Схема высоковольтного генератора для коптильни

Представляю народный блок высоковольтного копчения. Рассмотрим два варианта. Первый простейший, который подойдет для любительского копчения и второй посложнее, но более продвинутый. Сначала немного про работу данного ВВ блока.

Принцип высоковольтного копчения

Для образования статического поля в данном ВВ блоке используется ШИМ модуляция катушки зажигания автомобиля с последующим повышением выходного напряжения на умножителе. ШИМ или в английском PWM (Pulse-Width Modulation) широтно-импульсная модуляция — способ используемый для контроля величины напряжения и тока. Принцип действия ШИМ состоит в изменении ширины импульса постоянной амплитуды при постоянной частоте.

Но при ШИМ управлении образованием искры на катушке зажигания (далее катушка), есть один нюанс. Дело в том, что когда ШИМ начинает подавать импульсы на катушку, импульсы вначале очень короткие и энергия вырабатываемая катушкой мала. График ниже.

Постепенно импульсы становятся шире, катушка получает больше тока и напряжения, вследствие чего энергия вырабатываемая катушкой растет и достигает своего пика при модуляции ШИМ 50Х50.

А вот потом, наступает не очень приятное для нас обстоятельство, ширина импульсов становится все больше и наступает спад мощности вырабатываемой катушкой. Поэтому для нормальной работы катушки, нам приемлемо только первая часть работы блока ШИМ (до заполнения 50%). Это отследить просто – положив на стол высоковольтный разрядник (например как у меня), вращая ручку блока ШИМ слева направо смотрим когда искра будет иметь максимальную мощность (длину). Ставим метку на панели напротив риски ручки регулировки и запоминаем показания ампервольтметра. Все, за эти значения не выходим. Время копчения в дальнейшем подбираем по мощности до этих значений. Например у меня максимальная мощность искры при 2 ампера, но для электрокопчения копчения за три часа пока горит картридж с опилками, я ставлю 1 ампер. При такой силе тока копчение в моей небольшой фанерной коптилке получается в самый раз.

Практическая часть

Теперь нам надо сделать сам блок высоковольтного копчения (далее ВВ блок). Для этого мы используем детали с Алиэкспресс. Нам понадобится:

1. Любой блок питания на 12 – 16 вольт. 16 вольт позволяет развить максимальную мощность ВВ блока и это предельное питание для микросхемы NE555, на которой работает ШИМ.

1. Вольтметр – амперметр для визуального контроля силы процесса копчения. Использование вольтметра – амперметра позволяет подобрать ту силу тока и напряжения копчения, которая оптимальна для используемой вами коптилки. Так же позволяет регулировать напряжение копчения при разной влажности, например зимой и летом.

1. Сам блок ШИМ. Он может быть разный, но должен вырабатывать импульсы с частотой не выше 1500Гц. Это максимальная эффективная частота для работы используемых высоковольтных диодов от микроволновки. А так же иметь мощность не менее 4 ампера, больше надежнее. Меня например вполне устраивает вот такой с Алиэкспресса. Правда он нуждается в переделке для понижения частоты, необходимо заменить конденсатор указанный стрелкой на номинал 103 (или 001мкФ).

1. Катушка зажигания. Я не могу точно сказать какая будет работать лучше, я использовал катушку от А/М Toyota на 12 вольт. Предполагаю, что лучше использовать катушку для работы с электронным зажиганием.

1. Диоды использованы от микроволновой печки на 0.35A 15000 В. Они прекрасно выдерживают нагрузку, даже кратковременное короткое замыкание. Вообще есть диоды до 2.5 ампера, это для очень мощных коптилок.

1. Ну и конденсаторы. Желательно на 15000 вольт и примерно 560 пФ. Разброс параметров до 25% в обе стороны не ухудшит качество собранного на них выпрямителя.

Схема блока

Все это собираем по следующей схеме – должно получиться вот так:

С блока питания я корпус снял, так удобнее монтировать в корпус ВВ блока (но менее безопасно). Обратите внимание на маркировку диодов, у них на одном конце имеются полоски обозначающие катод. Для того что бы при работе ВВ блока не прошивало высокое напряжение, все выводы конденсаторов и диодов заливаем клеем из клеевого пистолета. Помимо изоляции, это придаст еще и жесткость конструкции умножителя.

Умножитель паяется так:

После этого все монтируем в корпусе:

Ну и результат. Под вольтамперметром написана максимальная эффективная мощность ВВ блока.

Видео

Ссылки на детали и модули, продающиеся на Али, не приводятся – вы можете сами найти по названиям. Автор проекта – ОлегГ.

Обсудить статью ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ БЛОК ДЛЯ КОПЧЕНИЯ

Процесс копчения в домашних условиях всегда был достаточно трудоемким мероприятием, особенно, если речь шла о наиболее деликатесной форме — холодной обработке дымом. Приходилось в течение долгих часов следить за температурой и качеством процесса, поддерживать исправную работу дымогенератора и, главное, контролировать, насколько точно поток дыма направлен на закладку из мяса или рыбы. Процесс можно серьезно упростить, если сделать своими руками электростатическую коптильню. Качество обработки практически не изменится, а забот и проблем заметно поубавится.

Секрет копчения под напряжением

Сразу стоит оговориться — делать электрическую коптильню своими руками имеет смысл только для холодного копчения. Несмотря на то, что энтузиасты активно экспериментируют с горячим копчением и даже пытаются готовить шашлыки с использованием электростатических аппаратов, наилучшие показатели качества все же получаются на дыму с температурой коптильни не более 45-50 о С.

В данном случае электростатический усилитель обеспечивает два дополнительных фактора, которые практически бесполезны при обработке продуктов в горячей коптильне:

• Электростатическое поле разгоняет и преимущественно заряженные молекулы воды, и имеющихся полярных органических соединений в дым, в том числе кислоты и низшие спирты. Благодаря этому процесс насыщения продуктов проходит в разы быстрее, чем при отсутствии электростатического поля;
• При работе холодной электростатической коптильни не происходит деградации и деструкции животного белка и жиров, тех основных кирпичиков, из которых состоит мясо, сало или рыба. В этом смысле процесс копчения в электростатическом поле очень сильно напоминает вяление, но с более высокой скоростью обработки.
• В горячем копчении влага интенсивно удаляется с поверхности продукта, и даже если электростатическое поле «набрасывает» водяной пар и кислоты из дыма, все это сметается потоками горячего воздуха. По сути, это процесс жарки мяса или сала в горячем воздухе с добавлением дыма.

Поклонников у обоих способов копчения, холодного и горячего, более чем предостаточно, поэтому с каждым годом появляются все новые и новые способы и конструкции электростатических коптилен. Есть даже схемы коптилен с встроенным блоком контроля температуры поверхности мяса с помощью дистанционного инфракрасного термометра и с регулируемым напряжением электростатического поля. Понятно, что подобные коптильни изготавливают в основном для обработки больших объемов продуктов, для себя можно сделать небольшую электрическую коптильню своими руками фото.

В отличие от больших камер с мощными электростатическими блоками, для которых нужен сарай, гараж или хотя бы дача, малогабаритные электрокоптильни можно использовать даже в условиях городской квартиры. Естественно, производительность электростатической коптильни меньше, но вкус и качество продукции заметно выше.

Устройство электрокоптильни

Схема аппарата для электростатического копчения очень проста и вполне доступна для сборки своими руками. Конструкция коптильни состоит из следующих частей:

• Корпуса из диэлектрического материала, можно дерева, пластика или даже бумаги;
• Электростатической «излучающей» сетки-подвески из стальной, медной или латунной проволоки;
• Дымогенерирующего блока коптильни или дымогенератора;
• Системы охлаждения дымового потока.

Основным модулем, от которого зависит качество и производительность работы коптильни, является генератор электростатического поля. Конструкций и различных схем электростатического блока существует огромное количество, но не все они одинаково успешно работают и дают высокое качество продукта.

В центре корпуса монтируется съемная подвеска из проволоки, на которую непосредственно закрепляют продукты. Излучающая сетка устанавливается на стенки электростатической коптильни, в нижней части корпуса устанавливают дымогенератор. В мощных коптильнях дымогенерирующий блок выносят вместе с охладителем в виде отдельной конструкции за пределы корпуса.

Электронный генератор на запчастях от телевизора

Большинство энтузиастов холодного копчения считают, что проще всего сделать электростатическую коптильню своими руками из развертки телевизора. Действительно, в старых транзисторных телевизорах использовалась плата развертки кадра. В современных телевизорах ее функции выполняют несколько микросхем и ключей, поэтому разжиться подобной платой будет непросто, и стоить устройство будет немало.

На самом деле применение платы не очень подходит для столь утилитарных целей, важно не только получить для коптильни электростатическое поле, но еще и управлять его мощностью. В противном случае коптильня будет работать подобно русской печи, поэтому чаще всего изготавливают отдельную схему, в которой используется только высоковольтный трансформатор.

Можно собрать электростатическую коптильню своими руками из катушки зажигания от двигателя внутреннего сгорания машины. Разницы большой нет, но если в предыдущем случае максимальный потенциал электростатического поля в коптильне составляет всего 20 кВ, то в системе с катушкой зажигания получается все 40 кВ.

Токи очень маленькие, если при нарушении изоляции транс от телевизора может ощутимо стукнуть по рукам, тогда как удар высоковольтного генератора на катушке от жигулей по силе будет равен разряду мощного электрошокера, как на видео

Поэтому, если в планах построить небольшую коптильню, то лучше всего делать ее электронную часть на трансформаторе ТДС17.

Электростатическая коптильня для себя, наиболее простой вариант

Коптить сало и мясо можно достаточно просто и в условиях городской квартиры, где нет возможности установить и запустить генератор дыма, и тем более нет способа избавляться от продуктов горения стружек. Поэтому домашние модели электростатической коптильни изготавливаются компактными и маломощными.

Основные преимущества приведенного ниже варианта электрической коптильной камеры заключаются в следующем:

• Очень простая конструкция;
• Минимальное количество материалов и деталей, требующихся для изготовления коптильни;
• Легкое обслуживание.

Основные положения и принцип работы коптильни с управляемым электростатическим полем изложены на видео

Конструкция камеры

Коптильня представляет собой корпус диаметром 300-350 мм и высотой 600-700 мм, можно использовать пластиковую или картонную трубу соответствующего диаметра. В нижней части корпуса изготавливается металлическое основание — гильза, лучше всего из алюминиевой или стальной емкости.

В данной конструкции нет отдельного выносного дымогенератора, вместо него используется встроенная модель. По сути, это лоток со всторенным электронагревателем. Так как объем электростатической камеры небольшой, то для одной сессии закладывается не более 70 мл мелкой опилки из бука или ольхи. В качестве нагревателя можно использовать китайский паяльник со снятой ручкой, вместо жала уложена согнутая спиралью медная проволока.

Основное количество дыма в коптильне образуется за счет возгонки сухой стружки при контакте с разогретой до 350-400 о С спиралью нагревателя. В результате дым для электростатического копчения получается более холодный, влажный и насыщенный, чем при термическом разложении древесины. Большая часть дыма охлаждается на конусной тарелке в нижней части коптильни.

Для того чтобы избежать утечки дыма, в верхней части крышки устанавливается патрубок тройник, на который одевается емкость для сбора конденсата и миниатюрный вентилятор. Часть воздуха и дыма из электростатической камеры откачивается через полихлорвиниловую трубку для того, чтобы создать разрежение и предотвратить утечку запахов и дыма.

Устройство электростатического блока

Электрическая часть коптильни состоит из трех частей:

• Генератора электростатического высокого напряжения;
• Подвески для мяса и рыбы;
• Направляющей сетки.

В верхней части коптильни на керамических изоляторах установлена решетка, на которую одевается подвеска с продуктами. К решетке подключается отрицательный электрод электростатического генератора. Вдоль стенок коптильни укладывается ватман с наклеенной проволокой, это положительный электрод. На проволоке припаяны заостренные отрезки из той же проволоки, они направляют поток заряженных молекул в сторону продуктов.

Схема генератора

Наиболее сложная часть электростатической коптильни — это электронная схема генератора постоянного высоковольтного напряжения. Схема генератора электростатики представлена ниже.

В основе схемы используется высоковольтный трансформатор ТДС17. Для формирования прямоугольных импульсов используется схема, собранная на NE555 из мощного полевого транзистора IRF3205, рабочая частота задающих цепей около 10кГц, но ее можно регулировать с помощью переменного резистора R5. В результате потенциал электростатического поля на сетке коптильни может изменяться в пределах 10%. Для питания схемы используют сборку ЕН 8 142 серии.

В качестве первичной обмотки используют многожильный медный провод диаметром 1 мм, десять витков наматываются непосредственно на магнитопровод. При настройке генератора высоковольтного поля, возможно, придется поменять местами подключение, чтобы на выходе получилась нужная для коптильни полярность.

Работа электростатической мини — коптильни

Перед запуском продукты вывешивают на подвес коптильни и на относительно короткое время, 5-7 мин. включают нагнетающий вентилятор. Чтобы не было пробоя электрического поля, мясо — сало необходимо подсушить, и даже промокнуть избыточную влагу салфеткой.

В коробку дымогенератора загружают опилки, вставляют «паяльник» и крепят клеммы электростатической системы. Далее коптильня закрывается крышкой, и включается нагрев, после заполнения нижней части корпуса дымом включается электрогенерирующая система. Для того чтобы дым концентрировался на мясных изделиях, необходимо подрегулировать уровень потенциала электрического поля, иначе большая часть продуктов разложения осядет на стенах коптильни.

Заключение

Приведенная схема электростатической коптильни замечательна тем, что в ней нет перенасыщения продуктов смолами и летучими веществами. Для получения среднего уровня насыщенности коптильной камере достаточно проработать 45-60 мин., тогда как в классическом варианте процесс копчения растянулся бы на несколько часов.

Сделал генератор для коптильни, в принципе восмёрочное зажигание, но время экономит хорошо. Пробный запуск показал, что копчение происходит конечно не 15 минут как в роликах на ютубе, но может там генератор мощней, а за четыре часа сало покоптилось очень хорошо.

Смотрите также

Комментарии 30

А не подскажите где готовый на али купить? У меня с наукой о контактах нелады

Дороговато, но мощно и без заморочек, можно на 15kv поискать, дешевле будет.

Я конечно дико извиняюсь.
Но обычно, рыбу, мясо и т.д.
Вешают на катод.
Тогда эффект будет и ощутимее и сильнее.

Да в принципе на практике без разницы при соблюдении некоторых условий, а именно площадь поверхности продукта должна быть больше площади поверхности электродов, а по силе эффекта + — 15-20 минут погоды не сделает. А так да, в теории правильно.

подскажи пожалуйста по поводу генератора.
катушка, коммутатор и блок питания в комплекте у меня есть,
а вот нужно ли АЗ -1 блочок?
можно еще фотки или схему пислать?
спасибо!

Доброго времени, АЗ -1 обязательно, можно ещё с помощью компьютерного вентилятора, у которого три провода, или аварийное зажигание УАЗ, но я по такой схеме не собирал. Схема в посте есть, я по ней делал. на выход только нужно диодный мост добавить, производительность сильно повысится. Тут ссылка в комментариях есть, посмотри, мужичок хорошо рассказывает, вот сейчас детали жду для модернизации.

Ладно у ускоглазых ))) всё есть .На старых чернобелых телевизорах есть говорит сосед телемастер.

А на выходе бабины. Что за кондеры и сопротивления?

Делал на прямую, сейчас собираю умножитель, У себя в лабазах не всё удалось найти, жду с али.
Посмотри по ссылке мужик подробно говорит

Я тоже заказал, как у Павлова генератор сегодня с соседом телемастером спаяли всё работает.Осталось спаять умножитель ишу конденсатор и диоды подходящие.Питание пока зарядник телефона на 5в.500а.там видно будет.

Вот конденсатор и диоды у себя не нашёл, жду из поднебесной.

Давно присматриваюсь к подобному способу копчения. Для меня есть открытый вопрос: куда подключать высоковольтный вывод от катушки? Известно, что ток идет от + к -. Значит на вешале должен быть минус (чтоб дым лип на продукт). Вы подключили высоковольтный вывод на продукт. Значит там минус? Тогда как работают свечи в машине, ведь этот вывод от катушки соединен с центральным электродом свечи, а минус свечи на резьбе. Значит этот вывод у катушки плюсовой? Как правильно?

Правильно говоришь, когда собирал, накосячил, по теории работать не должно было, Но закоптилось и сало и рыба гораздо быстрей чем при классическом копчении.
Та коптилка сгорела, термостат вышел из строя, сейчас строю новую и постараюсь без путаницы обойтись 😉

Собрал эту схему, стал пробовать на искру, почти сразу сгорел коммутатор. Не знаете, почему?

Может с брачком был? или контакт не очень хороший на массу. Может по напряжению скачки были. Причин может быть множество, у меня пока работает, попробуй другого производителя и напряжение проконтролируй.

Можно эту схему еще больше упростить добавив кулер от компа с тремя выходами. Там уже этот датчик встроен в него. И сетку надо с двух сторон устанавливать

Б/у куллера не нашлось, а новый он больше стоит чем АЗ-1

Ясно. Но сетку все же надо еще одну добавить. Я долго собирался и решил теперь тоже заморочиться со сборкой данного девайса. Вот еще думаю из строяника от ты сделать или же вазлвский вариант

" Вот еще думаю из строяника от ты сделать или же вазлвский вариант" Братан, реально не вьехал :).
А вторую сетку добавлять буду, камеру новую уже собрал.

Из телевизорного строяника от кинескопа хотел написать. Можно заморочиться и сделать. Но решил не заморачиваться и сижу собираю из вазовского.