Maintenant, très souvent, vous pouvez trouver des téléviseurs à tube cathodique obsolètes à la poubelle, avec le développement de la technologie, ils ne sont plus pertinents, alors maintenant ils sont essentiellement en train de s'en débarrasser. Peut-être que tout le monde a vu une inscription dans l'esprit de « Haute tension. N'ouvrez pas". Et il ne s'y accroche pas facilement, car dans chaque téléviseur avec un tube image, il y a une chose très amusante appelée TDKS. L'abréviation signifie "transformateur à diodes minuscules", dans le téléviseur, il sert avant tout à générer une haute tension pour alimenter le kinéscope. A la sortie d'un tel transformateur, une tension constante allant jusqu'à 15-20 kV peut être obtenue. La tension alternative de la bobine haute tension dans un tel transformateur est augmentée et redressée à l'aide d'un multiplicateur à diode-condensateur intégré.
Les transformateurs TDKS ressemblent à ceci :
Comme vous pouvez le deviner, le fil rouge épais qui s'étend du haut du transformateur est conçu pour en retirer la haute tension. Pour démarrer un tel transformateur, vous devez enrouler votre enroulement primaire dessus et assembler un circuit simple appelé pilote ZVS.
Schème
Le schéma est présenté ci-dessous :
Le même diagramme dans une représentation graphique différente :
Quelques mots sur le schéma. Son maillon clé sont les transistors à effet de champ IRF250 ; IRF260 est également bien adapté ici. Au lieu d'eux, vous pouvez mettre d'autres transistors à effet de champ similaires, mais ce sont ceux qui ont fait leurs preuves dans ce circuit. Des diodes zener pour une tension de 12-18 volts sont installées entre la grille de chacun des transistors et le moins du circuit, j'ai mis les diodes zener BZV85-C15, pour 15 volts. De plus, des diodes ultrarapides, par exemple UF4007 ou HER108, sont connectées à chacune des grilles. Un condensateur de 0,68 µF est connecté entre les drains des transistors pour une tension d'au moins 250 volts. Sa capacité n'est pas si critique, vous pouvez mettre en toute sécurité des condensateurs dans la plage de 0,5 à 1 F. Des courants assez importants traversent ce condensateur, il peut donc être chauffé. Il est conseillé de mettre plusieurs condensateurs en parallèle, ou de prendre un condensateur pour une tension plus élevée, 400-600 volts. Il y a un starter sur le diagramme, dont la valeur nominale n'est pas non plus très critique et peut être comprise entre 47 et 200 H. Vous pouvez enrouler 30-40 tours de fil sur un anneau de ferrite, cela fonctionnera de toute façon.
Fabrication
Si le starter devient très chaud, vous devez réduire le nombre de tours ou prendre un fil avec une section plus épaisse. Le principal avantage du circuit est son rendement élevé, car les transistors qu'il contient ne chauffent presque pas, mais, néanmoins, ils doivent être installés sur un petit radiateur, pour plus de fiabilité. Lors de l'installation des deux transistors sur un radiateur commun, il est impératif d'utiliser un joint isolant thermoconducteur, car le fond métallique du transistor est connecté à son drain. La tension d'alimentation du circuit se situe dans la plage de 12 à 36 volts, à une tension de 12 volts au ralenti, le circuit consomme environ 300 mA, avec un arc brûlant, le courant monte à 3-4 ampères. Plus la tension d'alimentation est élevée, plus la tension sera élevée à la sortie du transformateur.
Si vous regardez attentivement le transformateur, vous pouvez voir l'écart entre son boîtier et le noyau de ferrite d'environ 2 à 5 mm. Sur le noyau lui-même, vous devez enrouler 10 à 12 tours de fil, de préférence en cuivre. Vous pouvez enrouler le fil dans n'importe quelle direction. Plus la section du fil est grande, mieux c'est, cependant, un fil de section trop grande peut ne pas s'insérer dans l'espace. Vous pouvez également utiliser du fil de cuivre émaillé, il rampera même à travers l'espace le plus étroit. Ensuite, vous devez faire un robinet au milieu de cet enroulement, en exposant les fils au bon endroit, comme indiqué sur la photo :
Vous pouvez enrouler deux enroulements de 5-6 tours dans un sens et les connecter, dans ce cas, une branche du milieu est également obtenue.
Lorsque le circuit est allumé, un arc électrique se produira entre la borne haute tension du transformateur (fil rouge épais en haut) et son moins. Minus est l'une des jambes. Déterminer la jambe moins requise peut être assez simple si vous apportez un "+" à chaque jambe à tour de rôle. L'air passe à une distance de 1 à 2,5 cm, de sorte qu'un arc de plasma apparaît immédiatement entre la jambe souhaitée et le plus.
Vous pouvez utiliser un tel transformateur haute tension pour créer un autre appareil intéressant - l'échelle de Jacob. Il suffit de placer deux électrodes droites avec la lettre "V", de connecter un plus à l'une et un moins à l'autre. La décharge apparaîtra en bas, commencera à ramper vers le haut, se brisera en haut et le cycle se répétera.
Vous pouvez télécharger le tableau ici :
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À partir de cet article, vous apprendrez comment obtenir une haute tension avec une fréquence élevée de vos propres mains. Le coût de l'ensemble de la structure ne dépasse pas 500 roubles, avec un minimum de coûts de main-d'œuvre.
Pour la fabrication, vous n'avez besoin que de 2 choses: - une lampe à économie d'énergie (l'essentiel est qu'il y ait un circuit de ballast fonctionnel) et un transformateur de ligne d'un téléviseur, d'un moniteur et d'autres équipements CRT.
Lampes à économie d'énergie (nom correct : lampe fluorescente compacte) sont déjà fermement ancrés dans notre vie quotidienne, je pense donc qu'il ne sera pas difficile de trouver une lampe avec une ampoule qui ne fonctionne pas, mais avec un circuit de ballast fonctionnel.
Le ballast électronique du CFL génère des impulsions de tension à haute fréquence (généralement 20-120 kHz) qui alimentent un petit transformateur élévateur, etc. la lampe s'allume. Les ballasts modernes sont très compacts et s'insèrent facilement dans la douille E27.
Le ballast de la lampe produit des tensions jusqu'à 1000 volts. Si vous connectez un transformateur de ligne au lieu d'une ampoule, vous pouvez obtenir des effets étonnants.
Un peu sur les lampes fluocompactes
Blocs dans le diagramme :
1 - redresseur. Dans celui-ci, la tension alternative est convertie en tension continue.
2 - transistors push-pull.
3 - transformateur torique
4 - un circuit résonant d'un condensateur et d'une self pour créer une haute tension
5 - une lampe fluorescente, que nous remplacerons par un graveur de ligne
Les LFC sont disponibles dans une grande variété de capacités, de tailles et de facteurs de forme. Plus la puissance de la lampe est élevée, plus la tension doit être élevée pour l'ampoule de la lampe. Pour cet article, j'ai utilisé une CFL de 65 watts.
La plupart des LFC ont le même circuit. Et ils ont tous 4 sorties pour brancher une lampe fluorescente. Il sera nécessaire de connecter la sortie du ballast à l'enroulement primaire du transformateur de ligne.
Un peu sur les transformateurs de ligne
Les points sont également disponibles dans une variété de tailles et de formes.
Le principal problème lors de la connexion d'un rédacteur de ligne est de trouver 3 conclusions dont nous avons besoin sur 10-20 qui sont généralement présentes avec eux. Une borne est commune et quelques autres bornes sont l'enroulement primaire, qui s'accrochera au ballast CFL.
Si vous pouvez trouver la documentation de la ligne, ou le schéma de l'équipement où elle se trouvait, alors votre tâche sera grandement facilitée.
Attention! Le longeron peut contenir une tension résiduelle, assurez-vous donc de le décharger avant de le manipuler.
Construction finale
Sur la photo ci-dessus, vous pouvez voir l'appareil en action.
Et rappelez-vous qu'il s'agit d'une tension constante. L'épaisse mine de plomb rouge est un plus. Si vous avez besoin d'une tension alternative, vous devez retirer la diode de la ligne ou trouver l'ancienne sans diode.
Problèmes possibles
Lorsque j'ai assemblé mon premier circuit haute tension, cela a fonctionné immédiatement. Ensuite, j'ai utilisé le ballast d'une lampe de 26 watts.
J'en ai tout de suite voulu plus.
J'ai pris un lest plus puissant des CFL et j'ai répété exactement le premier schéma. Mais le schéma n'a pas fonctionné. Je pensais que le ballast était grillé. J'ai rebranché l'ampoule de la lampe et l'ai branchée. La lampe s'est allumée. Ce n'était donc pas du lest, c'était un ouvrier.
Avec un peu de réflexion, j'ai conclu que l'électronique du ballast devrait déterminer le filament de la lampe. Et je n'ai utilisé que 2 fils externes pour l'ampoule de la lampe, et j'ai laissé les fils internes "en l'air". J'ai donc mis une résistance entre la borne de ballast externe et interne. Allumé - le circuit a fonctionné, mais la résistance a rapidement grillé.
J'ai décidé d'utiliser un condensateur au lieu d'une résistance. Le fait est que le condensateur ne laisse passer que du courant alternatif et que la résistance permet à la fois un courant alternatif et un courant continu. De plus, le condensateur n'a pas chauffé, car a donné peu de résistance dans le chemin AC.
Le condensateur a très bien fonctionné ! L'arc est très grand et épais!
Donc, si le programme n'a pas fonctionné pour vous, il y a probablement 2 raisons :
1. Quelque chose a été mal connecté, soit du côté ballast, soit du côté transformateur de ligne.
2. L'électronique du ballast est liée au travail avec un filament, et depuis ce n'est pas le cas, alors un condensateur aidera à le remplacer.
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Aujourd'hui, les téléviseurs numériques plats LCD (LDC, TFT) ou plasma apparaissent dans presque tous les foyers. Et les bons vieux lampadaires partent en exil dans des maisons de campagne, s'installent sur des balcons, dans des hangars ou tout simplement dans une décharge.
Et seuls les radioamateurs considèrent l'ancienne télévision, devenue inutile, comme une source de composants radio.
L'un des éléments clés sans lequel le fonctionnement du tube image est impossible est un transformateur de ligne.
C'est la partie principale du scanner de ligne, qui vous permet de former une très haute tension (environ 25 à 30 000 volts) à l'anode du kinéscope.
Cet élément se présente comme suit (l'image est donnée à titre d'exemple, il existe différents types et types de ces transformateurs).
Riz. 1. Transformateur de ligne
Ne le jette pas? Avec la bonne approche, il saura trouver sa place dans la vie de tous les jours. Dans les cas extrêmes, il est parfait pour les expériences avec des tensions élevées.
Que peut-on faire à partir de la ligne
La première chose qui vient à l'esprit pour le rôle des appareils à haute tension, ce sont les boules de plasma (bobines de Tesla) et les "échelles de Jacob".
Les premiers ressemblent à ça.
Riz. 2. Boule de plasma
Ici, une lampe à incandescence économique a été utilisée comme une boule.
Et la seconde est ainsi.
Riz. 3. "Les échelles de Jacob"
Cependant, en plus des "jouets" basés sur la ficelle, vous pouvez faire des choses plus utiles :
1. Briquets (pour les cuisinières à gaz domestiques);
2. Ioniseurs d'air ;
3. Générateurs pour l'allumage des lampes à gaz;
4. Machines à souder (uniquement avec rebobinage complet des transformateurs).
Mais comme les derniers produits ne sont pas aussi "efficaces" que les premiers, nous allons considérer quelques exemples avec de beaux arcs actuels.
Bobine Tesla / boule de plasma d'une lampe à incandescence conventionnelle
Étant donné que l'enroulement secondaire sera complété pour répondre à vos besoins, seul un tel transformateur de ligne ayant accès aux enroulements, par exemple TVS90, TVS-110, etc., convient aux expériences. (à partir de vieux téléviseurs soviétiques).
Le schéma de principe est présenté ci-dessous.
Riz. 4. Schéma de principe
L'enroulement secondaire de la ligne est laissé "en l'état", et le primaire est enroulé (ou enroulé sur l'existant, si la conception du transformateur le permet). Faites 5 tours avec un fil épais d'un diamètre d'environ 2 mm (ou plusieurs, mais de sorte que la section transversale totale ne soit pas inférieure à celle spécifiée). Il est préférable d'utiliser du fil isolé.
Veuillez noter que la lampe peut même être inopérante (avec une bobine cassée ou grillée). Ainsi, elle peut réellement avoir une seconde vie.
La résistance du filtre LC peut devenir assez chaude, c'est normal. Cet élément doit être conçu pour une dissipation de puissance d'environ 1 à 2 watts.
Un autre élément faible du circuit est le transistor à effet de champ. Il doit être installé sur un dissipateur thermique et à l'aide de pâte thermique (pour une meilleure conductivité thermique). La surface du dissipateur thermique doit être calculée à partir du chiffre de 80 W reçu du transistor.
C'est le genre de beauté qui ressort à la fin.
Riz. 5. Boule de plasma
Il ne s'agit pas du film du même nom, ou de l'escalier vers le ciel, mais d'un phénomène intéressant avec les arcs électriques.
Le fait est que lors de la panne, de l'énergie (chaleur) est libérée, qui est transférée à l'air ambiant. Que, à son tour, le chauffage, selon la loi de la convection, commence à monter, et avec lui les décharges de pannes entre les deux conducteurs augmentent (après tout, la résistance de l'air chaud est inférieure à celle de l'air froid) .
Donc, le schéma.
Le transformateur de ligne lui-même subit le même "raffinement". L'enroulement primaire est réalisé à la main à partir d'un fil de cuivre épais. Par exemple, TVS -110L/6 peut être utilisé comme "donneur". 5 tours sont enroulés.
L'amplificateur, dont il a été question dans le circuit précédent pour la boule, est déjà intégré au contrôleur UC3845 PWM.
La panne se produit à une distance d'environ 1,5 à 3 cm, c'est à cette distance que les électrodes doivent être installées.
À la sortie, un tel miracle peut se produire.
Riz. 7. L'échelle de Jacob
Ingénierie de sécurité
A la sortie du transformateur, une tension de plusieurs milliers de volts avec un courant de 90 mA est obtenue (cela suffit pour une issue fatale dans certaines circonstances).
Ne touchez jamais les pièces sous tension, notamment à la sortie du transformateur de ligne.
S'il est exposé à des arcs pendant une longue période, le verre de la lampe peut fondre, alors ne le touchez pas avec vos mains pendant une longue période.
Lors de la mise sous tension de l'appareil, il est préférable d'effectuer toutes les actions d'une seule main, après avoir enfilé des chaussures sèches à semelles en caoutchouc.
Générateur de blocage HT (alimentation haute tension) pour les expériences - vous pouvez l'acheter sur Internet ou le fabriquer vous-même. Pour cela, nous n'avons pas besoin de beaucoup de détails et de la capacité de travailler avec un fer à souder.
Pour le récupérer il vous faut :
1. Transformateur de balayage de ligne TVS-110L, TVS-110PTs15 de la lampe n / w et des téléviseurs couleur (n'importe quelle ligne)
2.1 ou 2 condensateurs 16-50v - 2000-2200pF
3.2 résistances 27 Ohm et 270-240 Ohm
4.1-Transistor 2T808A KT808 KT808A ou similaire dans les caractéristiques. + bon dissipateur pour le refroidissement
5. Fils
6. Fer à souder
7. Bras droits
Et donc nous prenons l'opérateur de ligne, le démontons soigneusement, laissons l'enroulement secondaire haute tension, composé de plusieurs tours de fil mince, un noyau de ferrite. Nous enroulons nos enroulements avec du fil de cuivre émaillé sur le deuxième côté libre du noyau de ferite, après avoir préalablement réalisé un tube autour de la ferite en carton épais.
Première : 5 tours d'environ 1,5-1,7 mm de diamètre
Deuxième : 3 tours d'environ 1,1 mm de diamètre
En général, l'épaisseur et le nombre de tours peuvent être modifiés. J'ai fait ce qui était à portée de main.
Dans le placard ont été trouvés des résistances et une paire de puissants transistors bipolaires n-p-n - KT808a et 2t808a. Il ne voulait pas fabriquer de radiateur - en raison de la grande taille du transistor, bien que l'expérience ultérieure ait montré - qu'un grand radiateur est absolument nécessaire.
Pour alimenter tout cela, j'ai choisi un transformateur 12V, vous pouvez également l'alimenter à partir d'un acc 12 volt 7A régulier. de UPS-a. (pour augmenter la tension de sortie, vous pouvez fournir non pas 12 volts, mais par exemple 40 volts, mais ici, vous devez déjà penser à un bon refroidissement de la transe, et les tours de l'enroulement primaire peuvent être effectués non 5-3 mais 7-5 par exemple).
Si vous allez utiliser un transformateur, vous aurez besoin d'un pont de diodes pour rectifier le courant du courant alternatif au courant continu, le pont de diodes se trouve dans l'alimentation de l'ordinateur, des condensateurs et des résistances + fils peuvent également s'y trouver.
en conséquence, nous obtenons 9-10kV à la sortie.
J'ai placé toute la structure dans le boîtier du bloc d'alimentation. il s'est avéré assez compact.
Nous avons donc un générateur de blocage HV qui nous donne la possibilité d'expérimenter et d'exécuter le transformateur Tesla.
Les transformateurs de ligne sont parmi les alimentations haute tension les plus couramment utilisées par les amateurs, principalement en raison de leur simplicité et de leur prix abordable. Chaque téléviseur CRT (grand et lourd) que les gens jettent a maintenant un tel transformateur.
Contrairement à de nombreux transformateurs trouvés dans d'autres appareils électroniques, conçus pour fonctionner avec un courant alternatif conventionnel de 50 Hz et des transformateurs abaisseurs, le transformateur de ligne fonctionne à une fréquence plus élevée, autour de 16 KHz, et parfois même plus élevée. De nombreux transformateurs de ligne modernes fournissent du courant continu. Les anciens transformateurs de ligne émettaient du courant alternatif, ce qui vous permettait de faire n'importe quoi avec eux. Les transformateurs CA linéaires sont plus puissants car ils n'ont pas de redresseur/multiplicateur intégré. Les transformateurs CC linéaires sont plus faciles à trouver et sont ceux recommandés pour ce projet. Assurez-vous que votre transformateur de ligne a un entrefer. Cela signifie que le noyau n'est pas un cercle fermé, mais ressemble plutôt à la lettre C, avec un écart d'environ un millimètre. Presque tous les transformateurs de ligne modernes l'ont, donc si vous utilisez un transformateur de ligne moderne, vous n'avez pas besoin de le vérifier.
Ce circuit utilise le transistor 2N3055, qui est aimé et détesté par les constructeurs de machines tournantes sur transformateurs de ligne. Ils sont aimés pour leur disponibilité et détestés pour le fait qu'ils puent généralement. Ils ont tendance à griller et sont assez efficaces, mais le circuit fonctionne incroyablement bien avec eux. Le 2N3055 a la mauvaise réputation de l'utiliser dans de simples lecteurs à transistor unique qui ont des tensions élevées à travers le transistor. Plusieurs détails ont été ajoutés à ce circuit qui augmentent considérablement sa puissance de sortie. La théorie du fonctionnement du circuit est écrite ci-dessous.
Schème
Il y a très peu d'éléments dans ce schéma, et ils sont tous décrits sur cette page. Et de nombreuses pièces peuvent être remplacées.
La valeur de la résistance de 470 ohms peut être modifiée. J'ai utilisé une résistance de 450 ohms composée de trois résistances de 150 ohms connectées en série. Sa valeur n'est pas critique pour le fonctionnement du circuit, mais pour réduire l'échauffement, utilisez la valeur de résistance maximale à laquelle le circuit fonctionne.
La valeur de résistance inférieure peut être modifiée pour augmenter la puissance. J'utilise une résistance de 20 ohms composée de deux résistances de 10 ohms connectées en série. Plus sa valeur est faible, plus la température est élevée et plus le temps de fonctionnement du circuit est court.
Le condensateur à côté du transistor (0.47uF) peut être remplacé pour augmenter la puissance. Plus la valeur est élevée, plus le courant de sortie (et la température de l'arc) est élevé et plus la tension est faible. J'ai opté pour un condensateur de 0.47uF.
Le nombre de tours sur la bobine de retour (bobine à trois tours) peut faire varier la puissance de sortie. Plus il y a de tours, plus le courant est important, mais pas la tension.
Ce circuit diffère du sachet à transistor unique plus courant en ce qu'il ajoute une diode et un condensateur qui sont connectés en parallèle avec la diode. La diode protège le transistor des surtensions de polarité inversée, qui peuvent brûler le transistor. Vous pouvez utiliser un autre type de diode. J'ai utilisé une diode GI824 retirée du téléviseur. Lors du choix d'une diode, faites attention à la tension et à la vitesse de commutation. Pour savoir si votre diode est adaptée, retrouvez la fiche technique de la diode BY500, puis de votre diode et comparez les paramètres. Si votre diode est comparable ou meilleure que cela, alors elle convient.
Le condensateur est la clé d'une puissance de sortie élevée. Le transistor génère une fréquence définie principalement par la bobine primaire et la bobine de rétroaction. Le condensateur et l'enroulement primaire forment un circuit LC. Un circuit LC fonctionne à une fréquence spécifique, et si vous accordez le circuit de sorte que cette fréquence soit la même que la fréquence du transistor, la puissance de sortie augmentera considérablement. La théorie du circuit LC est similaire à la théorie de la bobine de Tesla. Ce circuit peut être personnalisé en modifiant la capacité du condensateur et le nombre de spires sur les enroulements primaire/secondaire.
Ce circuit nécessite une alimentation puissante, qui est décrite ci-dessous.
Source de courant
L'arc électrique est amorcé à une distance de 2-3 mm entre les bornes de l'enroulement haute tension, ce qui correspond approximativement à une tension de 6-9 kV. L'arc est chaud, épais et s'étire jusqu'à 10cm. Plus l'arc est long, plus le courant tiré de la source d'alimentation est important. Dans mon cas, le courant maximum a atteint 12-13A à une tension d'alimentation de 36V. Pour obtenir de tels résultats, vous avez besoin de nutrition, dans ce cas, c'est d'une importance primordiale.
Pour plus de clarté, j'ai fabriqué l'échelle de Jacob à partir de deux fils de cuivre épais, dans la partie inférieure la distance entre les conducteurs est de 2 mm, cela est nécessaire pour l'apparition d'une panne électrique, au-dessus des conducteurs divergent, la lettre "V" est obtenue, un arc s'allume en bas, se réchauffe et monte, où il se termine. J'ai en plus installé une petite bougie sous le point de convergence maximale des conducteurs pour faciliter l'apparition d'une panne. La vidéo ci-dessous montre le processus de déplacement de l'arc le long des conducteurs.
Le dispositif peut être utilisé pour observer une décharge corona se produisant dans un champ hautement non uniforme. Pour ce faire, j'ai découpé des lettres dans du papier d'aluminium et j'ai composé la phrase Radiolaba, en les plaçant entre deux plaques de verre, en plus de poser un fin fil de cuivre pour le contact électrique de toutes les lettres. Ensuite, les plaques sont placées sur une feuille de papier d'aluminium, qui est connectée à l'une des bornes de l'enroulement haute tension, la deuxième borne est connectée aux lettres, en conséquence, une lueur bleu-violet apparaît autour des lettres et une forte odeur d'ozone apparaît. La coupe de la feuille est nette, ce qui contribue à la formation d'un champ fortement inhomogène, entraînant une décharge corona.
Lorsque l'un des fils d'enroulement est amené à la lampe à économie d'énergie, vous pouvez voir la lueur inégale de la lampe, ici le champ électrique autour du fil provoque le mouvement des électrons dans l'ampoule de la lampe remplie de gaz. Les électrons, à leur tour, bombardent les atomes et les transfèrent vers des états excités, lors du passage à l'état normal, de la lumière est émise.
Le seul inconvénient de l'appareil est la saturation du circuit magnétique du transformateur de ligne et son fort échauffement. Le reste des éléments chauffe de manière insignifiante, même les transistors chauffent faiblement, ce qui est un avantage important, néanmoins, il est préférable de les installer sur un dissipateur thermique. Je pense que même un radioamateur novice, s'il le souhaite, pourra assembler cet oscillateur et organiser des expériences avec la haute tension.
