Электростатическая коптильня: как сделать своими руками с генератором для холодного копчения

Разберем – что такое электростатическая коптильня

В электростатической коптильне продукты готовятся быстрее за счет воздействия электростатического поля. Молекулы дыма могут проникать более глубоко в продукты, что положительно сказывается на скорости приготовления копченостей.

В последние годы такой вид копчения становится все более популярным, особенно если говорить о промышленном производстве.

Внешний вид и принцип действия устройства

Электростатическая коптильня имеет достаточно простое устройство. Точно так, как и в других вариантах коптилен, продукты нужно поместить с предназначенный для этого отдел.

Как правило, продукты подвешиваются с помощью специальных крюков, чтобы с них мог без проблем стекать весь лишний жир.

Принцип действия несложный.

1. Под воздействием электрического нагревателя в дыморегуляторе начинают тлеть опилки.
2. Дальше дым проходит сквозь специальную заряженную решетку, которая имеет полюс высокого напряжения.
3. Ионы очень быстро попадают внутрь продуктов, которые находятся на отрицательно заряженном полюсе.
4. Процесс копчения таким образом сокращается в несколько раз.
5. Во время работы электростатической коптильни, лишний дым будет выходить сквозь дымоход.

Основные преимущества

Многие уверены в том, что с помощью электростатической коптильни не получится приготовить действительно вкусные копчености. Но разница между конструкциями заключается только в том, что в электростатическом устройстве есть специальный блок, благодаря которому дым может проникнуть более глубоко в продукты.

Процесс приготовления напоминает готовку на пару, но вместо горячего пара используется влажный дым.

Конструкции такого типа обладают достаточно большим количеством преимуществ. К основным из них можно отнести следующее:

• Электростатической коптильней очень легко пользоваться и можно быстро приготовить в домашних условиях вкусные и ароматные копчености.
• Конструкция имеет небольшие размеры, поэтому легко может поместиться даже в квартире или на балконе.
• В продаже имеются модели, вес которых не превышает десяти килограмм.
• Электростатические коптильни изготавливаются из высококачественной нержавеющей стали. Материал считается не только безопасным, но и долговечным. Кроме того, благодаря использованию нержавейки, коптильня имеет привлекательный внешний вид.
• Во время процесса копчения не нужно постоянно находиться рядом с конструкцией.
• Все копчености готовятся без использования жира.

Электростатические коптильни также имеют несколько минусов. Они достаточно дорогие, поэтому дешевле будет самостоятельно сделать устройство. Кроме того, в продаже имеется небольшой выбор компактных моделей.

Из каких составляющих изготавливается

Собрать электростатическую коптильню своими руками очень просто. Достаточно подготовить все необходимые материалы и инструменты, а также ознакомиться со схемами и чертежами. Готовая конструкция будет состоять из таких частей, как:

• Корпус, для которого используется диэлектрический материал. Это может быть пластик, дерево или металл.
• Электростатическая «излучающая» сетка-подвеска, для которой используется стальная, латунная или же медная проволока.
• Дымогенератор или блок коптильни, в котором будет вырабатываться дым.
• Системы для охлаждения дымового потока.

Одной из самых важных частей считается генератор электростатического поля. Есть достаточно много разных вариантов конструкций, но не все они могут предоставить должный результат копчения.

В центральной части корпуса устройства нужно смонтировать съемную подвеску из проволоки, к которой будут прикрепляться предварительно подготовленные продукты.

Излучающая сетка должна аккуратно устанавливаться на стенки конструкции. Дымогенератор располагается в нижней части агрегата.

В более мощных моделях электростатической коптильни, дымогенерирующий блок достаточно часто делают отдельной конструкцией вместе с охладителем дыма. Оба элемента в таком случае располагаются за пределами корпуса.

Видео

Работа блока в коптильной камере

Электростатическое копчение плюсы и минусы

Основным плюсом электростатического копчения является время приготовления копченых изделий. Оно значительно меньше, чем при традиционном варианте копчения. Что касается минусов, то они все носят субъективный характер. Но в большинстве случаев приходится говорить о том, что заметной разницы во вкусе нет.

Обзор производителей

Коптильню можно не только собрать, но и приобрести уже готовую, опираясь на отзывы в интернете или рейтинг компаний-продавцов. Для частного использования прекрасно подойдут небольшие бытовые электростатические установки, представленные в линейках электрических коптилен от американской фирмы Greentechs или финляндского производителя Muurikka. Установки имеют компактный размер при развернутом функционале и демократичную цену в пределах 4-6 тыс. руб. Такие коптильни прекрасно подойдут для работы даже в самых маленьких помещениях.

При необходимости приобретения многофункциональной коптильной установки стоит остановить свой выбор на аппаратах марки Anuka из Новой Зеландии. Модели с дымогенераторами стоят в пределах 10-12 тыс. руб.

С большим ежедневным приготовлением продуктов прекрасно справится корейская электростатическая коптильня марки Kocateq или немецкая Landmann. С их помощью можно заготавливать мясо, колбасы и рыбу крупными партиями в потоковом режиме. Такие электростатические установки больше напоминают крупные промышленные аппараты, но, кроме своих больших размеров, ограничений для домашнего использования они не имеют.

Циклический таймер:

• Время подачи высокого напряжения: 5-60 секунд;
• Время паузы: 5 секунд – 5 минут;
• Шаг регулировки: 1 секунда.

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.

Советы по сбору

При сборке конструкции обязательно нужно позаботиться о качественной электроизоляции. В электростатической коптильне не происходит нагревания продуктов, поэтому диапазон материалов для нее достаточно широкий. В качестве корпуса можно использовать металлические или деревянные заготовки. Вполне оправданным является использование старого шкафа или холодильника. В качестве диэлектрического материала подойдут также фанера, плотный картон. Нежелательно использовать в установке синтетические материалы (панели из пластика, ДСП, OSB), так как при взаимодействии с дымом они могут образовывать вредные химические соединения.

При монтаже обязательно следите за тем, куда подается положительный и отрицательный заряд. Все выводы лучше залить клеем из клеевого пистолета. Это придаст блоку высоковольтного копчения дополнительную изоляцию и жесткость конструкции.

Стержни, на которых будут подвешиваться продукты, должны быть выполнены из диэлектрика. Если корпус установки металлический, то нужно использовать для изоляции эбонитовые кольца. Также стоит побеспокоиться об изоляции решетки, через которую проходит дым.

В качестве регулятора температурного режима часто используется змеевик с проточной водой. Это может быть металлический шланг диаметром 1.5 см, который наматывают на дымоход. Один конец устройства подключают к источнику холодной воды, а другой отвечает за вывод нагревшейся жидкости в канализацию.

Что понадобится для сборки генератора?

В качестве источника высокого напряжения используют высоковольтный генератор напряжения, который в домашних условиях можно взять из старого телевизора ( трансформатор строчной развертки) или катушки зажигания от автомобиля, которая даст напряжение сети около 12 В. Если вы нашли для своей коптильни трансформатор от телевизора с вакуумным кинескопом, то в нем уже есть постоянный ток.

Простейшая схема генератора обязательно включает в себя, кроме источника высокого напряжения, ключ. Он собирается либо с помощью реле, либо из транзистора. При работе обязательно необходимо учесть, что катушки создают опасное для жизни напряжение. При желании можно собрать генератор полностью самостоятельно с помощью готовых наборов Алиэкспресса.

Дополнительно понадобятся для сборки генератора:

1. вольтметр-амперметр, который позволит контролировать процесс копчения. С его помощью можно подобрать оптимальный для вашей установки режим силы тока и напряжения. Такая деталь поможет изменять напряжение при различных атмосферных условиях (влажности, температуры).
2. Блок питания на 12-16 вольт. Его можно купить или использовать деталь от старого устройства, например музыкального синтезатора.
3. Блок ШИМ (широтно-импульсная модуляция) изменяет ширину импульса постоянной амплитуды при фиксированной частоте и обеспечивает контроль величины напряжения и значения тока. При покупке в интернет-магазинах может понадобиться его английское название — PWM (Pulse-Width Modulation).
4. Высоковольтные диоды — покупные или от старой микроволновки. В зависимости от мощности коптильни, понадобятся диоды от 0.35А до 2.5 А. При работе с диодами внимательно относитесь к маркировке. На одном из концов детали имеются полоски, отмечающие катод.
5. Высоковольтные конденсаторы. Выбор их параметров зависит от особенностей выпрямителя.

Демонстрация работы

Следует учесть, что для подключения высоковольтного генератора к коптильной камере потребуется высоковольтный провод. Самый простой вариант заказать на алиэкспресс по запросу «высоковольтный провод» или «high voltage wire», такой провод применяется в СО2 лазерных станках и в частности применен в данном блоке. Как заявлено, выдерживает до 40 киловольт.

Кроме этого, возможно подойдут провода ПМВК, ПВН, ПВВ, если их нет, отлично подойдет советский антенный кабель, я пробовал такой:

Внешний диаметр по изоляции около 7-8 мм, диаметр центральной жилы (которую следует применять в качестве ВВ провода) около 4-х мм. Обратите внимание – изоляция у этой жилы полиэтиленовая, в современных антенных кабелях другая, они не подойдут.

Также нельзя использовать любой другой провод какой бы толстой изоляция не казалась!

Места скрутки ВВ проводов блока с ВВ проводами коптильной камеры следует хорошо изолировать не менее чем пятью-шестью слоями изоленты, или залить термоклеем. По возможности на провода выходящие из ВВ блока надеть термоусадку для избежания повреждений т.к. они достаточно нежные.

Самостоятельное изготовление

Существует два типа коптилен с электростатическим контуром, которые возможно изготовить в домашних условиях своими руками:

• на старом телевизионном трансформаторе;
• на старом двухтактном двигателе или же катушке зажигания.

Различаются они между собой только теми блоками, посредством которых коптильня генерирует поле, а сам корпус и внешний вид могут быть одинаковыми.

Схемы и чертежи

Чтобы сделать коптильню, необходимо четко понимать, как именно должен выглядеть и из чего состоит конечный результат работы. На общей схеме электростатической коптильни можно обнаружить все необходимые элементы, в частности и сам духовой шкаф, корпус которого может быть выполнен как из металла, так и из дерева или даже плотного пластика. Рядом с ним должен быть прикреплен генератор напряжения.

В древесной щепе, прогреваемой теном или газовой горелкой, образуется дым необходимой плотности и аромата. С помощью вентилятора нагнетается такое количество воздуха, чтобы опилки не загорелись. Насыщенный дым должен быть охлажден водой и через штуцер попасть в духовой шкаф.

Подбор материалов и комплектующих

Напряжение в коптильной установке должно варьироваться в пределах 20-30 кВт, для чего используется высоковольтный генератор. Он также может быть изготовлен самостоятельно.

• Из катушки зажигания и машинного коммутатора. Блок высокого напряжения, собранный с помощью катушки и аккумулятора, представляет собой простую схему с источником питания и ключом. Задающий импульсы генератор должен быть с частотой 1-2 кГц, а напряжение всей цепи – 12 В, что потребует около 1-2 А.
• Из строчного трансформатора. Как и в первой схеме, здесь импульсы, поступающие от генератора, управляют транзистором. В итоге получается 20-25 кВт постоянного напряжения. И первый, и второй вариант схемы предполагают наличие генераторов, функционирующих на определенных частотах. В первом случае нужна частота 1000-2000 Гц, а во втором – 14000-16000 Гц. Лучше все же использовать генератор из развертки телевизора, так как он больше ускоряет движение частиц дыма, и процесс завершается раньше.

После выбора источника напряжения, необходимо перейти к изготовлению парогенератора. Самым лучшим корпусом для него послужит чугунная жаровня или нержавеющая кастрюля с толстыми стенками и дном. На дно тары насыпается слой крупы гранита или известняка в 2-3 см и укладывается нагреватель.

Идеальным вариантом нагревателя является спираль от камина или утюга с керамическими изоляционными кольцами. Поверх укладывают лист с отверстиями, который сходен с сито. На такой лист укладывают до 5 см щепы.

Отверстие, просверленное в крышке, закрывающей генератор, оборудуется штуцером и гибким пластиковым или металлическим гофрированным шлангом. Второй конец такого шланга присоединяют к охладителю дыма. Этот охладитель изготавливают из небольшой емкости для воды медной трубки длиной не менее 150 см. Медь сворачивают спиралью так, чтобы она помещалась в емкость, и к ее выводам присоединяют шланги от генератора дыма и вентилятора.

Инструкции по сборке

Самодельный коптильный шкаф лучше всего изготавливать из дерева или металла, но в последнем случае сложнее оборудовать изоляцию, да и стоит такой вариант дороже.

Собирается он размерами 70х50х100 см с дверью на петлях, которая должна очень плотно примыкать и не оставлять щелей. Анод (положительно заряженный электрод) выполняют из оцинкованной жести. Такую жесть снабжают остриями, которые направлены в сторону продукта – это создаст большую напряженность поля. Острия делаются с помощью надреза уголком и отгиба. Вместо жести, также можно приспособить металлическую ячеистую решетку.

Анодная панель делается точно так же и располагается по обеим сторонам от катода. Обе части анода должны быть соединены проводом и заземлены – это позволит создать статическое напряжение настолько мощное, что частицы дыма будут буквально «бурить» заготовку.

Чтобы подготовить готовую коптильню к работе, необходимо расположить в скороварке или жаровне щепу и включить нагреватель. В коптильный шкаф загружают сало или рыбу и включают вентилятор. Как только дым начинает поступать в бесперебойном режиме, дверцу шкафа можно закрыть и включить генератор. После завершения процесса копчения генератор нужно отключить и подождать две минуту, чтобы он остался без напряжения. Прежде чем трогать шкаф, отключают парогенератор и вентилятор, устройство разгружается, и только после этого производится влажная уборка всех запачкавшихся поверхностей.

Какой источник высокого напряжения выбрать?

В коптильный шкаф необходимо подвести высокое напряжение величиной 20—30 кВт. Для этого используют высоковольтный генератор напряжения. В домашних условиях его можно построить с помощью:

• автомобильного коммутатора и катушки зажигания;
• строчной развертки старого телевизора.

Генератор из автомобильного коммутатора и катушки зажигания

В этой схеме можно использовать источник питания постоянного тока с выходным напряжением 12 В или заряженный автомобильный аккумулятор.

Импульсы от задающего генератора (им может быть мультивибратор или блокинг-генератор) имитируют действие прерывателя, коммутатор управляет первичной обмоткой бобины, катушки зажигания, а бобина (повышающий трансформатор) дальше создает высокое напряжение.

Задающий генератор должен иметь частоту в пределах 1—2 кГц. Вся схема питается напряжением 12 В и потребляет ток около 1—2 А.

Из строчной развертки старого телевизора

Импульсы от генератора управляют транзистором как и в предыдущей схеме (в коммутаторе тоже используется транзисторный ключ), строчный трансформатор Т1 работает как бобина. Импульсы напряжения выпрямляются и сглаживаются умножителем напряжения, подключенным к третьей обмотке. На его выходе имеется 20—25 кВт постоянного напряжения.

Внимание!Не касайтесь деталей схемы во время работы, это очень опасно.

Оба варианта требуют задающих генераторов, работающих на определенных частотах. Для первой схемы необходима частота в пределах 1000—2000 Гц, а для второй 14000—16000 Гц. Несоответствие частот либо снизит эффективность, либо выведет из строя высоковольтные катушки или транзисторы.

Совет. Предпочтительнее использовать вторую схему, так как именно она дает наилучшее ускорение частиц дыма в направлении мяса.

К строчному каскаду от телевизора необходимо применять напряжение порядка 100 В, иначе он будет работать на сильно пониженной мощности. Для возбуждения такого каскада между мультивибратором и базой ключевого транзистора должен быть буферный каскад.

Принцип работы

Устройство электростатической установки довольно простое. Как и в других видах коптилен, в электростатическом варианте продукты помещаются в специальный отдел. Чаще всего мясо, сало или рыбу подвешивают на специальные крюки в вертикальном положении, чтобы лишний жир и влага беспрепятственно стекали.

Принцип действия такого устройства также довольно прост. В дыморегуляторе с помощью электрического нагревателя из опилок и щепок различных сортов древесины получают дым, который заряжается за счет прохождения через заряженную решетку с полюсом высокого напряжения. Ионы стремительно проникают в заготовки, помещенные на отрицательно заряженном полюсе, за счет чего продукт коптится гораздо быстрее и на большую толщину слоя. В то время, пока коптильня работает, лишний дым свободно выходит с помощью дымоотвода.

Шкаф для холодного копчения своими руками

Шкаф для копчения делают из дерева. Не стоит сооружать его из текстолита или гетинакса. Эти пластики содержат опасные для здоровья человека фенолы и цианистые соединения. Металлический корпус будет стоить дороже, в нем сложнее организовать изоляцию.

Фото 2. Изображение внутреннего устройства камеры электростатической коптильни с пояснениями. Верхняя (слева) и нижняя (справа) части.

Собираем деревянный шкаф размерами примерно 70х50х100 см. Дверца на петлях должна плотно закрывать корпус. Положительный электрод (анод) изготавливается из оцинкованной жести, которую надо снабдить остриями, торчащими в направлении мяса. Эти острия создают максимумы напряженности электрического поля в направлении мяса. Благодаря разным электрическим зарядам все частицы дыма надежно прилипают к мясу, создавая идеальные условия для копчения.

Острия делают с помощью треугольной вырубки, загиба жести под прямым углом. Вместо жести можно использовать металлическую решетку, самостоятельно изготовленную из проволоки. Расстояние между остриями — 5—7 см.

Анодные панели с остриями располагают слева и справа от средней (катодной) штанги на расстоянии 30—35 см. Обе части анода соединяют между собой проводом. Плюсовая часть цепи заземляется.

Изолятор изготавливают из непроводящего материала. Диаметр отверстия под изолятор должен быть не менее 10—12 см. Это предотвратит утечку тока на землю.

Катодную штангу закрепляют подвесом из непроводящего материала соответствующей длины. Катод подключают к минусу высоковольтного генератора.

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.

К сведению! Для получения высокого качества обработки продуктов дымом в коптильне необходимо использовать регулируемое электростатическое поле

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 350-400оС 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.

Какими бывают коптильни электростатического копчения?

Электростатическая коптильня горячего копчения

В электростатической коптильне можно приготовить продукты горячим способом. Время приготовления займет до 1 ч. По сравнению с остальными разновидностями коптилен, это намного быстрее, так как в данном случае требуются сутки и не более. Безусловно, многие моменты зависят от объёма продуктов, которые заложены в устройстве.

Для такой горячей коптильни можно использовать двойную решетку, если вы делаете устройство своими руками. За счет этого обеспечивается максимальная производительность. Решетка фиксируется на определенном уровне. Засоленное сухое сырье укладывается на решетке, перед этим на дно насыпают опилки и мелкие ветки. Далее нужно плотно закрепить крышку. На приготовление уходит обычно около 30 минут. В зависимости от количества и разновидности используемых продуктов, определяется точное время.

Электростатическая коптильня холодного копчения

Для холодного копчения требуется больше времени. Продукты коптят в обычном помещении больше 7 дней. При этом температура должна поддерживаться на уровне 25 градусов по Цельсию. Также важно поддерживать постоянное давление. Однако даже в этой сфере технологии постоянно развиваются. Вот почему для копчения сегодня используют электростатическое поле. В конструкцию входят такие элементы:

• Сначала берут короб из оцинкованного железа и устанавливают его. На одной стороне фиксируют дверци на петли;
• Вешалки располагают по вертикали. Они являются фактически фрагментами нержавеющей стали. Также это могут быть проводки с диаметром от 3 до 4 мм;
• Высоковольтный провод подключается к вешалкам. Подойдет изделие, взятое от старого элемента.
• От старого телевизора также можно взять и блок питания;
• Мотор мощностью от 300 до 350 В устанавливается в нижней области. Диск из чугунного материала диаметром 80 мм закрепляется на оси. Толщина его должна варьироваться от 20 до 30 мм;
• Просоленный продукт размещают на вешалках, после этого включают установленный мотор. Как только проходит несколько часов, питание отключают. Готовые копчености можно вынимать.

Высоковольтный генератор для копчения электростатикой своими руками

Высоковольтный генератор (ВВГ) с питанием 5 вольт:

Высоковольтный генератор (генератор высокого напряжения) предназначен для создания электростатического поля внутри коптильни, и позволяет в десятки раз сократить время копчения и расход щепы.

Такой генератор выдает на выходе порядка 20 кВ ПОСТОЯННОГО (не импульсного) напряжения при токе нагрузки около 25 мкА, при этом имеет двойную гальваническую развязку от сети переменного тока 220В (при питании от сетевого блока питания). При питании от литий-ионного аккумулятора, такой вопрос вообще не стоит..
Про питание от аккумулятора и про циклический таймер будет в следующих статьях.

Токоограничение высоковольтной цепи (резистор 10 мОм на выходе генератора) не позволяет образовываться сильным электрическим дугам и разрядам в коптильне, что предотвращает появление большого количества озона и снижает негативные последствия от поражения высоковольтным электрическим разрядом до минимума (в случае касания ВВ частей).

Хотя при правильной конструкции и грамотной эксплуатации коптильни такой удар вообще маловероятен, тем не менее, забывать о мерах безопасности не стоит, особенно людям с заболевания сердца, кардиостимуляторами и т.д..

Высоковольтный заряд на выходе генератора самостоятельно исчезает через 20-30 сек. после выключения ВВГ.

Схема высоковольтного генератора для электростатического копчения

Управление блоком

Список компонентов:

1. U1 – «IR2153»;
2. C1 – электролит 470-1000uf 16v, желательно Low Esr;
3. C2 – керамика 1n;
4. C3, C4 – керамика 100n;
5. C5, C6 – полипропилен 470nf 630v;
6. R1 – многооборотный подстроечный резистор;

Остальные компоненты вопросов думаю не вызывают.

В качестве генератора используется распространённая микросхема IR2153, для работы которой требуются всего несколько деталей в обвязке: времязадающая RC цепочка и конденсатор с диодом для верхнего ключа.

Транзисторы при сборке необходимо установить на небольшие радиаторы, я этого делать не стал т.к. плата нужна лишь для демонстрации. Так же не рекомендую включать устройство без запаянного электролитического конденсатора, может получится ситуация когда через ключи потечет сквозной ток.

Номиналы времязадающей цепи с помощью подстроечного резистора позволяют микросхеме работать в диапазоне частот примерно от 7 до 146kHz. В процессе настройки включать высоковольтный генератор желательно через амперметр для контроля тока, при этом желательно что бы блок питания выдавал не менее 3-х ампер при 12 вольт.

Подстроечным резистором можно пройтись по всему диапазону частот для нахождения резонансных участков, при этом для получения 20 киловольт искровой разряд не должен превышать буквально 1.5 см, а ток потребления при этом должен быть около 0.6-0.8А.

Если добиться таких результатов не удается то есть два варианта. Первый из них «поиграть витками», увеличивая или уменьшая их количество, второй – заменить резонансный конденсатор с 470 на 330 или 220 нанофарад. У меня все заработало сразу после сборки, но как говориться – если вдруг.

Перед намоткой первичной обмотки на ТДКС феррит следует изолировать изолентой или скотчем, мотать следует эмальпроводом 0.6-0.8мм, или (что лучше) сразу двумя-тремя проводами 0.6 параллельно. Провода от трансформатора до платы желательно не более 10 сантиметров.

Не следует забывать что во вторичной обмотке ТДКС как правило находится диод, поэтому умножитель напряжения к нему не подключишь.

Для использования в электростатической коптильне параллельно выходам необходимо поставить конденсатор

30kV 470pf – 2.2n и выходной токоограничительный резистор.

Схема силовой части первого высоковольтного генератора:

Микроконтроллер генерирует циклический сигнал с периодом ~414-420ms, в течении которого частота меняется от ~167 до 277kHz.

Второй модуль по всей видимости является предыдущей версией первого, и кроме отличия в деталях имеет другие параметры по частоте:

Здесь сигнал имеет циклический период ~23ms, частота меняется от ~67 до 380kHz.

Выходной трансформатор имеет первичную обмотку 24uH и вторичную 465mH (измерения проводились на частоте 1kHz).

Проверка самодельным киловольтметром из наборного резистора в 500МОм и микроамперметра на 100uA показала, что первый модуль через штатный умножитель даёт ~14 киловольт при токе потребления 1.15А, второй, через умножитель первого, даёт 10.2 киловольта при среднем токе 260mA, т.к. первый высоковольтный генератор из-за неудачной конструкции умножителя пробивало по воздуху, для измерения пришлось поместить его в стакан с маслом.

Оба теста проходили при напряжении питания 12 вольт. Несмотря на заявленную продолжительность работы 24 часа, трансформатор преобразователя в процессе работы сильно нагревается, и больше одной-двух минут включать его не стоит, причем следует понимать что тепловизор не отображает реальный нагрев сердечника т.к. он находится под слоем компауда. В реальности трансформатор первой версии блока обжигает пальцы уже после двух минут непрерывной работы.

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.
2. 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).
3. 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.
4. 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.
5. 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.