Högspänningskälla från TDKS

Nuförtiden kan du ofta hitta föråldrade CRT-TV-apparater i papperskorgen, med teknikens utveckling är de inte längre relevanta, så nu blir de mestadels av med dem. Kanske har alla sett på bakväggen av en sådan TV en inskription i andan av "Högspänning. Öppna inte". Och det hänger där av en anledning, eftersom varje TV med bildrör har en väldigt intressant liten sak som heter TDKS. Förkortningen står för "diod-cascade line transformer"; på en TV tjänar den först och främst till att generera högspänning för att driva bildröret. Vid utgången av en sådan transformator kan du få en konstant spänning på så mycket som 15-20 kV. Växelspänningen från högspänningsspolen i en sådan transformator ökas och likriktas med hjälp av en inbyggd diod-kondensatormultiplikator.

TDKS-transformatorer ser ut så här:

Den tjocka röda tråden som sträcker sig från toppen av transformatorn, som du kanske kan gissa, är utformad för att ta bort högspänning från den.För att starta en sådan transformator måste du linda din primärlindning runt den och montera en enkel krets som kallas en ZVS-drivrutin.

Schema

Diagrammet presenteras nedan:

Samma diagram i en annan grafisk representation:

Några ord om upplägget. Dess nyckellänk är IRF250 fälteffekttransistorer; IRF260 är också väl lämpade här. Istället för dem kan du installera andra liknande fälteffekttransistorer, men det är de som har visat sig bäst i den här kretsen. Mellan grinden för varje transistor och kretsens minus är zenerdioder installerade för en spänning på 12-18 volt; Jag installerade zenerdioder BZV85-C15, för 15 volt. Dessutom är ultrasnabba dioder, till exempel UF4007 eller HER108, anslutna till var och en av grindarna. En 0,68 µF kondensator är ansluten mellan transistorernas avlopp för en spänning på minst 250 volt. Dess kapacitans är inte så kritisk; du kan säkert installera kondensatorer i intervallet 0,5-1 µF. Ganska betydande strömmar flyter genom denna kondensator, så den kan värmas upp. Det är lämpligt att placera flera kondensatorer parallellt, eller ta en kondensator för en högre spänning, 400-600 volt. Det finns en choke i diagrammet, vars betyg inte heller är särskilt kritiskt och kan ligga i intervallet 47 - 200 µH. Man kan linda 30-40 varv tråd på en ferritring, det går i alla fall.

Tillverkning

Om induktorn blir väldigt varm bör du minska antalet varv, eller ta en tråd med tjockare tvärsnitt. Den största fördelen med kretsen är dess höga effektivitet, eftersom transistorerna i den knappast värms upp, men ändå bör de installeras på en liten radiator för tillförlitlighet. När du installerar båda transistorerna på en gemensam radiator är det absolut nödvändigt att använda en värmeledande isolerande packning, eftersommetallbaksidan av transistorn är ansluten till dess avlopp. Matningsspänningen för kretsen ligger i intervallet 12 - 36 volt; vid en spänning på 12 volt vid tomgång förbrukar kretsen cirka 300 mA; när bågen brinner stiger strömmen till 3-4 ampere. Ju högre matningsspänningen är, desto högre blir spänningen vid transformatorns utgång.

Om du tittar noga på transformatorn kan du se att gapet mellan dess kropp och ferritkärnan är cirka 2-5 mm. Själva kärnan behöver lindas med 10-12 varv tråd, gärna koppar. Tråden kan lindas i vilken riktning som helst. Ju större tråd, desto bättre, men en tråd som är för stor kanske inte passar in i springan. Du kan också använda emaljerad koppartråd, den passar även i det smalaste gapet. Sedan måste du göra en kran från mitten av denna lindning och exponera ledningarna på rätt plats, som visas på bilden:

Du kan linda två lindningar på 5-6 varv åt ena hållet och koppla ihop dem, i det här fallet får du även en kran från mitten.

När kretsen slås på kommer en elektrisk ljusbåge att uppstå mellan transformatorns högspänningsterminal (tjock röd tråd upptill) och dess negativa terminal. Minus är ett av benen. Du kan helt enkelt bestämma önskat minusben genom att placera "+" bredvid varje ben i tur och ordning. Luften bryter igenom på ett avstånd av 1 - 2,5 cm, så en plasmabåge kommer omedelbart att uppstå mellan det önskade benet och pluset.

Du kan använda en sådan högspänningstransformator för att skapa en annan intressant enhet - Jacobs stege. Det räcker att arrangera två raka elektroder i en "V"-form, ansluta ett plus till den ena och ett minus till den andra. Urladdningen kommer att dyka upp längst ner, börjar krypa upp, bryta upptill och cykeln kommer att upprepas.

Du kan ladda ner tavlan här:

Tester

På fotografierna ser Jacobs stege väldigt spektakulär ut:

Spänningen vid transformatorns utgång är dödlig, så säkerhetsåtgärder måste iakttas. Efter att strömmen stängts av fortsätter högspänningen att finnas vid transformatorns utgång, så den bör laddas ur genom att kortsluta högspänningsterminalerna. Lycka till med bygget!

Se testfilmer

Experiment med högspänning är alltid väldigt färgstarka och fascinerande.