一个反激式变压器上获取铁氧体磁芯。
  5. 自行接线反激式变压器的优点是它可以输出交流电,然后您可以将其连接到考克罗夫特-沃尔顿乘法器。
  6. 直流电源: 24V 直流,15A(开关电源/台式电源)
  7. 如果您使用的是交流电源,可以使用整流器将输出转换为直流电。
  8. 额定电压大于20KV 的二极管(可选,用于考克罗夫特-沃尔顿倍压器)
  9. 额定电压大于20KV 的电容器(可选,用于考克罗夫特-沃尔顿乘法器)
  10. 额定电压为200V 的绝缘电线
  11. 额定电压大于20 千伏的绝缘电线
  12. 散热片



工具:

  1. 电烙铁和焊锡(如果您想制作自己的电路/考克罗夫特-沃尔顿乘法器)
  2. 螺丝刀
  3. 万用表
  4. 剥线钳/剪线钳


1

做研究

务必做好研究,直到完全了解每个部件的功能和必要性。如果你打算进行任何高压操作,请务必安全可靠地进行。

重要的

-在绝缘表面上作业。

-使用绝缘钳子,穿不导电的鞋子。

-切勿在通电时直接触摸任何部件。

-阅读原理图。


2

选择电源

低压直流输入是整个项目的基础。ZVS驱动器通常需要12-30V直流输入,电流为5-20A,具体取决于变压器和所需的输出电压。


以下是我使用的工具:

这是一个24V 15A的开关电源。它价格便宜,而且能满足需求。


其他选项:

如果您需要可调节电压和电流限制功能,台式电源的效果会更好。

降压转换器+桥式整流器+电容器(如果有的话)。

如果使用电源,请确保其输出为直流电,必要时进行整流。


注意:电源的电压和电流额定值取决于您使用的驱动电路(参见步骤 3)。我个人使用的是 12V-30V 直流输入零电压开关 (ZVS) 驱动器,因此我选择了一个 24V 15A 的开关电源。

如果您的电源电压正确,但驱动器仍然无法启动,请检查电源的电流。我原来的电源是 24V 5A,ZVS 驱动器尝试汲取的电流过大。更换为 24V 15A 的电源后,问题就解决了。但请注意,切勿超过驱动器的额定电压。


3

ZVS 驱动程序

ZVS驱动器的作用是使输入电流振荡,并高效地驱动反激变压器。


以下是我使用的工具:

它的额定输入电压为12-30V直流。我发现购买成品驱动器实际上比自己组装一个更便宜。


其他选项:

您可以找到一些作为感应加热器驱动器出售的 ZVS 驱动器。只需搜索“感应加热器驱动器”即可。

您可以自行制作。您需要一些 MOSFET(请将它们安装在散热片上,因为它们升温很快)、电容器、二极管、电阻器和电感器。请参考电路图并搜索相关教程。(这是我找到的一个教程:https://www.instructables.com/ZVS-Driver/)


注意:有些驱动器有三个输出端子。如果是这种情况,则意味着在将 ZVS 驱动器连接到反激变压器时,需要一个中心抽头。


4

反激式变压器

此处电压会呈指数级增长。请务必注意安全,如果您没有高压操作经验,请勿尝试。

现在终于到了用反激式变压器产生高电压的时候了。以下是ZVS驱动器与反激式变压器的连接步骤:

初级绕组:将ZVS驱动器的输出连接到变压器的这一部分。通常初级绕组五到十匝即可。

注意:如果您的 ZVS 驱动器输出端有第三个端子,则需要一个中心抽头。请参考带有中心抽头的电路图,并查找相关指南以了解如何正确接线。


次级绕组:该绕组已预先绕制在内部,其输出端产生高压。务必使用蜡、环氧树脂或其他绝缘材料进行绝缘,以防止绕组之间发生电弧放电。


以下是我使用的工具:

次级绕组和铁氧体磁芯用环氧树脂密封,初级绕组是我自己绕制的。

注意:与CRT电视机使用的回扫变压器相比,这种回扫变压器的优势在于它输出的是交流电而非直流电,因为它没有内置整流器。如果您需要将倍压器(考克罗夫特-沃尔顿倍压器)连接到回扫变压器,则回扫变压器的输出必须是交流电。


其他选项:

最常见的办法是拆解一台旧的CRT电视,取出它的回扫变压器。这些回扫变压器似乎总是输出直流电。找到初级线圈的引脚有点棘手,所以我建议自己绕制初级线圈。

你也可以自己制作。你需要从另一个回扫变压器上拆下铁氧体磁芯,一个3D打印的线圈架,以及一些用于次级线圈的超细导线。这里有一个视频展示了一种绕制回扫变压器的方法:https://www.youtube.com/watch?v=qS3RhefBP08。


5

将所有部件连接起来

在启动任何设备之前,请确保所有线路都已正确连接。

将直流电源连接到ZVS 驱动器的输入端。(参见图 1)

将反激式变压器的初级线圈连接到ZVS 驱动器的输出端。(参见图 2)

确保次级绕组不要靠近或接触任何物体。这是高压输出端。

确保所有物品都放置在绝缘/不导电的表面上(例如木头)。


6

测试

开机前:

请确保穿着不导电的鞋子,所有物品都放在绝缘表面上,并且在高压输出端开启时千万不要靠近。

为了确保你永远不会靠近回扫器,请使用一根绝缘杆,你可以握住杆的一端。

固定回扫变压器次级绕组输出线的一侧,使其不会移动。

将另一端连接到绝缘杆上。这样,您就可以在不靠近反激器的情况下控制电弧。


开启:

如果一切正常,开机时应该会听到平稳的嗡嗡声。

然后,您可以测试弧线。

关闭电路后,务必将输出端的两端相互接触,以释放反激电路的电流。


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