Verwendung der Cockroft-Walton-Schaltung im Insektenvernichter

Die grundlegende Cockroft-Walton-Schaltung besteht aus 3 Stufen von Dioden und Kondensatoren, die eine Spannung von etwa 1860 aus einer Standard-Wechselstromversorgung von 220 V/50 Hz erzeugen.

Ich habe versucht, einen Bug-Zapper mit derselben Schaltung zu erstellen und eine ähnliche Spannung am Ausgang zu erreichen, und konnte beim Berühren positiver und negativer Anschlüsse Funken erzeugen. Die tatsächliche Anforderung besteht darin, im besten Fall 5000 V oder mindestens 3000 Volt aus einer 220-V-Wechselstromversorgung ohne die Notwendigkeit eines Transformators zu erzeugen. Dafür habe ich der Schaltung 3 weitere Stufen hinzugefügt und die Spannung mit einer HV-Sonde gemessen, und sie lag bei etwa 3700 V, was anständig genug ist. Ich verwende dafür 0,47uf 800-Volt-Kondensatoren und 1N4007 1A-Dioden

In dem Moment, in dem ich die positiven und negativen Klemmen kurzschließe, erzeugt es einen guten Funken, aber wenn ich sie erneut berühre, beginnt der Funke zu verblassen und die Spannung am Ausgang beginnt bei jedem Funken abzunehmen. Ich habe überprüft, was schief gelaufen ist und festgestellt, dass Dioden immer wieder beschädigt werden. Wenn wir von 3 auf 4/5/6 ... Stufen gehen, dachte ich, die Diode hat eine Sperrspannung von 1000 V, also habe ich sie durch eine 16-kV-5-mA-HV-Diode ersetzt, sie konnte nicht einmal 1860 auf 3 Stufen erzeugen.

Frage :

  • Warum wird die Diode beschädigt, wenn ich eine oder mehrere Stufen zu der unten angegebenen 3-Stufen-Schaltung hinzufüge?
  • Wie behebe ich es und vermeide es, Dioden zu beschädigen, wenn ich 1N4007 verwenden und mehr als 3000 Volt erzeugen muss, um als Insektenvernichter verwendet zu werden?

Ref-Video-Link zum 1,8k-Fly/Bug-Zapper: Youtube-Link

Dies ist die Grundschaltung für Ihre Referenz:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es ist auch ein menschlicher Zapper, da es sich direkt mit Live-AC verbindet. Tu es nicht.
Können wir es irgendwie isolieren und trotzdem als Bug-Zapper arbeiten, ich meine, können wir einen kleinen Transformator verwenden, da der Strombedarf in dieser Anwendung nicht groß genug ist. Bitte vorschlagen ?
Die Beispiele, die ich gesehen habe, haben in der Regel einen großen Durchgangslochwiderstand (oder sogar mehrere in Reihe) am Ausgang, um sowohl das Gerät vor einem Kurzschluss zu schützen als auch um im Fall etwas Widerstand zwischen Sie und die Stromleitungen zu legen dass die Kondensatoren als Kurzschlüsse ausfallen.
Können Sie einen Link der Ref-Schaltung teilen?

Antworten (2)

Hör auf, es kurzzuschließen.

Im Normalbetrieb fließt sehr wenig Strom durch die Dioden. Gerade genug, um die Kondensatoren wirklich aufzuladen.

Sie lassen es normalerweise aufladen und ziehen dann einen niedrigen Strom vom Hochspannungsanschluss. Sie möchten eine Hochspannung, aber eine Gleichstromquelle mit niedrigem Strom. Je höher der Strom wird, desto weniger ähnelt der Ausgang DC - die "Welligkeit" am Ausgang wird sehr schlimm.

Wenn Sie den Ausgang kurzschließen, fällt die Ausgangsspannung bis zu dem Punkt ab, an dem alle Dioden gleichzeitig in Durchlassrichtung vorgespannt (leitend) sind.

Wenn der Ausgang kurzgeschlossen und alle Dioden leitend sind, begrenzt nur der erste Kondensator den Strom.

Sie sagen, Sie verwenden 4,7-uF-Kondensatoren. Das ist eine Impedanz von 677 Ohm bei 50 Hz.

Die Spitze-zu-Spitze-Spannung von 220 VAC beträgt 622 Volt.

Wenn Sie das Ding kurzschließen, setzen Sie alle Dioden Spitzenströmen in etwa ihrem Maximum aus. Das kann nicht gut für sie sein.

Schließen Sie das Ding nicht ohne einen großen Widerstand oder einen kleinen Kondensator in Reihe damit kurz.

Ich würde für den ersten einen kleineren Kondensator verwenden (Kondensator oben links in Ihrem Diagramm). Reduzieren Sie ihn auf vielleicht 1 uF oder weniger, um den Kurzschlussstrom zu begrenzen.

Was auch immer Sie tun, seien Sie vorsichtig. Wie Andy alias in den Kommentaren erwähnte, ist das Ding ein People-Zapper. Es wartet nur darauf, dass Sie es an der falschen Stelle berühren.

  • Ihr - Anschluss ist direkt mit einer Seite der Wechselstromquelle verbunden. Wenn dies das stromführende Kabel Ihrer Steckdose ist, werden Sie mit 220 VAC gezappt, wenn Sie es berühren.
  • Wenn die Kondensatoren entladen sind, liegen die + und - Anschlüsse bei 220 VAC voneinander entfernt - wenn Sie sie berühren, werden Sie zappen.
  • Die Hochspannung, die Sie erzeugen, kann Sie ziemlich hart zappen. Diese 4,7-uF-Kondensatoren können genug Energie speichern, um Sie zu töten, wenn Sie + und - berühren, während sie aufgeladen sind.
  • Wenn das Ding wirklich Bugs zappen soll, dann schließe es in ein Netz ein, das verhindert, dass Leute ihre Finger hineinstecken und gezapt werden.

Diese Schaltung ist ein Killer. Behandle es mit viel Respekt und schließe es sicherheitshalber weg.

Bei der Herstellung dieses Insektenvernichters wird auf die gesamte Sicherheit geachtet. Die mechanische Einheit ist zusammen mit dem Netz fertig. Ich verstehe, dass es fatale Folgen hat, wenn es nicht mit Sicherheit und Sorgfalt gehandhabt wird. Können Sie bitte einfach die Schaltung zeichnen, wird das hilfreicher sein? Ich verstehe auch nicht, warum die Diode beim Betrieb in 3 Stufen nicht beschädigt wurde und warum sie beschädigt wird, wenn wir die Spannung von 1860 V erhöhen, dh 4,5,6 Stufen? Und warum funktioniert die 16-kV-5-mA-Diode nicht?
Sie haben es nicht nur mit mehr Stufen gebaut. Sie sagten, Sie hätten den 6-stufigen Multiplikator mit 4,7-uF-Kondensatoren gebaut, aber der dreistufige war mit den 470-nF-Kondensatoren. Es ist der Strom, der Ihre Dioden tötet - und Sie erhalten mehr Strom durch die größeren Kondensatoren. Hören Sie auf, den Multiplikator kurzzuschließen.
Ich habe die Korrektur vorgenommen, ich habe 6 Stufen und 3 Stufen mit demselben Kondensator ausprobiert, dh 0,47 uf / 470 nf 800 V. Okay, aber wie werden wir die Käfer zappen, wenn wir sie nicht kurzschließen, weil der Käfer schließlich zwischen positivem und negativem Anschluss gefangen wird und stirbt. Wenn wir den Multiplikator nicht kurzschließen, wie sollen wir das machen? Bitte sagen Sie mir.
Bugs sind keine Kurzschlüsse. Käfer haben Widerstand. Ein Käfer gerät zwischen die beiden Kontakte, wird gezapped und stirbt. Zapped Bugs sind auch keine Kurzschlüsse.
Ich verstehe, dass wir es nicht kurzschließen sollten, aber falls es versehentlich zu Kurzschlüssen kommt, wird die Diode beschädigt. Können wir sie trotzdem schützen?
Ein Reihenwiderstand zwischen dem AC-Eingang und dem Multiplikator begrenzt den Kurzschlussstrom. Die Verwendung eines kleineren Kondensators (wie oben beschrieben) begrenzt auch den Kurzschlussstrom.

Setzen Sie 1M Widerstände parallel zu den Dioden, um die Spannung gleichmäßig auf der Leiter zu verteilen. Dadurch wird die Zerstörung von Dioden vermieden, die aufgrund von Spannungsschwankungen ihre Nennspannung in Sperrrichtung überschreiten. Gehen Sie dann zurück zu Ihrer ursprünglichen Wahl der Dioden.

Okay. Werde das versuchen.
Beim Hinzufügen von Widerständen parallel zu Dioden tritt ein erheblicher Spannungsabfall auf. und bei Kurzschluss wird die Diode beschädigt
Beheben die Widerstände das Problem, dass Dioden mit 4, 5, 6, ... Stufen beschädigt werden?
Nein. Sie werden schließlich nach 4-5 Funken beschädigt. Versucht mit 4 Stufen bei 2200 V
Das Hinzufügen eines Widerstands fügt einen Spannungsabfall hinzu und entlädt beim Ausschalten die Kappe. Hauptproblem nicht beheben
Aber der Schaden tritt nur auf, wenn Sie das Gerät kurzschließen?
ja genau....
Was für Kondensatoren verwendest du?
Ich verwende einen Filmkondensator mit einer Nennleistung von 0,47 uf 800 V. westfloridacomponents.com/mm5/graphics/F08/ECWH8273RJT.jpg
Die Widerstände dienen dazu, die Spannung an Ihren Kondensatoren auszugleichen. Sie können den Widerstand erhöhen, wenn Sie die Entladegeschwindigkeit der Kondensatoren im spannungslosen Zustand verringern möchten. Die Hauptursache für Ihr Problem mit der Beschädigung der Dioden ist das Kurzschließen des Geräts. Sie können das Gerät verwenden, ohne es kurzzuschließen, aber wenn es buchstäblich kurzgeschlossen wird, zerstört der resultierende hohe Strom die Komponenten.
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