2013年2月6日水曜日

コッククロフト・ウォルトン回路を作ってみた。(2)完遂編

コッククロフト・ウォルトン回路を作ろうとするのはいいのだけれど、いきなり150段とか作っても、動いてくれない。
初心に返って50段くらいから作ってみる事にした。

…。
……。

という訳でいろいろ買って来た。
メタライズドポリプロピレンフィルムコンデンサ。
上が0.01μF630V、
下が2.2μF250V。

高圧セラミックコンデンサ。
1000pF4kV。

汎用整流ダイオード。
1000V1A。

買って来たのはこれだけ。

他に使うパーツは、
NチャネルMOS-FET

基板実装用トランス(6V,12V〜100V)

6P形ニッケル水素電池

その他、ツェナーダイオード(5.6V1W)、メタライズドポリエステルフィルムコンデンサ(63V1.0μF)、大学の先生からもらった高圧用被覆線(20kV)、秋月電子で買った片面基板など。
以上。

早速作っていく。
回路図等は実験室-Danger-さん参照。
今回使用するコンデンサは秋月電子で購入したメタライズドポリプロピレンフィルムコンデンサ、0.01μF630V。50個。
ダイオードは千石電商で100本束で売っていた1000V1Aの汎用整流ダイオード。
製作中…

裏面。

…。

できた。

手のひらサイズに収まった。

次にインバータを作る。
回路図がこれ。

マルチバイブレータのパルスでMOS-FETを駆動し、トランスで約100Vに変圧する。
シミュレーターではうまく作動した。
実装したらどうなるか。
まずはブレッドボード上。

ボード左下がマルチバイブレータ。

12V入力でこの値。
周波数が想定(約50Hz)より少し高いがたいした問題ではない。…と思う。
早速基板上に実装。

…。

一回失敗。マルチバイブレータが発振しなかった。

もう一度製作。

成功。うまく発振していた。残りも実装して…
完成。

インバータとコッククロフト・ウォルトン回路をつなげる。

放電を確認。
大成功。

と、いうわけで、今回は無事作動する回路ができました。
コッククロフト・ウォルトン回路は耐圧高めの素子で組んでいるので、300V入力くらいまではOK。
ちなみに、これらの回路の接続はすべてコネクタ式で、異なる回路との接続が可能です。
次は、1000pFのコンデンサで50段、組み上げてみようと思います。
放電間隔の短縮が望めるかな。

撮影器具…PS VITA