Fonte de alta tensão da TDKS

Hoje em dia, muitas vezes você pode encontrar TVs CRT desatualizadas no lixo; com o desenvolvimento da tecnologia, elas não são mais relevantes, então agora eles estão se livrando delas. Talvez todo mundo já tenha visto na parede traseira de tal TV uma inscrição com o espírito de “Alta tensão. Não abra". E fica aí por um motivo, porque toda TV com tubo de imagem tem uma coisinha muito interessante chamada TDKS. A abreviatura significa “transformador de linha diodo-cascata”; em uma TV serve, antes de tudo, para gerar alta tensão para alimentar o tubo de imagem. Na saída de tal transformador, você pode obter uma tensão constante de até 15-20 kV. A tensão alternada da bobina de alta tensão em tal transformador é aumentada e retificada usando um multiplicador de diodo-capacitor integrado.

Os transformadores TDKS são assim:

O grosso fio vermelho que sai da parte superior do transformador, como você pode imaginar, foi projetado para remover a alta tensão dele.Para iniciar esse transformador, você precisa enrolar o enrolamento primário em torno dele e montar um circuito simples chamado driver ZVS.

Esquema

O diagrama é apresentado abaixo:

O mesmo diagrama em outra representação gráfica:

Algumas palavras sobre o esquema. Seu elo principal são os transistores de efeito de campo IRF250; os IRF260 também são adequados aqui. Em vez deles, você pode instalar outros transistores de efeito de campo semelhantes, mas estes são os que se mostraram melhores neste circuito. Entre a porta de cada transistor e o negativo do circuito são instalados diodos zener para uma tensão de 12-18 volts, instalei diodos zener BZV85-C15, para 15 volts. Além disso, diodos ultrarrápidos, por exemplo, UF4007 ou HER108, são conectados a cada uma das portas. Um capacitor de 0,68 µF é conectado entre os drenos dos transistores para uma tensão de pelo menos 250 volts. Sua capacitância não é tão crítica, você pode instalar capacitores com segurança na faixa de 0,5-1 µF. Correntes bastante significativas fluem através deste capacitor, então ele pode aquecer. É aconselhável colocar vários capacitores em paralelo, ou levar um capacitor para uma tensão mais alta, 400-600 volts. Há um estrangulamento no diagrama, cuja classificação também não é muito crítica e pode estar na faixa de 47 a 200 µH. Você pode enrolar 30-40 voltas de fio em um anel de ferrite, funcionará de qualquer maneira.

Fabricação

Se o indutor esquentar muito, deve-se reduzir o número de voltas ou pegar um fio com seção transversal mais grossa. A principal vantagem do circuito é sua alta eficiência, pois os transistores nele dificilmente esquentam, mas, mesmo assim, devem ser instalados em um pequeno radiador para maior confiabilidade. Ao instalar ambos os transistores em um radiador comum, é imprescindível o uso de uma junta isolante condutora de calor, poisa parte traseira metálica do transistor está conectada ao seu dreno. A tensão de alimentação do circuito está na faixa de 12 a 36 volts; com uma tensão de 12 volts em modo inativo, o circuito consome aproximadamente 300 mA; quando o arco está queimando, a corrente sobe para 3-4 amperes. Quanto maior a tensão de alimentação, maior será a tensão na saída do transformador.

Se você olhar atentamente para o transformador, poderá ver que a distância entre seu corpo e o núcleo de ferrite é de aproximadamente 2 a 5 mm. O próprio núcleo precisa ser enrolado com 10 a 12 voltas de fio, de preferência cobre. O fio pode ser enrolado em qualquer direção. Quanto maior o fio, melhor, mas um fio muito grande pode não caber na abertura. Você também pode usar fio de cobre esmaltado; ele caberá até mesmo no espaço mais estreito. Depois é preciso fazer uma batida no meio desse enrolamento, expondo os fios no lugar certo, como mostra a foto:

Você pode enrolar dois enrolamentos de 5 a 6 voltas em uma direção e conectá-los, neste caso você também obtém uma torneira do meio.

Quando o circuito é ligado, ocorrerá um arco elétrico entre o terminal de alta tensão do transformador (fio vermelho grosso na parte superior) e seu terminal negativo. O menos é uma das pernas. Você pode determinar a perna negativa necessária simplesmente colocando o “+” próximo a cada perna. O ar penetra a uma distância de 1 a 2,5 cm, de modo que um arco de plasma aparecerá imediatamente entre a perna desejada e o positivo.

Você pode usar esse transformador de alta tensão para criar outro dispositivo interessante - a escada de Jacob. Basta organizar dois eletrodos retos em forma de “V”, conectar um positivo a um e um negativo ao outro. A descarga aparecerá na parte inferior, começará a subir, quebrará na parte superior e o ciclo se repetirá.

Você pode baixar a placa aqui:

Testes

Nas fotos, a escada de Jacob parece espetacular:

A tensão na saída do transformador é mortal, portanto devem ser observadas precauções de segurança. Depois de desligar a energia, a alta tensão continua presente na saída do transformador, portanto ela deve ser descarregada colocando os terminais de alta tensão em curto. Feliz construção!

Assista a vídeos de teste

Experimentos com alta tensão são sempre muito coloridos e fascinantes.