高電圧発生器の実験（４）
● 高圧危険！ 実験される方はご自身の責任において実験してください。感電事故・電波障害等について、当方は一切責任を負いません。
（１） 自励発振フライバックトランスの作成： 高圧危険！
ＣＲＴ用・ＴＶ用のフライバックトランス（ＦＢＴ）を駆動するための、自励発振式の電源を作成する。 ここでは、帰還用の補助巻き線が不要の、高速ダイオードによる帰還を用いた ＦＥＴプッシュプル方式にした。（＝ＺＶＳ（Zero Voltage Switching）ドライバ） この回路は 一部の電磁調理器（ＩＨ）や 高周波炉 などにも用いられ、エネルギーを使わないときはエネルギー消費が小さく、使う時には大電流が流れる。
発振周波数は、５Ｔ ＋ ５Ｔ （計１０Ｔ）のインダクタンスＬの測定値が ２５．４μＨより、約３９ｋＨｚであり、駆動時に耳障りな騒音（３ｋＨｚ程度）は無い。 コンデンサーにはＭＦコン（６３０Ｖ０．３３μＦ×２＝０．６６μＦ）を用いたが、特に発熱等は無かった。 （＝ＭＫＰ（金属化ポリプロピレン）コンデンサー）
ＦＥＴには、ＩＲＦＰ２６０Ｍ（２００Ｖ、５０Ａ、パルス２００Ａ、ＶGS max ±２０Ｖ、Ｒds(ON) ０．０４Ω）、高速ダイオードには ＵＦ２０１０（１ｋＶ、２Ａ、Ｔｒｒ ７５ｎＳ）を用いた。 ＦＥＴのゲートのツェナーダイオード（１２Ｖ１Ｗ）は、電源電圧が１２〜３０Ｖまで対応するので、ゲートに１２Ｖ以上かからないように入れた。 フライバックトランスのアースピンは、実際に放電させて確認する。（テスターでは分からない。）
結果は、ＤＣ電源に １２Ｖのスイッチング電源 および トランス（２Ａ・１２Ｖ端子） 整流出力１６Ｖ を用い、
● 出力ＯＰＥＮ時： １２Ｖ ・・・ 入力電流０．２Ａ、 出力電圧 ＋１０ｋＶ、 １６Ｖ ・・・ ０．２５Ａ、 ＋１２〜１３ｋＶ
● ギャップによるアーク放電時： １２Ｖ ・・・ １．８Ａ （ギャップ２ｍｍ）、 １６→１３Ｖに下がる ・・・ ２．５Ａ （ギャップ８ｍｍ）、３Ａ （ギャップ１０ｍｍ）、＋１〜２ｋＶ
となって、アーク放電などによって出力インピーダンスが低くなると、エネルギーが流れて急に消費電流が増加した。
一応放熱器も付けたが、この程度の入力では ＦＥＴの発熱はほとんどなかった。 ただし、誘導加熱、高周波炉等の実験を予定し、２つの放熱器の上に冷却ファン（１２Ｖ、６０×６０ｍｍ）を取り付け可能にした。
また、前章１．の 昇圧整流器（＋）に入れたが、ダイオード内蔵で整流されているため 電圧は上がらず、＋１ｋＶ程度（ａｔ．１６Ｖ、０．２５Ａ）だった。
（１）’ 誘導加熱の実験：
フライバックトランスの代わりに 銅パイプのコイル（４Ｔ ＋ ４Ｔ）を取り付けると、その中に入れた導体がエネルギーを吸収して発熱する。（上記のトランスを使っての実験。 コイルの中に何も入れないアイドリング状態で２Ａくらい消費。）
赤熱するには入力が全然足らず、トランス電源は３０Ｖ・１０Ａ以上必要と思われる。（１２Ｖ５Ａスイッチング電源は、過負荷で止まるので使えない） ＦＥＴは発熱し始めるので、１２Ｖファンを取り付ける。
（２） マルクスジェネレーターの作成： 高圧危険！電波障害注意
高電圧を得る方法として、代表的な コッククロフト・ウォルトンの回路はかなりの入力電力が必要で、素人には ７０〜８０ｋＶあたりが限界。 また２次コイルと浮遊容量の共振を利用する テスラ・コイルでは、高周波（数ＭＨｚ）のために容易に電圧が上がるが、整流には高圧・高周波用のダイオードが必要、また これはアンテナと等価なので強い電磁波放射が問題となる。
そこで、（電荷を蓄えることを考えず、）ただ高電圧のスパークがほしいだけなら、マルクスジェネレーターによって、容易に１００ｋＶ以上の超高電圧を作ることができる。
仕組みは、抵抗（２Ｗ１ＭΩ）を通じてはしご状のコンデンサーをすべて充電させておき、隣合うコンデンサー（５０ｋＶ ４７０ｐＦ、中国製、２０〜３０ｋＶ程度でも構わない）間の小ギャップ（２ｍｍ〜１５ｍｍ程度、すべて一定の距離にそろえる）が放電すると 放電部で急に抵抗が下がり、全部のコンデンサーが直列に通電して、その両端で高電圧のスパークが発生するというもの。 ここでは、９段とした。 電源は、１．の、自励発振のＴＶ用フライバックトランス を整流器を入れず そのままつなげた。（ＴＶ用フライバックトランスにダイオードが内蔵されていて、頭の赤線の出力が ＋ ） 放電時間の間隔は、メイン・ギャップ６ｃｍの時、１秒間に２−３回くらい（２〜３Ｈｚ）。
（＊ 容易に昇圧する代わりに、非常に危険なので 感電、電波障害、騒音などに特別な注意が必要。パソコンのＵＳＢに真っ先に影響が出る。 電源スイッチは、アクリル棒等の絶縁体で押すようにする。 またスパークからは十分に離れること。電圧が上がると テーブルの上などの変な所で放電する。 スイッチング電源は静電気で壊れる恐れがあるので、トランス電源 あるいは 蓄電池などを用いる。 片づける時は、アースにつなげた”放電棒”でコンデンサー部分をすべて放電させる。）
（２）’ 小型のマルクス・ジェネレーター： コンデンサーの耐圧が低い（１５ｋＶ）ので、１２Ｖスイッチング電源で駆動。
