Источник высокого напряжения на строчном трансформаторе. Что такое строчный трансформатор? Принципиальная схема устройства

HV блокинг-генератор (высоковольтный блок питания) для опытов-его можно купить в интернете или сделать самому. Для этого нам понадобится не очень много деталей и умение работать паяльником.

Для того чтобы его собрать нужно:

1. Трансформатор строчной развертки ТВС-110Л, ТВС-110ПЦ15 от ламповых ч/б и цветных телевизоров (любой строчник)

2. 1 или 2 конденсатора 16-50в - 2000-2200пФ

3. 2 резистора 27Ом и 270-240Ом

4. 1-Транзистор 2Т808А КТ808 КТ808А или схожие по характеристикам. + хороший радиатор для охлаждения

5. Провода

6. Паяльник

7. Прямые руки

И так берем строчник разбираем его аккуратно, оставляем вторичную высоковольтную обмотку, состоящую из множества витков тонкой проволоки, ферритовый сердечник. Наматываем свои обмотки эмалированной медной проволокой на вторую свободную сторону феритового сердечника предварительно сделав из плотного картона трубку вокруг ферита.

Первая: 5 витков примерно 1.5- 1.7 мм диаметром

Вторая: 3 витка примерно 1.1мм диаметром

Вообще, толщина и количество витков можно варьироваться. Что было под рукой - из того и сделал.

В кладовке были найдены резисторы и пара мощных биполярных n-p-n транзисторов - КТ808а и 2т808a. Радиатор делать не захотел - ввиду больших размеров транзистора, хотя в последствии опыт показал - что большой радиатор обязательно нужен.

Для питания всего этого я выбрал 12В трансформатор, можно запитать и от обычного 12 вольтового 7А акк. от UPS-а.(чтобы увеличить напругу на выходе, можно подать не 12 вольт а например 40 вольт но тут уже надо думать о хорошем охлаждении транса, и витков первичной обмотки можно сделать не 5-3 а 7-5 например).

Если собираетесь использовать трансформатор то понадобится диодный мост чтобы выпрямить ток с переменного в постоянный, диодный мост можно найти в блоке питания от компьютера, там же можно найти конденсаторы и резисторы + провода.

в итоге мы получаем 9-10кВ на выходе.

Всю конструкцию я разместил в корпусе от БП. получилось довольно таки компактно.

Итак, мы имеем HV Блокинг генератор который дает нам возможность ставить опыты и запускать Трансформатор Тесла.

Иногда возникает необходимость получения высокого напряжения из подручных материалов. Строчная развертка отечественных телевизоров и есть готовый высоковольтный генератор, мы лишь чуток переделаем генератор.
Из блока строчной развертки нужно выпаять умножитель напряжения и строчный трансформатор. Для нашей цели был использован умножитель УН9-27.

Строчный трансформатор подойдет буквально любой.

Строчный трансформатор сделан с огромным запасом, в телевизорах используется лишь 15-20% мощности.
Строчник имеет высоковольтную обмотку, один конец которого можно увидеть прямо на катушке, второй конец высоковольтной обмотки находится на стенде, вместе с основными контактами внизу катушки (13-ый вывод). Найти высоковольтные выводы очень легко, если взглянуть на схему строчного трансформатора.

Используемый умножитель имеет несколько выводов, ниже представлена схема подключения.

Схема умножителя напряжения

После подключения умножителя к высоковольтной обмотке строчного трансформатора, нужно думать о конструкции генератора, который будет питать всю схему. С генератором не мудрил, решил взять готовый. Была использована схема управления ЛДС с мощностью в 40 ватт, иными словами просто балласт ЛДС.

Балласт китайского производства, можно найти в любом магазине, цена не более 2-2,5$. Такой балласт удобен тем, что работает на высоких частотах (17-5кГц в зависимости от типа и производителя). Единственный недостаток заключается в том, что выходное напряжение имеет повышенный номинал, поэтому мы не можем напрямую подключить такой балласт к строчному трансформатору. Для подключения используется конденсатор с напряжением 1000-5000 вольт, емкость от 1000 до 6800пкФ. Балласт может быть заменен на другой генератор, он не критичен, тут важен только разгон строчного трансформатора.

ВНИМАНИЕ!!!
Выходное напряжение от умножителя составляет порядка 30.000 вольт , это напряжение в некоторых случаях может быть смертельно опасным, поэтому просим быть предельно осторожными. После выключения схемы в умножителе остается заряд, замыкайте высоковольтные выводы , чтобы полностью разрядить его. Все опыты с высоким напряжением делайте вдали от электронных устройств.
Вообще вся схема находится под высоким напряжением, поэтому не дотрагивайтесь компонентов во время работы.

Установка может использоваться в качестве демонстрационного генератора высокого напряжения, с которым можно проводить ряд интересных опытов.

Строчные трансформаторы применяются для создания разверток в телевизоре. Приборы заключены в корпус, защищающий от высокого напряжения соседние детали. Раньше в цветных, черно-белых телевизорах при помощи строчного трансформатора ТВС получали ускоряющее напряжение. В схеме применялся умножитель. Строчный высоковольтный трансформатор передавал преобразованный электрический сигнал на представленный элемент. Умножитель вырабатывал напряжение фокусировки, обеспечивая работу второго катодного анода.

Сегодня применяется в схемах телевизора трансформатор диодно-каскадный строчной развертки (ТДКС). Что собой представляет подобная техника, как проверить ее своими руками и произвести ремонт, будет рассмотрено далее.

Особенности

Трансформаторы типа ТДКС сегодня включаются в схему телевизора для обеспечения анода (второго) кинескопа электрическим током с требуемыми параметрами. Напряжение исходящее составляет 25-30 кВ. В процессе работы оборудования формируется электрический поток. Это ускоряющее напряжение 300-800 В.

В зависимости от категории трансформаторов ТДКС, цоколевки, образуется вторичное напряжение, которое является дополнительным для обеспечения развертки кадрового типа. Приборы оборудования снимают в трансформаторах телевизоров сигнал луча кинескопа автоматически подстроенной частоты строчной развертки.

Схема подключения, цоколёвка в представленном трансформаторе характеризуют устройство. Прибор обладает первичной обмоткой. На нее подается электрический ток для дальнейшей развертки. С первичного контура подается питание для функционирования усилителей видеосигнала. Обмотка передает электричество на вторичную катушку. Отсюда производится питание соответствующих цепей.

Видео: Строчный трансформатор

Строчному трансформатору вменяется питание второго анода, ускоряющее напряжение, фокусировка. Эти процессы производятся в ТДКС. Регулировка происходит при помощи потенциометров. Трансформаторам представленной категории обеспечивается определенная цоколевка. Расположение выводов может быть в виде буквы О или U.

Поломка

Строчные устройства могут выходить из строя. Работа телевизора, монитора в этом случае будет невозможна. Существует много разновидностей моделей строчных агрегатов. Замена вызвает трудности. Стоимость аналоговых приборов высока. Некоторые телевизоры, мониторы требуют больших затрат при ремонте. Необходимые детали в некоторых случаях тяжело найти.

Чтобы приобрести только ту часть схемы, которая вышла из строя, произвести ее быструю замену, нужно проверить строчный трансформатор. Телевизору проще будет выполнить адекватный ремонт. В первую очередь проверьте, нет ли следующих неисправностей:

1. Обрыв контура.
2. Пробой герметичного корпуса.
3. Замыкание между витков.
4. Обрыв потенциометра.

Первые две поломки выявить достаточно просто. Это определяется визуально. Для выполнения замены неисправных элементов материал приобретается практически в любом магазине радиотехники.

Сложнее определить замыкание в контурах обмоток. Трансформатором в этом случае производится звук, напоминающий писк. Но не всегда требуется ремонт при появлении такого сигнала. ТДКС иногда пищит из-за высокого напряжения на вторичном контуре. Проверяете, что вызывает звук, при помощи специального прибора. Если оборудования нет, нужно искать другие варианты.

Проверка осциллографом

Если телевизору требуется проверка в системе ТДКС, проверка выполняется при помощи осциллографа. Для ремонта телевизора потребуется отрезать питающий прибор вывод. Далее нужно найти вторичный контур. Его работу исследуют при подключении к отрезанному выводу питания ТДКС через R-10 Ом. Замена или ремонт устройства потребуется, если подключение осциллографа выявит отклонения. Возможны следующие отклонения:

• Межвитковое замыкание демонстрирует на R=10 Ом «прямоугольник» с большими помехами. Здесь остается почти все напряжение. Если неисправности в этой области нет, отклонение будет определяться долями вольта.
• Если нет вторичного напряжения, требуется замена контура. Произошел обрыв.
• Когда убирают R=10 Ом и создают нагрузку 0,2-1 кОм на вторичном контуре, оценивается нагрузка на выходе. Она должна повторять входящие показатели. Если есть отклонение, ТДКС подлежит ремонту или полной замене.

Существуют и другие поломки. Выявить их можно самостоятельно.

Восстановление прибора

Самостоятельная замена и ремонт ТДКС вполне возможна. Определив неисправность, можно восстановить работу системы. Рассматривая, как подключить строчный трансформатор к телевизорам, необходимо изучить процедуру возобновления его работы. В случае полной замены трансформаторного прибора, потребуется подобрать новое оборудование с соответствующей системой выводов. Только в этом случае техника будет работать корректно.

Если оборудование не работает из-за пробоя, значит, в корпусе появилась трещина. Найти ее можно при осмотре. Трещину потребуется зачистить, обезжирить, а затем залить эпоксидным клеем. При этом слой смолы должен составлять не менее 2 мм. Это позволит предотвратить пробой в дальнейшем.

Ремонт ТДКС при обрыве контура проблематичен. Потребуется перемотать катушку. Это трудоемкий процесс, требующий от мастера высокой концентрации на протяжении всей процедуры. Замена намотки возможна, но для этого требуется определенный опыт.

Если оборвалась обмотка накала, линию формируют из другого места. Применяется в этом случае изолированный провод. Кабель наматывают на сердечник. Напряжение устанавливается при использовании резистора.

Другие поломки

Существует множество причин, почему не работает ТДКС. Опытные радиолюбители помогут изучить распространенные неисправности.

Если в приборе пробит транзистор, необходимо его достать и замерять коллекторное напряжение без него. При определении слишком высокого показателя, его регулируют до требуемого значения. При невозможности совершения подобной процедуры, нужно поменять в блоке питания стабилитрон. Обязательно нужно установить новый конденсатор.

Рекомендуется проверить пайку на всех разъемах. При необходимости ее усиливают. Если такая проблема определялась на конденсаторах, их выпаивают. Осмотр может выявить почернение. Потребуется приобрести новую деталь. Если прямоугольные конденсаторы раздуты, их также следует заменить. Если видно остатки канифоли, их следует убрать при помощи спирта и щетки.

При постоянном пробивании транзистора в строчной разверстке, следует определить тип неисправности. Пробой может быть тепловым или электрическим. Именно неисправный трансформатор приводит к появлению подобной проблемы.

Интересное видео: Высокое напряжение на ТДКС

Рассмотрев особенности строчных трансформаторов, а также их возможные неисправности, можно самостоятельно произвести ремонтные работы. В этом случае приобретать новую, дорогую технику не потребуется. В некоторых случаях отремонтировать монитор без подобных действий не получится. Далеко не для каждого кинескопа сегодня в продаже представлены приборы ТДКС. Поэтому замена неисправных его частей порой является единственным приемлемым выходом.

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!!!