Share this project

Done

Share this project

Done
A simple, inexpensive, Open Source hardware high voltage power supply that runs on 5-15V DC with 0-1250V at 20W or 100W(5s) output
64 backers pledged $2,664 to help bring this project to life.
Last updated

About

High Voltage Power supply for DIy 330/1000V 20W 100W(5s) project video thumbnail
Replay with sound
Play with
sound

$2,664

64

Simple inexpensive High Voltage power supply that can also be run on battery power

Features: 

  • Input Voltage: 5-14V (eg 2-3 cell lithium polymer)
  • Output Voltage 0-1250V selectable via potentiometer (UPDATED)
  • RC style PWM signal output voltage selectable as well (UPDATED)
  • 20W in low power continuous mode (@ Vcc=12V)
  • 100W in high power mode (5s) selectable via solder bridge (@Vcc=12V)
  • Short circuit tolerant
  • Low output capacitance for fast response time (10uS range)
  • 200A reverse polarity output transient suppression diode
  • Quality parts, 6 months warranty
  • Low cost
  • On board PIC12F**(PIC18F) microcontroler with in circuit programming header.
  • Open Source
  • Hackable: Output voltage can be adjusted by simply changing out a resistor. High power mode time limit can be extended by adding a larger thermal mass to the primary switch.
  • Transformer primary/secondary isolation voltage >4000V
  • Output ground is not isolated

What can this power supply be used for?

  • Capacitor Bank charger for Gauss rifle, high pulsed magnetic field experiment
  • Plasma generation, ion deflection acceleration
  • Coffee replacement, 1000V zap is like downing 3 cups of espresso

Reason for undertaking this project:

A founder of Nicadrone, Andreas Jochum recognized that there was an unmet need for an  inexpensive flexible high voltage power supply that could also be powered by a battery. The problem became apparent when the author needed a capacitor charger for high current discharge unit to magnetize a Neodimium magnet Hall Bach array.

Development:

A production prototype has been made and only a few minor changes will be necessary to begin full production.

  • Mosfet with lower Rsdon
  • Mosfet driver to reduce switching losses
  • Input voltage scene to adjust the switching cycle time to operate at optimal efficacy during the entire Vcc range
  • Updating firmware

Production Plan:

  • Finalization of design during the run time of the Kickstarter project
  • Parts purchasing at the end of the funding period
  • Continuous flow fabrication testing and shipping. Production ramp up to 10 units per day

Our Capabilities:

  • Fabrication of Double layer 10mil features size PCB, 0.2m^-2 per day
  • PCB assembly, done manually
  • Testing: everything we ship out gets thoroughly tested.

Some photos of the PCB's we make.

PCB Fabrication
PCB Fabrication
Finished Product
Finished Product
 

Operation Principle:

Flyback converter (wikipedia)
Flyback converter (wikipedia)

When the switch is closed the current in the primary starts to rise linearly with the magnetic flux in the transformer transferring energy into the magnetic field. Because of the winding orientation the induced voltage in the secondary is negative and blocked by the output diode.

When the current reaches the set limit the switch is opened the primary current drops to 0 and the induced secondary voltage is positive. The diode is conducting and the energy is transferred to the output capacitor. The voltage on the primary rises until the magnetic field energy can be transferred to the secondary. This voltage is limited by the withstand voltage of the switch. The maximum output voltage is the switch withstand voltage multiplied by the windings and couplings factor.

Mode of operation:

The switch is turned on and off  for a fixed amount of time which is determined by the input voltage. A comparator checks the output voltage before every switching cycle and if its above the set point disables the switching cycle. This makes for a very simple fast and effective control loop.

And this in Spanish since we are in Nicaragua

Simple barata fuente de Alimentación de Alta Tensión, Que also Se Puede ejecutar en Energía de la Batería

  • Voltaje de entrada: 5-14V (polímero de litio de células por ejemplo, 2-3)
  • Tensión de salida 0-1250V seleccionable mediante potenciómetro
  • Estilo de RC salida de señal PWM seleccionable tensión, así
  • 20W en modo continuo de baja potencia (@ Vcc = 12V)
  • 100W en el modo de alta potencia (5s) seleccionable a través de puente de soldadura (@ Vcc = 12V)
  • Tolerante cortocircuito
  • Capacidad de salida de baja por tiempo de respuesta rápido (rango 10us)
  • 200A salida de polaridad inversa transitoria diodo de supresión 
  • Piezas de calidad, 6 meses de garantía
  • Bajo costo 
  • A bordo PIC12F ** (PIC18F) microcontroler con cabecera en la programación del circuito. 
  • Open Source 
  • Primario del transformador / tensión de aislamiento secundaria 4000V 
  • Planta de salida no está aislada

¿De Qué Florerias this fuente de Alimentación sí utiliza?

Cargador de Batería de Condensadores párrafo el rifle Gauss, alta Pulsada experimento de campo magnético Generación de plasma, acceleration desviación de Iones Reemplazo de cafetería, 1000V zap es de como derribar 3 tazas de espresso Razón Para La realizacion of this project:

Un Fundador de Nicadrone, Andreas Jochum reconoció Que Habia Una necesidad no satisfecha de la ONU barato flexibles fuente de Alimentación de Alta Tensión, also Que Podria Ser porción Alimentado Una Batería. El Problema sí Hizo Evidente CUANDO el autor necesitaba sin cargador de Condensador de la Unidad de Descarga de Alta Corriente párr magnetizar Imán Neodimio Salón des gama Bach.

Desarrollo:

Un prototipo de la Producción en sí ha Hecho ya SÓLO UNOS tan pequeños Cambios Sera necessary párrafo Comenzar la Producción Completa.

MOSFET de Menor Rsdon MOSFET conductor a Reducir las Perdidas de conmutación Escena de tension de entrada ¿párr ajustar El Tiempo de Ciclo de conmutación párr funcionar una empresa Eficacia Una Óptima TODO Durante el Rango de Vcc Actualizacion del firmware Plan de Producción:

Finalización del Diseño Durante El Tiempo de ejecución celebra del Proyecto de pedal de arranque De comprar las Piezas al final, del PERIODO DE Financiación Pruebas de Fabricación de cash flow y bajo continuo ENVIO. Producción rampa del hasta 10 unidades por un Dia Nuestras Capacidades:

Con Fabricación de 10mil capa doble Cuenta el pelotas de PCB, 0,2 m ^ -2 Día porción Montaje de PCB, sí Hace manualmente Pruebas: TODO Lo Que ENVIAMOS HACIA FUERA SE Hace la prueba de un Fondo. ALGUNAS fotos de la Década de los PCB HACEMOS Que.

Fabricación de PCB Fabricación de PCB Producto terminado Producto terminado

Principio de FUNCIÓNamiento:

Convertidor Flyback (wikipedia) Convertidor Flyback (wikipedia) De Cuando el Interruptor sí cierra La Corriente en las Aperturas primarias aumentando linealmente Con El cash flow magnético en el transformador de la Transferencia de Energía en el campo magnético. Debido a la Orientación de bobinado el voltage inducido en el Secundario es negativo y Bloqueada Por El diodo de Salida.

La Corriente de Cuando Alcanza el Límite establecido sí abre el Interruptor La Corriente cae primarias a 0 y la Secundaria Tensión inducida es Positivo. El diodo no está llevando a cabo y la Energía en sí Transfiere al Condensador de Salida. La Tensión en el primario en sí eleva Hasta Que la Energía del campo magnético Puede Ser transferido a la Secundaria. This Tensión no está limitada Por La Tensión no disruptiva del Interruptor. La Tensión de Salida Máxima es el Interruptor de tension no disruptiva multiplicado Por los devanados y el factor de de Acoplamientos.

Modo de Funcionamiento:

El Interruptor sí Enciende y Apaga sí Por Una CANTIDAD FIJA de Tiempo Que no está Determinado Por La Tensión de Entrada. Un Comparador comprueba la Tensión de Salida los antes de CADA Ciclo de conmutación y si Es Por Encima del punto de fit Desactiva el Ciclo de conmutación. ESTO lo convierte en la ONU muy sencillo circuito de control de Rápido y Eficaz.

Riesgos y Desafíos Aprenda Sobre la rendición de cuentas en pedal de arranque Los reveses hijo Naturales, y no ESPERAMOS Ninguna Tener, Pero ESO no va a suceder. HEMOS Estado Fabricando y Montaje de PCB de Más de la ONU Año here en Nicaragua. Teniendo en Cuenta Que Nicaragua es sin PAIS DEL 3er Mundo, Piezas importando, consumibles y Herramientas es del siempre Problemática. Este es nuestro de la Segundo Proyecto de pedal de arranque, El Primero FUE EL Open-Grab Electro permanente Imán Que: hemos completado Con Éxito y ESTAMOS Vendiendo en Nicadrone.com. Nos Perdimos our FECHA DE ENVÍO porción MUCHOS Meses en ESE Proyecto debido a numerosos Problemas. Ahora: hemos Mejorado our Planificación, Tener el control de la ONU Mejor de Inventario, Tener Una planta Mucho Mejor Equipado y: hemos añadido Suficiente Tiempo párr Evitar La Perdida de los Plazos de Entrega.

Risks and challenges

Setbacks are natural, and we hope to not have any, but that is not going to happen. We have been fabricating and assembling PCBs for over a year now here in Nicaragua. Given that Nicaragua is a 3rd world country, importing parts, supplies and tools is always problematic. This is our second Kickstarter project, the first was the Open-Grab Electro Permanent Magnet which we completed successfully and are selling on Nicadrone.com. We missed our shipping date by many months on that project because of numerous problems. Now we have improved our planning, have better inventory control, have a much better equipped plant and we have added enough extra time to avoid missing our deadlines.

Learn about accountability on Kickstarter
Questions about this project? Check out the FAQ

Support

  1. Select this reward

    Pledge US$ 1 or more About US$ 1

    good feeling

    Less
    Estimated delivery
    2 backers
    $

    By pledging you agree to Kickstarter's Terms of Use, Privacy Policy, and Cookie Policy.

    Kickstarter is not a store.

    It's a way to bring creative projects to life.

    Learn more about accountability.
  2. Select this reward

    Pledge US$ 29 or more About US$ 29

    One Power module, including standard(slow) worldwide shipping

    Less
    Estimated delivery
    Ships to Anywhere in the world
    17 backers
    $

    By pledging you agree to Kickstarter's Terms of Use, Privacy Policy, and Cookie Policy.

    Kickstarter is not a store.

    It's a way to bring creative projects to life.

    Learn more about accountability.
  3. Select this reward

    Pledge US$ 34 or more About US$ 34

    One Power module with output filter (~10mV ripple at 2W out), including standard(slow) worldwide shipping

    Less
    Estimated delivery
    Ships to Anywhere in the world
    0 backers
    $

    By pledging you agree to Kickstarter's Terms of Use, Privacy Policy, and Cookie Policy.

    Kickstarter is not a store.

    It's a way to bring creative projects to life.

    Learn more about accountability.
  4. Select this reward

    Pledge US$ 45 or more About US$ 45

    One Power module, with 2x16 LCD current and voltage readout, including standard(slow) worldwide shipping

    Less
    Estimated delivery
    Ships to Anywhere in the world
    15 backers
    $

    By pledging you agree to Kickstarter's Terms of Use, Privacy Policy, and Cookie Policy.

    Kickstarter is not a store.

    It's a way to bring creative projects to life.

    Learn more about accountability.
  5. Select this reward

    Pledge US$ 49 or more About US$ 49

    One Power module, with 2x16 LCD current and voltage readout, with output filter (~10mV ripple at 2W out), including standard(slow) worldwide shipping

    Less
    Estimated delivery
    Ships to Anywhere in the world
    29 backers
    $

    By pledging you agree to Kickstarter's Terms of Use, Privacy Policy, and Cookie Policy.

    Kickstarter is not a store.

    It's a way to bring creative projects to life.

    Learn more about accountability.
  6. Select this reward

    Pledge US$ 55 or more About US$ 55

    Design support for custom Flyback Switched Mode Power Supply application.

    Less
    Estimated delivery
    Limited 0 backers
    $

    By pledging you agree to Kickstarter's Terms of Use, Privacy Policy, and Cookie Policy.

    Kickstarter is not a store.

    It's a way to bring creative projects to life.

    Learn more about accountability.
  7. Select this reward

    Pledge US$ 150 or more About US$ 150

    Design support for custom application, Answering questions, co-developing using upverter.com and the like, includes one 2 layer custom PCB, standard* components and assembly.

    *Parts that I have on hand in reasonable quantities.

    Less
    Estimated delivery
    Ships to Anywhere in the world
    Limited 0 backers
    $

    By pledging you agree to Kickstarter's Terms of Use, Privacy Policy, and Cookie Policy.

    Kickstarter is not a store.

    It's a way to bring creative projects to life.

    Learn more about accountability.

Funding period

- (30 days)