2012年7月19日木曜日

コッククロフト・ウォルトン回路を作ってみた。(1)

コッククロフト・ウォルトン回路という整流と昇圧をする回路を利用し、高圧電流を発生させようと作ってみた。
コッククロフト・ウォルトン回路はコンデンサとダイオードだけを用い、決まったパターンを繰り返すだけで、電源(交流)電圧×組み合わせ段数倍の直流電流が取り出せるという優れもの。フリスクスタンガンとかで作ってネット上に上げている人は多い。

…いくら決まったパターンといっても、『300点以上(これでもまだ半分くらい)』もの部品を組んでたらそりゃ疲れます。組んだのは少し前ですが。この基板1枚に乗っかっているものだけで、100Vを10数(約15)kVに昇圧するだけの能力があります。
ネット上に上がっている物のほとんどは使い捨てカメラのフラッシュの回路を使って、1000Vぐらいから始めるのですが、大本の電源は乾電池。昇圧するにも限度があります。

話は変わりますが、コッククロフト・ウォルトン回路に使うパーツ(コンデンサとダイオードしかありませんが。)は、電源電圧の2倍の耐電圧が必要だそうです。写真の回路は入力が100Vである事を想定(ダイオード200V・コンデンサ250Vを使用)しています。



…入力が100V…



…100V電源…



そう。コンセントです。
コッククロフト・ウォルトン回路は理論上無限に昇圧が可能ですが、実際はあらゆる所でエネルギーロスが生じます。この影響は段数を重ねるごとに、また、電源が貧弱なほど大きくなります。私が作ろうとしているのは300段(部品点数600点・30kV)で、乾電池であれば、確実に、50〜100段ぐらいから電圧が下がってきます。しかし、コンセントなら何とかなるはずです(裏付けの無い確信。)。

これを使って何を作るか?
…で、電気集塵器とか?
(以前(高3の時)水素バズーカ砲を作ったときに、点火用のスパーク源としてこの回路(50段5kV)を作ったのですが、その後、何かやたら高電圧発生装置を作りたい衝動に駆られて、今に至ります。正直言って、回路だけできれば用途なんてどうでも良いと思っていました…当時は。)


…まぁ、そんな感じで、様々な製作物をこうして載せていきたいと思います。よろしくお願いします。