Источник высокого напряжения на твс. Простой мощный качер на строчном трансформаторе. Катушка тесла из готового строчного трансформатора. Принципиальная схема устройства

Из данной статьи вы узнаете как получить высокое напряжение, с высокой частотой своими руками. Стоимость всей конструкции не превышает 500 руб, при минимуме трудозатрат.

Для изготовления вам понадобится всего 2 вещи: - энергосберегающая лампа (главное, чтобы была рабочая схема балласта) и строчный трансформатор от телевизора, монитора и другой ЭЛТ техники.

Энергосберегающие лампы (правильное название: компактная люминесцентная лампа ) уже прочно закрепились в нашем быту, поэтому найти лампу с нерабочей колбой, но с рабочей схемой балласта я думаю не составит труда.
Электронный балласт КЛЛ генерирует высокочастотные импульсы напряжения (обычно 20-120 кГц) которые питают небольшой повышающий трансформатор и т.о. лампа загорается. Современные балласты очень компактны и легко помещаются в цоколе патрона Е27.

Балласт лампы выдает напряжение до 1000 Вольт. Если вместо колбы лампы подключить строчный трансформатор, то можно добиться потрясающих эффектов.

Немного о компактных люминесцентных лампах

Блоки на схеме:
1 - выпрямитель. В нем переменное напряжение преобразуется в постоянное.
2 - транзисторы, включенные по схеме push-pull (тяни-толкай).
3 - тороидальный трансформатор
4 - резонансная цепь из конденсатора и дросселя для создания высокого напряжения
5 - люминесцентная лампа, которую мы заменим строчником

КЛЛ выпускаются самой различной мощности, размеров, форм-факторов. Чем больше мощность лампы, тем более высокое напряжение нужно приложить к колбе лампы. В данной статье я использовал КЛЛ мощностью 65 Ватт.

Большинство КЛЛ имеют однотипную схемотехнику. И у всех имеется 4 вывода на подключение люминесцентной лампы. Необходимо будет подсоединить выхода балласта к первичной обмотке строчного трансформатора.

Немного о строчных трансформаторах

Строчники также бывают разных размеров и форм.

Основной проблемой при подключении строчника, является найти 3 необходимых нам вывода из 10-20 обычно присутствующих у них. Один вывод - общий и пара других выводов - первичная обмотка, которая будет цепляться к балласту КЛЛ.
Если сможете найти документацию на строчник, или схему аппаратуры, где он раньше стоял, то ваша задача существенно облегчится.

Внимание! Строчник может содержать остаточное напряжение, так что перед работой с ним, обязательно разрядите его.

Итоговая конструкция

На фото выше вы можете видеть устройство в работе.

И помните, что это постоянное напряжение. Толстый красный вывод - это "плюс". Если вам нужно переменное напряжение, то нужно убрать диод из строчника, либо найти старый без диода.

Возможные проблемы

Когда я собрал свою первую схему с получением высокого напряжения, то она сразу же заработала. Тогда я использовал балласт от лампы мощностью 26 Ватт.
Мне сразу же захотелось большего.

Я взял более мощный балласт от КЛЛ и в точности повторил первую схему. Но схема не заработала. Я подумал, что балласт сгорел. Обратно подключил колбы лампы и включил в сеть. Лампа загорелась. Значит дело было не в балласте - он был рабочий.

Немного поразмыслив я сделал вывод, что электроника балласта должны определять нить накала лампы. А я использовал только 2 внешних вывода на колбу лампы, а внутренние оставил "в воздухе". Поэтому я поставил резистор между внешним и внутренним выводом балласта. Включил - схема заработала, но резистор быстро сгорел.

Я решил использовать конденсатор, вместо резистора. Дело в том, что конденсатор пропускает только переменный ток, а резистор и переменный и постоянный. Также, конденсатор не нагревался, т.к. давал небольшое сопротивление на пути переменного тока.

Конденсатор работал великолепно! Дуга получилась очень большой и толстой!

Итак если у вас не заработала схема, то скорее всего 2 причины:
1. Что-то не так подключили, либо на стороне балласта, либо на стороне строчного трансформатора.
2. Электроника балласта завязана на работе с нитью накала, а т.к. ее нет, то заменить ее поможет конденсатор.

"Аудио & Видео" - информация по новинкам аудио -, видео-техники и аксессуаров : обзоры аппаратуры (видеокамеры , телевизоры , магнитолы , DVD и др.), тесты, отзывы, советы, все, что поможет Вам сориентироваться и правильно сделать выбор той или иной аудио - или видео-техники .

Сегодня уже практически во всех домах появляются плоские ЖК (LDC, TFT) или плазменные цифровые телевизоры. А старые добрые ламповые уезжают на ссылку в дачные дома, перемещаются на балконы, в сараи или просто на свалку.

И только радиолюбители рассматривают ставший ненужным старый телевизор в качестве источника радиодеталей.

Один из ключевых элементов, без которого невозможна работа кинескопа – строчный трансформатор.

Это основная деталь блока развертки строк, которая позволяет формировать очень высокое напряжение (порядка 25-30 тысяч вольт) на аноде кинескопа.

Выглядит этот элемент следующим образом (изображение приведено в качестве примера, бывают различные типы и виды этих трансформаторов).

Рис. 1. Строчный трансформатор

Не выбрасывать же его? При правильном подходе и он сможет найти свое место в быту. На крайний случай он отлично подойдет для опытов с большими напряжениями.

Что можно сделать из строчника

Первое, что приходит в голову на роль приборов с большими напряжениями – плазменные шары (катушки Теслы) и "лестницы Иакова".

Первые выглядят так.

Рис. 2. Плазменный шар

Здесь в качестве шара выступила бюджетная лампа накаливания.

А вторые так.

Рис. 3. "Лестницы Иакова"

Однако, помимо "игрушек" на основе строчника можно сделать и более полезные вещи:

1.Зажигалки (для бытовых газовых плит);

2.Ионизаторы воздуха;

3.Генераторы для поджига газонаполненных ламп;

4.Сварочные аппараты (только с полной перемоткой трансформаторов).

Но так как последние изделия не так "эффектны", как первые, то рассмотрим пару примеров с красивыми дугами тока.

Катушка Тесла / плазменный шар из обычной лампы накаливания

Так как вторичная обмотка будет доделываться под свои нужды, то для опытов подойдет только такой строчный трансформатор, у которого есть доступ к обмоткам, например, ТВС90, ТВС-110 и т.п. (из старых советских телевизоров).

Принципиальная схема представлена ниже.

Рис. 4. Принципиальная схема

Вторичную обмотку строчника оставляют "как есть", а первичную перематывают (или наматывают поверх имеющейся, если позволяет конструкция трансформатора). Делают 5 витков толстым проводом диаметром около 2 мм (или несколькими, но так, чтоб общая площадь сечения была не меньше указанной). Лучше всего использовать провод в изоляции.

Обратите внимание, лампа может быть даже нерабочей (со сломанной или перегоревшей спиралью). Так что она фактически может получить вторую жизнь.

Резистор из LC-фильтра может изрядно нагреваться, это нормально. Этот элемент должен быть рассчитан на рассеивание мощности приблизительно в 1-2 Вт.

Еще один слабый элемент схемы – полевой транзистор. Он обязательно должен устанавливаться на теплоотвод причем с использованием термопасты (для лучше проводимости температуры). Площадь теплоотвода следует рассчитывать из показателя в 80 Вт, получаемых от транзистора.

Вот такая красота получается в итоге.

Рис. 5. Плазменный шар

Речь пойдет не об одноименном фильме, или лестнице в небо, а об интересном феномене с электрическими дугами.

Дело в том, что при пробое выделяется энергия (тепло), которая передается окружающему воздуху. Тот в свою очередь, нагреваясь, согласно закону конвекции, начинает подниматься вверх, а вместе с ним поднимаются и разряды пробоев между двумя проводниками (ведь сопротивление теплого воздуха меньше, чем у холодного).

Итак, схема.

Сам строчный трансформатор подвергается той же "доработке". Первичная обмотка делается своими руками из толстого медного провода. В качестве "донора" можно использовать, например, ТВС -110Л/6. Наматывается 5 витков.

Усилитель, о котором речь шла в предыдущей схеме для шара, уже интегрирован в ШИМ контроллер UC3845.

Пробой происходит на расстоянии приблизительно 1,5-3 см. Именно на таком расстоянии и следует установить электроды.

На выходе может получиться вот такое чудо.

Рис. 7. Лестница Иакова

Техника безопасности

На выходе с трансформатора получается напряжение в несколько тысяч вольт с силой тока в 90 мА (этого достаточно для летального исхода при определенных обстоятельствах).

Ни в коем случае не прикасайтесь с токоведущим частям, особенно на выходе строчного трансформатора.

При долгом воздействии дуг стекло лампы может расплавиться, поэтому не прикасайтесь к нему руками на протяжении длительного времени.

При включении аппарата все действия лучше всего совершать одной рукой, предварительно одев сухую обувь на резиновой подошве.

С этим устройством знакомы наверное все, кто занимался когда-либо высоковольтной техникой. Оно представляет собой блокинг-генератор, нагрузкой которого является первичная обмотка строчника. Частота генерации находится где-то в районе 20 кГц. Она зависит от величины зазора в сердечнике строчника. Чем он больше, тем она выше. Однако
оптимальная величина зазора - 0,1-0,5мм. При отсутствии зазора сердечник сильно нагревается из-за его перенасыщения.
Теперь к схеме. Схема невероятно простая, и наверное является самой простой схемой для создания высокого напряжения:))) Резисторы R1 и R2 должны иметь мощность не менее 2-х, а лучше 10 ватт. Транзистор VT1-типа КТ805 - для выходной мощности до 30 ватт и 2N3055 - для выходной мощности до 120 ватт. Его нужно установить на радиатор с полезной площадью не менее 500, а лучше 1000 кв.см (для мощности в 120 ватт). Нужно сказать, что с транзистором КТ805 нельзя подавать на схему больше 12 В. Т.е можно, но транзистор может не выдержать. Сам сжёг таким образом
целых пять транзисторов КТ805.
Блок питания лучше разместить рядом с генератором. Для него подойдёт любой трансформатор с выходным напряжением от 12В до 36 В при силе тока не менее 3 А. Диодный мост должен быть собран из мощных диодов, например Д242. Про конденсатор можно сказать одно - чем больше ёмкость, тем лучше. Однако 10000 МкФ 50 В вполне достаточно. При низковольтном питании можно ёмкость уменьшить до 2000 Мкф. Строчник лучше взять от чёрно-белого телика, я лично использовал строчник ТВС-110ЛА.
Строчник следует переделать:
I. Разобрать сердечник на 2 п-образные половинки;
II. Снять первичные обмотки (они больше не нужны);
III. Изготовить из толстого картона каркас для новых первичных обмоток;
IV. Намотать новые первичные обмотки:
а) 1-2 - проводом толщиной 0,6-0,8 мм, 2-3 витка;
б) 3-4 - проводом толщиной 1-1,5 мм, 5-6 витков;
Обмотки должны быть подключены один в один как на схеме, иначе работать не будет.
V. Поставить первичные обмотки на седечник вместе с повышающей и
скрепить сердечник.
Всё конструкция монтируется на подставке из надёжного диэлектрика, например, из фанеры. Не ленись делать нормальный девайс. Поленишься, сделаешь "кучку деталей в коробочке из-под конфет", дороже выйдет. Сам в этом лично убедился, сжёг три транзистора:((
После сборки прибор следует включить в сеть. Если всё собрано верно, то между выводами повышающей обмотки при их сближении на 5-10мм, образуется дуга, которая растягивается до 2-х и более сантиметров (зависит от мощности трансформатора питания и от количества витков вторички).
Если же дуги нет, то следует поменять местами выводы 1-2. Если и после этого разряд отсутствует, то скорее всего или транзистор горелый, или обмотка горелая:(((
Ещё хочу предупредить, что если ты, держась одной рукой за плазменный шар случайно коснёшься рукой радиатора, то транзистор сразу же сдохнет, поэтому лучше не касайся его руками во время работы строчника.

ОПЫТЫ СО СТРОЧНИКОМ:
1) Плазменный шар. Для этого опыта понадобится обычная лампочка. Один вывод заземляется, другой подсоединяется к лампочке, при этом внутри неё образуются красивые разряды.
ВНИМАНИЕ: При большой мощности разряды могут сильно нагреть лампу и привести к ожогам. Также не следует касаться лампы металлическим предметом, т.к. дуга расплавит стекло и испортит лампу.
2) Лестница Иакова. Это два электрода, расположенные, как на рисунке. В нижней точке возникает дуга, воздух нагревается и поднимается вверх, дуга тоже поднимается наверх и гаснет, затем процесс повторяется.
3) Умножитель. Он подключается, как на рисунке. Лучше взять умножитель УН 9-27. На выходе умножителя разряд будет ярко-синего цвета и раза в три длиннее, чем без него.
ВНИМАНИЕ: На выходе строчника напряжение высокое, но сила тока небольшая. От него тебя может сильно ударить током и ты получишь ожоги. Тем не менее, тебя никогда не убьёт ток строчника:))) А вот конденсаторы умножителя выдают ток, достаточный для твоей смерти =(((

Применение у этого прибора весьма обширное. Оно не ограничивается питанием плазменных шаров и лестниц Иакова. Его можно использовать в качестве зажигалки для газа (при этом не требуется большая мощность), ионизатора воздуха (придётся собрать умножитель для отрицательного напряжения, УН 9-27 не пойдёт, там положительное напряжениё на выходе).
Некоторые говорят, что в этой схеме работают не все строчники. Это - абсолютная ложь. Работать будут не только строчники, но и любые трансформаторы с ферритовым сердечником. Нужно лишь знать, что сейчас продаются строчники со встроенным умножителем. Устройство будет работать, но плазменный шар или лестницу Иакова от него не запитаешь. Но если это и не надо,то можно использовать этот аппарат в качестве преобразователя 12 В - 220 В небольшой мощности, например для питания электробритвы или лампочек (на случай отключения света). Для этого надо заменить строчниковую обмотку на самодельную.При этом для электробритвы необходим постоянный ток, необходимо поставить диодный мост для выпрямления тока на выходе.
Итак, тебе понадобится для сборки:
1) Строчник;
2) Транзистор КТ805 или 2N3055 и радиатор для него;
3) Мощные резисторы 27 Ом и 240 Ом;
4) Понижающий трансформатор;
5) Выпрямительные диоды;
6) Электролитический конденсатор 10000 МкФ 50 В;
А также кусок фанеры, винты, гайки и другая мелочь.
УДАЧИ!!!

Сейчас очень часто можно найти на помойке устаревшие кинескопные телевизоры, с развитием технологий они стаи не актуальны, поэтому теперь от них в основном избавляются. Пожалуй, каждый видел на задней стенке такого телевизора надпись в духе «Высокое напряжение. Не открывать». И висит она там не с проста, ведь в каждом телевизоре с кинескопом имеется весьма занятная вещица, называемая ТДКС. Аббревиатура расшифровывается как «трансформатор диодно-каскадный строчный», в телевизоре он служит, в первую очередь, для формирования высокого напряжения для питания кинескопа. На выходе такого трансформатора можно получить постоянное напряжение величиной аж 15-20 кВ. Переменное напряжение с высоковольтной катушки в таком трансформаторе увеличивается и выпрямляется с помощью встроенного диодно-конденсаторного умножителя.
Выглядят трансформаторы ТДКС вот так:

Толстый красный провод, отходящий от верхушки трансформатора, как не трудно догадаться, и предназначен для снятия с него высокого напряжения. Для того, чтобы запустить такой трансформатор, необходимо намотать на него свою первичную обмотку и собрать не сложную схему, которая зовётся ZVS-драйвером.

Схема

Схема представлена ниже:

Эта же схема в другом графическом представлении:

Несколько слов о схеме. Ключевое её звено – полевые транзисторы IRF250, сюда хорошо подойдут так же IRF260. Вместо них можно ставить и другие аналогичные полевые транзисторы, но лучше всего в этой схеме себя зарекомендовали именно эти. Между затвором каждого из транзисторов и минусом схемы устанавливаются стабилитроны на напряжение 12-18 вольт, я поставил стабилитроны BZV85-C15, на 15 вольт. Также к каждому из затворов подключаются ультрабыстрые диоды, например, UF4007 или HER108. Между стоками транзисторов подключается конденсатор 0,68 мкФ на напряжение не меньше 250 вольт. Его ёмкость не так критична, можно спокойно ставить конденсаторы в диапазоне 0,5-1 мкФ. Через этот конденсатор протекают довольно значительные токи, поэтому возможен его нагрев. Желательно поставить несколько конденсаторов параллельно, либо же взять конденсатор на большее напряжение, 400-600 вольт. На схеме присутствует дроссель, номинал которого также не сильно критичен и может находиться в пределах 47 – 200 мкГн. Можно намотать 30-40 витков провода на ферритовом колечке, работать будет в любом случае.

Изготовление

Если дроссель сильно нагревается, значит следует убавить количество витков, либо взять провод сечением потолще. Главное преимущество схемы – большой КПД, ведь транзисторы в ней почти не нагреваются, но, тем не менее, их стоит установить на небольшой радиатор, для надёжности. При установке обоих транзисторов на общий радиатор обязательно нужно использовать теплопроводящую изолирующую прокладку, т.к. металлическая спинка транзистора соединена с его стоком. Напряжение питания схемы лежит в пределах 12 – 36 вольт, при напряжении в 12 вольт на холостом ходе схема потребляет примерно 300 мА, при горящей дуге ток повышается до 3-4 ампер. Чем больше напряжение питания, тем большее напряжение будет на выходе трансформатора.
Если внимательно присмотреться к трансформатору, то можно увидеть зазор между его корпусом и ферритовым сердечником примерно 2-5 мм. На сам сердечник нужно намотать 10-12 витков провода, желательно медного. Наматывать провод можно в любую сторону. Чем больше сечение провода, тем лучше, однако провод слишком большого сечения может не пройти в зазор. Также можно использовать эмалированную медную проволоку, она пролезет даже в самый узкий зазор. Затем необходимо сделать отвод от середины этой обмотки, оголив проводов в нужном месте, как показано на фото:

Можно намотать в одну сторону две обмотки по 5-6 витков и соединить их, в этом случае также получается отвод от середины.
При включении схемы электрическая дуга будет возникать между высоковольтным выводом трансформатора (толстый красный провод наверху) и его минусом. Минус – это одна из ножек. Определить нужную минусовую ножку можно достаточно просто, если поочерёдно подносить «+» к каждой ножке. Воздух пробивается на расстоянии 1 – 2.5 см, поэтому между нужной ножкой и плюсом сразу возникнет плазменная дуга.
Можно использовать такой высоковольтный трансформатор для создания другого интересного устройства – лестницы Иакова. Достаточно расположить два прямых электрода буквой «V», к одному подключить плюс, к другому минус. Разряд возникнет внизу, начнёт ползти вверх, наверху разорвётся и цикл повторится.
Скачать плату можно тут:

(cкачиваний: 582)

Наткнулся в интернете на очень прикольную штуку - плазменный шар из лампы накаливания. Суть в том, что высокое напряжение от высоковольтного генератора ионизирует газ в колбе обычной стеклянной лампочки (можно даже сгоревшей).

Несмотря на обилие сложных преобразователей, решил придумать схему попроще - для начинающих радиолюбителей. Придумать особо ничего не получилось, но получилось упростить процесс сборки до предела. За основу взял балласт от энергосберегающей лампы. Структурная схема самодельной плазменной лампы:

Лучше всего взять лампу КЛЛ на 40 ватт - она работает достаточно стабильно, включал даже на час, работает без проблем. В качестве повышающего высоковольтного трансформатора применил готовый трансформатор строчной развёртки ТВС 110ПЦ15. Подключал его к выводам номер 10 и 12. Такие строчные трансформаторы можно найти в старых советских телевизорах, хотя можно взять и новый, только они выпускаются со встроенным умножителем.

С трансформатора идут два вывода: один фаза, другой ноль, фаза идет с катушки, а ноль - самая последняя ножка на трансформаторе (она под номером 14).

Фазу мы подключаем к лампе накаливания, а другой провод, выходящий с нулевой ножки, следует заземлить. В общем на следующем фото всё подробно расписано и нарисовано.

Если вам всё равно что-то непонятно - посмотрите это обучающее видео в HD качестве:

Также если вы подключите умножитель напряжения к выходам ТВС, то вы сможете наблюдать свечение люминисцентной лампы, от создаваемого ВВ поля.