Budowa noktowizora z przetwornicą 30 kV 10 µA - jaki układ?

Zbuduj przetwornicę na UC3842 lub podobnym. Będziesz miał przetwornicę z kontrolą prądu uzwojenia, z trafo w konfiguracji zaporowej. Uzwojenie wtórne zrób na 2kV. Wzory do obliczeń trafo znajdziesz w dokumentacji proponowanego układu. Powielenie będzie x15 czyli będzie mniejsza rezystancja wewnętrzna powielacza od tej x30 co pozytywnie wpłynie na dynamikę. 2kV to jeszcze na tyle mało, że nie trzeba borykać się specjalnie z izolacją uzwojeń i kondensatory na 2.5kV...3kV do powielacza są znacznie łatwiej dostępne, podobnie jak diody. Można łączyć szeregowo po dwie zwykłe impulsowe na 1.2kV. Jak będziesz miał problemy z bazą materiałową to zawsze możesz nieco zmniejszyć napięcie uzwojenia wtórnego do 1875V i wtedy kondensatory na 2kV i diody na 1kV szeregowo po dwie np. BYV26E a powielacz x16.

Rosjanie w latach'60 radzili sobie za pomocą tyrystorów bo takie były wymagania dotyczące np. wytrzymałości układu na impuls elektromagnetyczny po wybuchu jądrowym a poza tym nie było wysokonapięciowych szybkich tranzystorów. Ogólnie Rosjanie nauczali i nauczają bardzo dobrze matematyki dlatego studentom politechnik np. stany nieustalone nie kojarzą się z czymś trudnym. Dodam, że obliczane na papierze a nie w programie symulacyjnym.
Do budowy, trudniejszego konstrukcyjnie ale znacznie odporniejszego od tranzystorowego układu tyrystorowego potrzeba tej wiedzy z powodu ograniczonych fizyczną strukturą elementu warunków komutacji układu. Najzwyczajniej trzeba wiedzieć co się buduje?

W tym pierwszym układzie tyrystor powinien mieć równolegle podłączoną diodę zwrotną. Inaczej tyrystor będzie bardzo cierpiał. Wątpię by był to oryginalny projekt przetwornicy od noktowizora gdyż Rosjanie tak by tego nie zrobili . Widziałem całkiem sporo rosyjskich układów i to raczej nie ich bajka... . Prawdę mówiąc wolę rosyjską szkołę projektowania tego typu układów.

Kondensator powinien być między plusem a masą a uzwojenie pierwotne do tyrystora i diody zwrotnej a drugi koniec do plusa czyli wyprowadzenia kondensatora.

Chodzi zapewne o generator samodławny. Sam z siebie nie ma samoograniczenia, jedynym jest obciążenie. W przetwornicy CCFL to wystarcza. Gdy lampa nie jest zjonizowana wtedy generator pracuje z wysoką częstotliwością gdyż mamy układ z obwodem rezonansowym, w którym występuje suma pojemności lampy (mała) i szeregowego kondensatora (znacznie większa). Wypadkowo jest to pojemność mała czyli częstotliwość rezonansu wysoka a to przekłada się na generację wysokiego napięcia. W momencie gdy dojdzie do zapłonu obwód jest odstrajany od rezonansu, na skutek przewodzenia lampy pogarsza się dobroć obwodu rezonansowego ze sporą pojemnością szeregową i częstotliwość pracy spada.

Na schemacie w instrukcji do celownika masz dwa bloki. Pierwszym jest przetwornica pull-push. Za częstotliwość oscylacji odpowiada C1 a za ograniczenie napięcia pracy by generator się nie rozbiegał R13, polaryzowany z pomocniczego uzwojenia VI. Strona wtórna jest sprzężona ze stroną pierwotną przez trafo uzwojeniami III i IV. To one odpowiadają za sygnały sterujące bazami tranzystorów. Wraz ze wzrostem napięcia na uzwojeniu VI zmienia się punkt pracy przetwornicy gdyż zmienia napięcie na C1 przez część R13. To powoduje szybsze blokowanie pracy przetwornicy a tym samym zmniejszenie WN. To nie yle regulacja od WN a regulacja ograniczenia rozbiegania generatora. Tu na jedno wychodzi.
Te dwa bloki regulacji nie wnosza specjalnie wiele. Obwód z żarówką działa tak, że podświetlenie znaczników jest regulowane od WN czyli im wyższe WN tym jaśniej świeci żarówka. Ciekawiej jest z fotorezystorem. Ma on za zadanie wraz z pozostałymi tranzystorami ograniczyć jasność, zmniejszyć WN na lampie w celu dodstosowania podświetlenia do ogólnej jasności. Czyli ten element działa jedynie w dół regulując WN ale nie określa jego górnej wartości.
Ważna sprawa, do poprawnej polaryzacji lampy potrzeba 3 napięć: 10kV, 20kV, 30kV. Czyli by nie bawić się specjalnie w dzielniki i takie tam należy zastosować powielacz o liczbie stopni powielenia podzielnej przez trzy. To oznacza, że odpada przetwornica CCFL jak i powielacz TV. Pozostaje budowa przetwornicy push-pull jak w oryginale albo na np. UC3842 plus powielacz x12, x15, x18 by był spełniony warunek podziału przez 3 i można było z odczepów powielacza pobrać 10kV, 20kV i 30kV.
Wiem, możesz się czuć rozczarowany tą informacją ale tego wymaga lampa. Kluczową sprawą są kondensatory i ich maksymalne napięcie pracy w powielaczu. Z diodami można poradzić sobie na wiele sposobów w tym zakupem hurtowym i łączeniem szeregowym . Nie są drogie .

Najlepiej skrócić końcówki do minimum i lutować nie obok a na sztorc wyprowadzenia ze sobą po spiłowaniu. Każda ostro zakończona końcówka na WN to wyładowania koronowe. Można też użyć diod SMD. Zdecydowanie lepiej łączy się je szeregowo. Dobrą izolacją do robienia zespołów diod łączonych w szereg jest koszulka termokurczliwa.
Z rezystorami WN jest spory problem. Zwykle były to rezystory węglowe ale nie warstwowe tylko objętościowe czyli w ebonitowej albo ceramicznej rurce był sproszkowany grafit z dodatkami o odpowiedniej rezystancji. Rezystory warstwowe WN to zwykle napylona prosta ścieżka na ceramice i pokryta zalewą. Tak by rezystor był w miarę długi.

W dwóch opisach jest układ z odczepami. W jednym, tym na przetwornicy zaporowej, jednotranzystorowym generatorze samodławnym, jest układ z powieleniem x30 a drugi to wspomniany push-pull.

Widziałem ciekawy powielacz w stsrej drukarce laserowej. Tam też potrzeba WN do ładowania listwy. Było to zrobione na kilku trafo, które pierwotne było zasilane z tego samego napięcia a wtórne były połączone szeregowo i dalej powielacz.
Jakie minimalne napięcie zasilania zakładasz?