Was kann man aus einem Netztransformator machen? Ein einfacher leistungsstarker Kacher auf einem Leitungstransformator

Heutzutage findet man veraltete Röhrenfernseher oft im Müll; mit der Entwicklung der Technologie sind sie nicht mehr relevant und werden daher größtenteils entsorgt. Vielleicht hat jeder auf der Rückwand eines solchen Fernsehers eine Aufschrift im Sinne von „Hochspannung“ gesehen. Nicht öffnen". Und es hängt aus einem bestimmten Grund dort, denn jeder Fernseher mit Bildröhre hat ein sehr interessantes kleines Ding namens TDKS. Die Abkürzung steht für „Diode-Kaskaden-Zeilentransformator“; er dient bei einem Fernseher zunächst dazu, Hochspannung für die Stromversorgung der Bildröhre zu erzeugen. Am Ausgang eines solchen Transformators können Sie eine konstante Spannung von bis zu 15-20 kV erhalten. Die Wechselspannung der Hochspannungsspule in einem solchen Transformator wird mithilfe eines eingebauten Dioden-Kondensator-Vervielfachers erhöht und gleichgerichtet.
TDKS-Transformatoren sehen so aus:

Der dicke rote Draht, der sich von der Oberseite des Transformators erstreckt, dient, wie Sie sich vielleicht vorstellen können, dazu, die Hochspannung von ihm zu entfernen. Um einen solchen Transformator zu starten, müssen Sie Ihre Primärwicklung um ihn wickeln und eine einfache Schaltung namens ZVS-Treiber zusammenbauen.

Planen

Das Diagramm ist unten dargestellt:

Das gleiche Diagramm in einer anderen grafischen Darstellung:

Ein paar Worte zum Schema. Sein wichtigstes Bindeglied sind IRF250-Feldeffekttransistoren; auch IRF260 sind hier gut geeignet. Stattdessen können Sie auch andere ähnliche Feldeffekttransistoren einbauen, diese haben sich jedoch in dieser Schaltung am besten bewährt. Zwischen dem Gate jedes Transistors und dem Minus der Schaltung sind Zenerdioden für eine Spannung von 12-18 Volt installiert. Ich habe Zenerdioden BZV85-C15 für 15 Volt installiert. Außerdem sind an jedes der Gates ultraschnelle Dioden angeschlossen, beispielsweise UF4007 oder HER108. Zwischen den Drains der Transistoren ist ein 0,68 µF-Kondensator für eine Spannung von mindestens 250 Volt geschaltet. Seine Kapazität ist nicht so kritisch; Sie können problemlos Kondensatoren im Bereich von 0,5–1 µF installieren. Durch diesen Kondensator fließen erhebliche Ströme, so dass er sich erhitzen kann. Es empfiehlt sich, mehrere Kondensatoren parallel zu schalten oder einen Kondensator für eine höhere Spannung, 400-600 Volt, zu verwenden. Im Diagramm befindet sich eine Drossel, deren Nennleistung ebenfalls nicht sehr kritisch ist und im Bereich von 47 - 200 µH liegen kann. Auf einen Ferritring kann man 30-40 Drahtwindungen wickeln, das klappt auf jeden Fall.

Herstellung

Wenn der Induktor sehr heiß wird, sollten Sie die Windungszahl reduzieren oder einen Draht mit dickerem Querschnitt verwenden. Der Hauptvorteil der Schaltung ist ihr hoher Wirkungsgrad, da sich die darin enthaltenen Transistoren kaum erwärmen, dennoch sollten sie aus Zuverlässigkeitsgründen auf einem kleinen Kühler installiert werden. Bei der Installation beider Transistoren auf einem gemeinsamen Kühler ist unbedingt eine wärmeleitende Isolierdichtung zu verwenden, denn Die Metallrückseite des Transistors ist mit seinem Drain verbunden. Die Versorgungsspannung der Schaltung liegt im Bereich von 12 - 36 Volt; bei einer Spannung von 12 Volt im Leerlauf verbraucht die Schaltung ca. 300 mA, der Strom steigt auf 3-4 Ampere. Je höher die Versorgungsspannung, desto höher ist die Spannung am Ausgang des Transformators.
Wenn Sie sich den Transformator genau ansehen, können Sie erkennen, dass der Abstand zwischen seinem Gehäuse und dem Ferritkern etwa 2–5 mm beträgt. Der Kern selbst muss mit 10-12 Drahtwindungen, vorzugsweise Kupfer, umwickelt werden. Der Draht kann in jede Richtung gewickelt werden. Je größer der Draht, desto besser, aber ein zu großer Draht passt möglicherweise nicht in die Lücke. Sie können auch Kupferlackdraht verwenden; dieser passt selbst in die engste Lücke. Dann müssen Sie einen Abgriff in der Mitte dieser Wicklung vornehmen und die Drähte an der richtigen Stelle freilegen, wie auf dem Foto gezeigt:

Sie können zwei Wicklungen mit 5-6 Windungen in eine Richtung wickeln und verbinden, in diesem Fall erhalten Sie auch einen Abgriff aus der Mitte.
Beim Einschalten des Stromkreises entsteht ein Lichtbogen zwischen dem Hochspannungsanschluss des Transformators (dicker roter Draht oben) und seinem Minuspol. Der Nachteil ist eines der Beine. Das benötigte Minus-Bein können Sie ganz einfach ermitteln, indem Sie nacheinander das „+“ neben jedes Bein setzen. Die Luft bricht in einem Abstand von 1 - 2,5 cm durch, sodass zwischen dem gewünschten Bein und dem Plus sofort ein Plasmabogen entsteht.
Mit einem solchen Hochspannungstransformator können Sie ein weiteres interessantes Gerät bauen – die Jakobsleiter. Es reicht aus, zwei gerade Elektroden in einer „V“-Form anzuordnen, ein Plus mit einer und ein Minus mit der anderen zu verbinden. Die Entladung erscheint unten, beginnt nach oben zu kriechen, bricht oben ab und der Zyklus wiederholt sich.
Die Tafel können Sie hier herunterladen:

(Downloads: 582)

Aufmerksamkeit! Der Multiplikator erzeugt eine sehr hohe Gleichspannung! Das ist wirklich gefährlich. Wenn Sie sich also dazu entschließen, es zu wiederholen, seien Sie äußerst vorsichtig und befolgen Sie die Sicherheitsvorkehrungen. Nach den Versuchen muss der Multiplikatorausgang entladen werden! Die Installation kann die Ausrüstung leicht zerstören, nur aus der Ferne digital fotografieren und Experimente abseits des Computers und anderer Haushaltsgeräte durchführen.

Dieses Gerät ist der logische Abschluss des Themas zur Verwendung des TVS-110LA-Leitungstransformators und eine Verallgemeinerung des Artikels und des Forumsthemas.

Das resultierende Gerät fand Anwendung in verschiedenen Experimenten, die Hochspannung erfordern. Das endgültige Diagramm des Geräts ist in Abb. 1 dargestellt

Die Schaltung ist sehr einfach und es handelt sich um einen regulären Sperrgenerator. Ohne Hochspannungsspule und Multiplikator kann es dort eingesetzt werden, wo eine hohe Wechselspannung mit einer Frequenz von mehreren zehn Hz benötigt wird, beispielsweise zur Stromversorgung eines LDS oder zum Testen ähnlicher Lampen. Durch eine Hochspannungswicklung wird eine höhere Wechselspannung erreicht. Um eine hohe Gleichspannung zu erhalten, wird ein UN9-27-Multiplikator verwendet.

Abb.1 Schematische Darstellung.

Foto 1. Aussehen des Netzteils am TVS-110

Foto 2. Aussehen des Netzteils am TVS-110

Foto 3. Aussehen des Netzteils am TVS-110

Foto 4. Aussehen des Netzteils am TVS-110

Ich bin im Internet auf etwas sehr Cooles gestoßen – eine Plasmakugel aus einer Glühlampe. Die Quintessenz ist, dass die Hochspannung eines Hochspannungsgenerators das Gas im Kolben einer gewöhnlichen Glasglühbirne (vielleicht sogar einer durchgebrannten) ionisiert.

Trotz der Fülle an komplexen Wandlern habe ich mich für eine einfachere Schaltung entschieden – für Einsteiger im Funkamateur. Wir konnten uns nichts Besonderes einfallen lassen, aber wir haben es geschafft, den Montageprozess bis zum Äußersten zu vereinfachen. Als Basis habe ich das Vorschaltgerät einer Energiesparlampe verwendet. Blockschaltbild einer selbstgebauten Plasmalampe:

Am besten nehmen Sie eine 40-Watt-CFL-Lampe – sie funktioniert recht stabil; ich habe sie sogar eine Stunde lang eingeschaltet und sie funktioniert ohne Probleme. Als Aufwärts-Hochspannungstransformator habe ich einen vorgefertigten Horizontal-Scan-Transformator TVS 110PTs15 verwendet. Ich habe es an die Pins Nr. 10 und 12 angeschlossen. Solche Leitungstransformatoren findet man in alten sowjetischen Fernsehern, man kann zwar einen neuen nehmen, aber sie werden nur mit einem eingebauten Multiplikator hergestellt.

Es gibt zwei Ausgänge vom Transformator: einer ist Phase, der andere ist Null, die Phase kommt von der Spule und Null ist der allerletzte Zweig des Transformators (es ist Nummer 14).

Wir verbinden die Phase mit einer Glühlampe und der andere vom Nullzweig kommende Draht sollte geerdet sein. Im Allgemeinen ist auf dem nächsten Foto alles detailliert gemalt und gezeichnet.

Wenn Sie immer noch etwas nicht verstehen, schauen Sie sich dieses Schulungsvideo in HD-Qualität an:

Wenn Sie außerdem einen Spannungsvervielfacher an die Ausgänge des Brennelements anschließen, können Sie im erzeugten Explosionsfeld das Leuchten einer Leuchtstofflampe beobachten.

Lineartransformatoren gehören zu den am häufigsten von Hochspannungsbastlern verwendeten Transformatoren, vor allem aufgrund ihrer Einfachheit und Verfügbarkeit. Jeder Röhrenfernseher (groß und schwer), den die Leute wegwerfen, hat jetzt einen solchen Transformator.

Im Gegensatz zu vielen Transformatoren in anderen Elektronikgeräten, die für die Verarbeitung von regulärem 50-Hz-Wechselstrom ausgelegt sind, und Abwärtstransformatoren arbeitet der Netztransformator mit einer höheren Frequenz, etwa 16 kHz und manchmal auch höher. Viele moderne Netztransformatoren erzeugen Gleichstrom. Alte Netztransformatoren erzeugten Wechselstrom, sodass man damit alles machen konnte. Wechselstromnetztransformatoren sind leistungsstärker, da sie keinen eingebauten Gleichrichter/Vervielfacher haben. Gleichstromnetztransformatoren sind einfacher zu finden und werden für dieses Projekt empfohlen. Stellen Sie sicher, dass Ihr Netztransformator einen Luftspalt hat. Das bedeutet, dass der Kern kein geschlossener Kreis ist, sondern dem Buchstaben C ähnelt, mit einer Lücke von etwa einem Millimeter. Fast alle modernen Horizontaltransformatoren verfügen über diese Funktion. Wenn Sie also einen modernen Horizontaltransformator verwenden, müssen Sie dies nicht überprüfen.

Diese Schaltung verwendet den 2N3055-Transistor, den die Hersteller von Netztransformatoren lieben und hassen. Sie werden wegen ihrer Verfügbarkeit geliebt und gehasst, weil sie normalerweise stinken. Sie neigen dazu, ziemlich spektakulär durchzubrennen, aber die Schaltung funktioniert mit ihnen unglaublich gut. Der 2N3055 hatte einen schlechten Ruf, wenn er in einfachen Einzeltransistorschaltungen verwendet wurde, in denen am Transistor eine hohe Spannung anliegt. Diese Schaltung fügt mehrere Teile hinzu, die ihre Leistungsabgabe erheblich steigern. Die Funktionstheorie der Schaltung ist unten beschrieben.

Planen

Es gibt nur sehr wenige Elemente in dieser Schaltung und sie werden alle auf dieser Seite beschrieben. Und viele Teile sind austauschbar.
Der Wert des 470-Ohm-Widerstands kann geändert werden. Ich habe einen 450-Ohm-Widerstand verwendet, der aus drei in Reihe geschalteten 150-Ohm-Widerständen besteht. Sein Wert ist für den Betrieb des Stromkreises nicht kritisch, aber um die Erwärmung zu reduzieren, verwenden Sie den maximalen Widerstandswert, bei dem der Stromkreis arbeitet.
Der niedrigere Widerstandswert kann geändert werden, um die Leistung zu erhöhen. Ich verwende einen 20-Ohm-Widerstand, der aus zwei in Reihe geschalteten 10-Ohm-Widerständen besteht. Je niedriger der Wert ist, desto höher ist die Temperatur und desto kürzer ist die Betriebszeit des Kreislaufs.

Der neben dem Transistor befindliche Kondensator (0,47 µF) kann zur Leistungssteigerung ausgetauscht werden. Je höher der Wert, desto höher der Ausgangsstrom (und die Lichtbogentemperatur) und desto niedriger die Spannung. Ich habe mich für einen 0,47uF-Kondensator entschieden.
Die Anzahl der Windungen der Rückkopplungsspule (Spule mit drei Windungen) kann die Leistungsabgabe ändern. Je mehr Windungen, desto größer ist der Strom, nicht jedoch die Spannung.

Diese Schaltung unterscheidet sich von der üblicheren Einzeltransistorschaltung dadurch, dass ihr eine Diode und ein Kondensator hinzugefügt werden, der parallel zur Diode geschaltet ist. Die Diode schützt den Transistor vor Spannungsstößen mit umgekehrter Polarität, die den Transistor durchbrennen können. Sie können einen anderen Diodentyp verwenden. Ich habe eine GI824-Diode aus dem Fernseher verwendet. Achten Sie bei der Auswahl einer Diode auf Spannung und Schaltgeschwindigkeit. Um herauszufinden, ob Ihre Diode geeignet ist, suchen Sie das Datenblatt für die BY500-Diode und dann für Ihre Diode und vergleichen Sie die Parameter. Wenn Ihre Diode mit dieser vergleichbar oder besser ist, dann ist sie geeignet.

Der Kondensator ist der Schlüssel zu einer hohen Leistungsabgabe. Der Transistor erzeugt eine Frequenz, die hauptsächlich von der Primärspule und der Rückkopplungsspule eingestellt wird. Der Kondensator und die Primärwicklung bilden einen LC-Kreis. Die LC-Schaltung arbeitet mit einer bestimmten Frequenz. Wenn Sie die Schaltung so abstimmen, dass diese Frequenz mit der Transistorfrequenz übereinstimmt, erhöht sich die Ausgangsleistung erheblich. Die Theorie eines LC-Schaltkreises ähnelt der einer Tesla-Spule. Diese Schaltung kann durch Ändern des Kondensatorwerts und der Windungszahl der Primär-/Sekundärwicklungen individuell angepasst werden.
Diese Schaltung erfordert eine leistungsstarke Stromversorgung, die im Folgenden beschrieben wird.

Netzteil

Der Lichtbogen wird aus einem Abstand von 2-3 mm zwischen den Anschlüssen der Hochspannungswicklung gezündet, was etwa einer Spannung von 6-9 kV entspricht. Der Lichtbogen erweist sich als heiß, dick und erstreckt sich bis zu 10 cm. Je länger der Lichtbogen ist, desto größer ist der von der Stromquelle aufgenommene Strom. In meinem Fall erreichte der maximale Strom 12-13A bei einer Versorgungsspannung von 36V. Um solche Ergebnisse zu erzielen, benötigen Sie die Ernährung, in diesem Fall ist sie von größter Bedeutung.

Der Übersichtlichkeit halber habe ich eine „Jakobsleiter“ aus zwei dicken Kupferdrähten gemacht, unten beträgt der Abstand zwischen den Leitern 2 mm, dies ist notwendig, damit ein elektrischer Durchschlag auftritt, darüber divergieren die Leiter, man erhält den Buchstaben „V“. , ein Lichtbogen wird unten gezündet, erhitzt sich und steigt nach oben, wo er abbricht. Ich habe zusätzlich eine kleine Kerze unter dem Punkt der maximalen Annäherung der Leiter installiert, um das Auftreten von Durchschlägen zu erleichtern. Das folgende Video zeigt den Prozess der Lichtbogenbewegung entlang der Leiter.

Mit dem Gerät können Sie eine Koronaentladung beobachten, die in einem stark inhomogenen Feld auftritt. Dazu schneide ich Buchstaben aus Folie aus und komponiere den Satz Radiolaba, lege sie zwischen zwei Glasplatten und verlege zusätzlich einen dünnen Kupferdraht zur elektrischen Kontaktierung aller Buchstaben. Als nächstes werden die Platten auf eine Folie gelegt, die mit einem der Anschlüsse der Hochspannungswicklung verbunden wird, der zweite Anschluss wird mit den Buchstaben verbunden, dadurch entsteht ein bläulich-violetter Schimmer um die Buchstaben und Es entsteht ein starker Ozongeruch. Der Folienschnitt ist scharf, was zur Bildung eines stark inhomogenen Feldes beiträgt, was zu einer Koronaentladung führt.

Wenn einer der Wicklungsanschlüsse in die Nähe einer Energiesparlampe gebracht wird, kann man ein ungleichmäßiges Leuchten der Lampe beobachten. Dabei verursacht das elektrische Feld um den Anschluss herum die Bewegung von Elektronen im gasgefüllten Kolben der Lampe. Die Elektronen wiederum bombardieren die Atome und überführen sie in angeregte Zustände; beim Übergang in den Normalzustand wird Licht emittiert.

Der einzige Nachteil des Geräts ist die Sättigung des Magnetkreises des Horizontaltransformators und seine starke Erwärmung. Die restlichen Elemente erwärmen sich leicht, auch die Transistoren erwärmen sich leicht, was ein wichtiger Vorteil ist, besser ist es jedoch, sie auf einem Kühlkörper zu installieren. Ich denke, dass selbst ein unerfahrener Funkamateur diesen Selbstoszillator auf Wunsch zusammenbauen und Experimente mit Hochspannung durchführen kann.

Manchmal ist es notwendig, Hochspannung aus Schrott zu gewinnen. Der horizontale Scan von Haushaltsfernsehern ist ein fertiger Hochspannungsgenerator; wir werden den Generator nur geringfügig verändern.
Sie müssen den Spannungsvervielfacher und den horizontalen Transformator von der horizontalen Scaneinheit entfernen. Für unseren Zweck wurde der UN9-27-Multiplikator verwendet.

Im wahrsten Sinne des Wortes reicht jeder horizontale Transformator aus.

Der horizontale Transformator wird mit einem großen Spielraum hergestellt; Fernseher verbrauchen nur 15–20 % des Stroms.
Der Hefter verfügt über eine Hochspannungswicklung, deren eines Ende direkt auf der Spule zu sehen ist, das zweite Ende der Hochspannungswicklung befindet sich auf dem Ständer, zusammen mit den Hauptkontakten an der Unterseite der Spule (13. Pin). ). Die Hochspannungsanschlüsse sind sehr leicht zu finden, wenn man sich die Schaltung des Netztransformators ansieht.

Der verwendete Multiplikator verfügt über mehrere Pins; das Anschlussdiagramm ist unten dargestellt.

Spannungsvervielfacherschaltung

Nachdem Sie den Multiplikator an die Hochspannungswicklung des Netztransformators angeschlossen haben, müssen Sie über die Konstruktion des Generators nachdenken, der den gesamten Stromkreis mit Strom versorgt. Ich habe mich nicht um den Generator gekümmert, sondern mich für einen fertigen entschieden. Es wurde ein LDS-Steuerkreis mit einer Leistung von 40 Watt verwendet, also nur LDS-Vorschaltgerät.

Ballast wird in China hergestellt, ist in jedem Geschäft erhältlich und kostet nicht mehr als 2 bis 2,5 US-Dollar. Dieses Vorschaltgerät ist praktisch, da es mit hohen Frequenzen arbeitet (17-5 kHz, je nach Typ und Hersteller). Der einzige Nachteil besteht darin, dass die Ausgangsspannung höher ausgelegt ist, sodass wir ein solches Vorschaltgerät nicht direkt an einen Netztransformator anschließen können. Zum Anschluss wird ein Kondensator mit einer Spannung von 1000-5000 Volt und einer Kapazität von 1000 bis 6800 pF verwendet. Das Vorschaltgerät kann durch einen anderen Generator ersetzt werden, es ist nicht kritisch, wichtig ist hier nur die Beschleunigung des Netztransformators.

AUFMERKSAMKEIT!!!
Die Ausgangsspannung des Multiplizierers beträgt etwa 30.000 Volt Diese Spannung kann in manchen Fällen lebensgefährlich sein. Seien Sie daher äußerst vorsichtig. Nach dem Ausschalten des Stromkreises Ladung bleibt im Multiplikator, Schließen Sie die Hochspannungsklemmen kurz um es vollständig zu entladen. Führen Sie alle Experimente mit Hochspannung fern von elektronischen Geräten durch.
Im Allgemeinen steht der gesamte Stromkreis unter Hochspannung. Berühren Sie daher die Komponenten während des Betriebs nicht.

Die Anlage kann als Demonstrations-Hochspannungsgenerator genutzt werden, mit dem eine Reihe interessanter Experimente durchgeführt werden können.

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