Схема эксперимента с высоковольтными импульсами

Схема предназначена для проведения безобидных экспериментов с высоковольтными импульсами и функциями аналогично электрифицированному генератору заграждений. Prf (частота повторения импульсов) определяется постоянной времени сети R1-C3 в цепи обратной связи операционного усилителя IC1a: со значениями, указанными, составляет около 0,5 Гц. Этап, следующий за операционным усилителем IC1b, преобразует прямоугольный сигнал в узкие импульсы. Дифференцирующая сеть R2-C4 в сочетании с порогом переключения триггерных входов Шмитта IC1b определяет период импульса, который составляет около 1,5 мс. Выход IC1b связан непосредственно с затвором тиристора THR1, так что это устройство запускается импульсами. Требуемое высокое напряжение генерируется с помощью небольшого сетевого трансформатора, вторичная обмотка которого здесь используется в качестве первичного. Эта обмотка в сочетании с C2 образует резонансный контур. Конденсатор C3 заряжается до напряжения питания (12 В) через R3. Когда импульсный выход IC1b запускает тиристор, конденсатор разряжается через вторичную обмотку. Однако энергия, хранящаяся в конденсаторе, не теряется, а сохраняется в магнитном поле, создаваемом трансформатором, когда ток течет через него. Когда конденсатор разряжается, ток прекращается, после чего магнитное поле разрушается. Это индуцирует счетчик emf в обмотке трансформатора, который противопоставляет напряжение, ранее примененное к трансформатору.
 

Схема:

Это означает, что направление тока остается неизменным. Однако конденсатор C2 теперь заряжается в противоположном направлении, так что потенциал через него отрицательный. Когда магнитное поле трансформатора возвращает накопленную энергию на конденсатор, направление тока меняется на противоположное, а отрицательно заряженный конденсатор разряжается через D1 и вторичная обмотка трансформатора. Как только конденсатор начинает разряжаться, ток через тиристор отсутствует, поэтому он отключается. Когда С2 выгружается дополнительно, диод D1 обращается в обратном направлении, так что петля тока к трансформатору прерывается, после чего конденсатор снова заряжается до 12 В через R3. При следующем импульсе от IC1b этот процесс повторяется. Поскольку трансформатор после каждого разряда конденсатора на его первичной основе индуцирует не только первичное, но и вторичное напряжение, каждое срабатывание тиристора вызывает два близко расположенных импульса напряжения противоположной полярности. Эти индуцированные напряжения на вторичной обмотке, т. Е. 230 В, обмотки трансформатора, обусловлены более высоким коэффициентом вращения, намного выше, чем у первичной стороны и могут достигать нескольких сотен вольт. Однако, поскольку энергия, накопленная в конденсаторе C2, относительно мала (ток стока составляет всего около 2 мА), выходное напряжение не может нанести вред человеку или животному. Достаточно, однако, вызвать явную заметную мышечную судорогу.