直流高圧電源装置の製作

これは、TVのフライバックトランスを利用して高圧直流電圧を発生させます。
多段式インパルス電圧発生装置(Marx Generator)の電源や窒素レーザーの実験に応用できます。

この回路は高い電圧(15KV〜30KV)を発生するので非常に危険です。自己責任で製作してください。



直流高圧電源装置の仕組み
高圧発生用のトランスにTVのフライバックトランスを使用します。
フライバックトランスの駆動には30KHz程度の高周波が必要なのでタイマICの555を使って高周波を発生させます。
そしてこの高周波をFETに入力して増幅します。
これをフライバックトランスに入力すると2次側に高圧を発生し内部のダイオードで整流されて高圧直流電圧が発生します。

この回路は高周波高圧電源とほぼ同じなので流用できると思います。

■部品表

IC NE555 1個
ダイオード 1N4007 1個
コンデンサ C1 0.01μF 1個
コンデンサ C1 0.01μF・1KV 1個
抵抗器 R1 1KΩ 2個
半固定抵抗 VR 20KΩ 2個
パワーMOS-FET 2SK1796 1個
フライバックトランス   1個

フライバックトランスは壊れたTVから取り出しました。TV内部には高圧部分があるので分解する方は十分注意してください。

フライバックトランス

■製作

下の回路図のように部品をユニバーサル基板などに組み立ててください。
MOS-FETはかなり発熱するので適当な放熱器に取り付けてください。
下の写真ではフライバックトランスの露出しているコアに、電線を巻きつけて1次コイルとしています。

回路図 写真

●フライバックトランスのピンの探し方
1)1次コイルの探し方
@プリント基板を裏返してパーターンを確認します。
A斜線が引いてあったり「高圧注意」等と書かれているパターンがありますが、そのパターンにつながっているピンが1次コイルの片側です。
BAで探したピンと他のピンとの間の導通をチェックします。導通のあるピンが1次コイルのもう一方の片側になります。

2)2次コイルの探し方
高圧側のケーブルは一目瞭然ですがGNDがよく分かりません。
高圧とGNDとの間の抵抗を測ってみましたがピクリとも針が触れないので、高圧を発生させてみてGNDを探してみます。
@トランスの高圧ケーブルに
高圧プローブをつなぎます。
A上記で探した1次コイルに発振回路をつなぎ、電圧を6V程度に落として駆動させます
Bテスターの−側をピンに近づけてメーターがよく振れるピンがGNDピンとなります。

■作動確認
 回路を12Vほどの電源につなぎ高圧ケーブルとGNDを近づけると激しくスパークします。
 最長4cm近くの放電が見られますが、調子が悪くなるので無理はかけないほうがよいでしょう。保護抵抗を入れておくことをお勧めします。
 他にあるピンはビニールチューブで絶縁しています。
 また必ず電源を切った後は高圧とGNDをショートして内部コンデンサを放電させてください。

放電の様子


■注意
 ・この回路は高電圧を発生させるので非常に危険です、細心の注意を払ってください。
 ・また感電の恐れがあるので通電中は装置に触らないでください。
 ・また使用した後は高圧とGNDをショートして内部コンデンサを放電させてください。感電の危険があります。
 ・TVの内部のフライバック以外にも感電するような場所が多々あります。
 ・この回路の製作・使用等によっての不具合・傷害等については責任はとれません。あくまでも自己責任です。

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