Безопасна ли конструкция моего блока питания, что мне следует изменить?

Обычно я бы просто пошел и отладил дизайн, но, поскольку это использует питание от сети, я бы предпочел сначала спросить опытных людей.

Я хочу построить настольный блок питания постоянного тока на 170 В, чтобы возиться с газоразрядными лампами. Я придумал эту схему:Оригинальная схема

Трансформаторы будут (смотря на более дешевые конечные части, оба будут около 7-10 ВА):

  • T1: 230 В -> 9 В
  • T2: 230 В -> 12 В, но наоборот.

Конденсаторы будут:

  • C1: 1 мФ 25 В
  • С2: 47 мкФ 450 В

Так будет ли работать эта схема и как мне ее улучшить?

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Хорошо, вот обновленная схема с учетом всех ответов. Обновленная принципиальная схема
Я пропустил провод на этом регуляторе, а также резистор на сигнальном светодиоде высокого напряжения, не обращайте внимания, пожалуйста.

Некоторые особенности модификаций:

  • Резистор на 7,5 кОм, который должен рассеять мощность через секунду или около того после выключения ВН
  • Регулятор L7805 для поддержания чистоты +5В
  • HV на предупреждающем светодиоде
  • Предохранители на всех плюсовых клеммах
  • Он будет в пластиковом или деревянном корпусе, чтобы исключить риск прикосновения к чему-либо внутри.
  • Вся работа с цепью будет выполняться после того, как высоковольтное напряжение будет выключено, предупредительный светодиод не загорится, а вольтметр покажет ноль на панели.
  • Т2 будет 18В

  • выходные клеммы будут такими или подобными:
    Банановые пробки

  • все соединения внутри будут маниакально обернуты термоусадочной трубкой, чтобы предотвратить любой шанс короткого замыкания.

  • вероятно, будет травить печатную плату для этого
Я бы добавил разрядный резистор к C2, чтобы его заряд рассеялся до безопасного уровня за несколько секунд. В противном случае вы можете получить удар током спустя долгое время после выключения сети. И обратите внимание, что даже с изоляцией от сети это потенциально смертельная схема!
Спасибо, также я подумал, может быть, я мог бы переместить переключатель высокого напряжения перед T2, чтобы я мог использовать его как блок питания 9 В, возможно?
Мне не нравится, когда единственный резистор прокачки переключается. Я бы чувствовал себя в большей безопасности, если бы предупредительный светодиод высокого напряжения питался от источника высокого напряжения через резистор, а также был бы прокачной резистор непосредственно на крышке. Если светодиод загорается, когда цепь включена, это будет означать, что он должен работать, чтобы разрядить крышку, когда цепь выключена. Если он не загорается, отключите все и подождите достаточно долго, пока резистор «прямо через крышку» не разрядится, прежде чем ковыряться в цепи.

Ответы (3)

Я не согласен с принятым ответом. Что касается ваших вопросов:

  1. Нет, это не совсем безопасно, так как оно связано с высоким напряжением, но оно не сгорит, если вы его не закоротите, и оно обеспечивает гальваническую развязку, так что с меньшей вероятностью он сможет нанести смертельный удар током.

  2. Вы получите около 11-14 В в точке с пометкой «9 В». Слишком низкое, чтобы надежно регулировать до 9 В, и немного высокое для (линейного) регулирования до 5 В (но нормально для 5 В, если вы не потребляете много тока).

  3. Точка, отмеченная 170 В, на самом деле будет около 240 В постоянного тока при небольшой нагрузке. Это потому, что напряжение переменного тока среднеквадратичное, поэтому вы получаете примерно в 1,4 раза больше. Вы используете крышку на 450 В, чтобы не повредить конденсатор. Лучше использовать трансформатор на 18В.

  4. 1000 мкФ / 25 В означает, что если вы потребляете 100 мА, вы получите пульсацию около 1 В pp на линии 11 В, что хорошо для регулирования до 5 В.

  5. Трубки Nixie обычно потребляют несколько мА. Если у вас есть (скажем) 12 мА, пульсации на вашей линии 240 В с 45 мкФ будут составлять всего несколько вольт, что вполне приемлемо.

Я согласен, что (скажем) 200K 1/2W резистор на 45 мкФ было бы хорошей идеей, и подходящий предохранитель на входе (нет необходимости делать предохранитель более чем на несколько сотен мА).

Примите соответствующие меры предосторожности при работе с высоким напряжением. Типичные меры предосторожности включают, но не ограничиваются этим, не проверять цепь при включенном питании, использовать тестовое оборудование с соответствующими характеристиками, содержать все в чистоте, использовать GFI/RCD, разрядить конденсатор вручную, прежде чем прикасаться к чему-либо, даже если вы считаете, что есть прокачка, работа с (хотя бы) одной рукой в ​​кармане и т.д.

Обычно я работаю обеими руками в карманах. Количество несчастных случаев почти равно нулю, с тех пор, как я начал это делать... Не могу продолжать печатать, мне нужно вернуться к работе.
Я не думаю, что GFCI поможет ему с плавающим выходом. Обратку следует заземлить, а предохранитель поставить в нужное место (линия/горячий ввод).
@AdamLawrence Если он коснется предохранителя, держателя предохранителя, входных клемм или первичной обмотки трансформатора 9 В, это может спасти ему жизнь.
Я не уверен, что он осознает риски, связанные с игрой с выходом +170 В постоянного тока. GFCI, конечно же, защитит от непреднамеренного контакта с сетью. Если он кладет это в какую-то коробку, заземление выхода должно быть частью соображений безопасности.
Я могу надеть резиновые перчатки при тестировании. Я планирую деревянный корпус или аналогичный только с клеммами без оголенных контактов на передней панели. Я отредактирую вопрос с обновленным дизайном.

Вы можете не найти трансформатор, который выдает 170 В от 9 В или от сети. В этом случае используйте два трансформатора. Соедините первичные стороны параллельно, вторичные стороны последовательно. Результирующее напряжение будет суммой вторичных напряжений двух трансформаторов. Но вы должны быть осторожны с полярностью вторичных сторон.

Вы используете только конденсатор для фильтрации. Обратите внимание, что в вашем напряжении постоянного тока будет много пульсаций. Ничего страшного, если с вашим проектом все в порядке.

Вы также можете добавить предохранитель на стороны постоянного тока.

Спасибо за ответ. Должен ли я тогда использовать регулятор, так как конденсаторы не будут достаточно сглаживать ситуацию? Извините за вопросы новичка, у меня есть страсть, но не опыт. Я туда же добавлю предохранители :) Я не купил детали, поэтому буду искать ступеньку, чтобы поставить туда. Блок питания будет использоваться в основном для экспериментов с никси, но если однажды я решу использовать его для других целей, я обязательно улучшу его, чтобы он был универсальным.
Если вам нужно точно отрегулированное напряжение, всегда используйте соответствующую схему стабилизации. Напряжение трансформатора будет варьироваться (иногда довольно сильно) в зависимости от нагрузки, поэтому, если ваша подключенная схема «9 В» не может работать, скажем, с входным напряжением от 4,5 В до 18 В, вам следует установить регулятор.
Тогда я обязательно добавлю схему регулирования. Я, вероятно, сделаю это своим первым проектом на печатной плате, похоже, это отличный проект для продвижения от veroboard. Какой толщины должны быть следы?
Я никогда раньше не пользовался никси-трубкой. Но я не думаю, что для него нужна какая-то регулировка, или для светодиода. Для регулирования 9В можно использовать 7809 . Регулировать 170В намного сложнее. Не беспокойтесь об этом сейчас. Кстати, если вам нужно 9В только для светодиода, то знайте, что зажечь светодиод от сети 220В можно только конденсатором и диодом; Ex1 , Ex2 (см. комментарий rhughes19 7-месячной давности с исправлениями pandyaketan под ним).
Спасибо, я отрегулирую 9V, потому что я также использую его для управления логикой nixie, например, arduino или аналогичным. Но полезно знать о подключении светодиодов к сети.
Еще один момент: нужно ли добавлять к транзистору фиктивную защитную нагрузку?
Транзистор? Вы имеете в виду 7809? Это ИК. Для этого вам не нужна фиктивная нагрузка. Но вы можете подключить фиктивный нагрузочный резистор (продувочный резистор) между значениями 100k Ом и 1М Ом если вы хотите.
Извините за ошибку, я имел в виду трансформер
Ваш первый абзац - чушь. Не существует такого понятия, как «трансформатор, предназначенный для повышения», который отличается от трансформатора, «предназначенного для понижения». Например, если вы возьмете трансформатор 120 В: 12 В и запитаете сторону низкого напряжения 12 В переменного тока, ток намагничивания будет в 10 раз больше тока, используемого при питании стороны высокого напряжения 120 В переменного тока, как и следовало ожидать.
@Limiter Нет, вам не нужна фиктивная нагрузка для трансформатора. Дэйв: Понижающие трансформаторы имеют меньшую собственную индуктивность вторичной обмотки. Если вы хотите использовать обратно трансформатор 120:12 с тем же током намагничивания, вам нужно 10 раз больше оборотов в обе стороны; и сердечник трансформатора, возможно, также потребуется перепроектировать. Я имел в виду это в своем ответе.
Еще вопрос, если можно, так как я решил регулировать 9 В постоянного тока с помощью регулируемого регулятора, будет ли безопасным потенциометрический делитель напряжения на выходе 170 В?
Почему вы считаете, что ток должен быть одинаковым при обоих напряжениях? Намагниченность сердечника есть произведение силы тока и числа витков. 1/10 витков требует 10-кратного тока. Почему вы считаете это проблемой?
@Limiter Нет. Использование делителя напряжения - очень плохая идея; и все же это непрактично. Делитель напряжения не является чем-то, что можно использовать для создания источников питания. Дэйв: Я думаю, что вы правы в этом обсуждении. Я не хочу настаивать на том, в чем не совсем уверен. Я отредактирую свой ответ.

Выход 170 В пост. тока — это не шутки. Это смертельно , и с ним нельзя играть. На самом деле нужно принять меры к тому, чтобы его нельзя было трогать.

Представьте себе механический кожух вокруг ваших газоразрядных ламп, что-то вроде шарнирного ящика из плексигласа с механическим переключателем «мертвого человека». Когда крышка опущена, подается питание, и никси могут делать свое дело. Когда крышка поднята, питание отключается и подключается какая-то цепь прокачки для разряда этого большого конденсатора на 450 В во вторичной обмотке.

Мы делаем такие вещи в производственной среде - наши начальные устройства включения питания точно такие, как я описал (прозрачная коробка с контактным выключателем, который отключает питание при открытии).

Спасибо, собирался положить в коробку и трогать цепь только при выключенном БП, отсюда и выключатель на 170В, над корпусом подумаю
Безопасна ли конструкция моего блока питания, что мне следует изменить?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v