Tegenwoordig kun je verouderde CRT-tv's vaak in de prullenbak vinden; met de ontwikkeling van de technologie zijn ze niet langer relevant, dus nu worden ze grotendeels weggedaan. Misschien heeft iedereen op de achterwand van zo'n tv een inscriptie gezien in de geest van 'Hoogspanning. Niet open doen". En hij hangt daar niet voor niets, want elke tv met beeldbuis heeft een heel interessant dingetje genaamd TDKS. De afkorting staat voor “diode-cascade line transformer”; op een televisie dient deze in de eerste plaats om hoogspanning op te wekken om de beeldbuis van stroom te voorzien. Aan de uitgang van zo'n transformator kun je een constante spanning krijgen van maar liefst 15-20 kV. De wisselspanning van de hoogspanningsspoel in een dergelijke transformator wordt verhoogd en gelijkgericht met behulp van een ingebouwde diode-condensatorvermenigvuldiger.
TDKS-transformatoren zien er als volgt uit:
De dikke rode draad die uit de bovenkant van de transformator steekt, is, zoals je misschien wel vermoedt, ontworpen om de hoge spanning eruit te halen.Om zo'n transformator te starten, moet je je primaire wikkeling eromheen wikkelen en een eenvoudig circuit samenstellen, een zogenaamde ZVS-driver.
Schema
Het diagram wordt hieronder weergegeven:
Hetzelfde diagram in een andere grafische weergave:
Een paar woorden over het schema. De belangrijkste link zijn IRF250-veldeffecttransistors; IRF260 is hier ook zeer geschikt. In plaats daarvan kun je andere soortgelijke veldeffecttransistors installeren, maar dit zijn degenen die zich het beste hebben bewezen in dit circuit. Tussen de poort van elke transistor en de min van het circuit zijn zenerdiodes geïnstalleerd voor een spanning van 12-18 volt; ik heb zenerdiodes BZV85-C15 geïnstalleerd voor 15 volt. Ook zijn op elk van de poorten ultrasnelle diodes aangesloten, bijvoorbeeld UF4007 of HER108. Tussen de drains van de transistors is een condensator van 0,68 µF aangesloten voor een spanning van minimaal 250 volt. De capaciteit is niet zo kritisch: u kunt veilig condensatoren installeren in het bereik van 0,5-1 µF. Er vloeien behoorlijk aanzienlijke stromen door deze condensator, waardoor deze kan opwarmen. Het is raadzaam om meerdere condensatoren parallel te plaatsen, of een condensator te nemen voor een hogere spanning, 400-600 volt. Er is een smoorspoel in het diagram, waarvan de beoordeling ook niet erg kritisch is en in het bereik van 47 - 200 µH kan liggen. Op een ferrietring kun je 30-40 windingen draad wikkelen, het werkt in ieder geval.
Productie
Als de inductor erg heet wordt, moet u het aantal windingen verminderen of een draad met een dikkere doorsnede nemen. Het belangrijkste voordeel van het circuit is het hoge rendement, omdat de transistors erin nauwelijks opwarmen, maar toch voor betrouwbaarheid op een kleine radiator moeten worden geïnstalleerd. Wanneer u beide transistors op een gemeenschappelijke radiator installeert, is het absoluut noodzakelijk om een warmtegeleidende isolatiepakking te gebruiken, omdatde metalen achterkant van de transistor is verbonden met de afvoer. De voedingsspanning van het circuit ligt in het bereik van 12 - 36 volt; bij een spanning van 12 volt in rust verbruikt het circuit ongeveer 300 mA; wanneer de boog brandt, stijgt de stroom tot 3-4 ampère. Hoe hoger de voedingsspanning, hoe hoger de spanning aan de uitgang van de transformator.
Als je goed naar de transformator kijkt, zie je dat de opening tussen het lichaam en de ferrietkern ongeveer 2-5 mm bedraagt. De kern zelf moet worden opgewonden met 10-12 draadwindingen, bij voorkeur koper. De draad kan in elke richting worden gewikkeld. Hoe groter de draad, hoe beter, maar een te grote draad past mogelijk niet in de opening. U kunt ook geëmailleerd koperdraad gebruiken; dit past zelfs in de smalste opening. Dan moet je vanuit het midden van deze wikkeling een tik maken, waardoor de draden op de juiste plaats zichtbaar worden, zoals op de foto:
Je kunt twee wikkelingen van 5-6 windingen in één richting wikkelen en verbinden, in dit geval krijg je ook een tikje vanuit het midden.
Wanneer het circuit wordt ingeschakeld, ontstaat er een elektrische boog tussen de hoogspanningsaansluiting van de transformator (dikke rode draad bovenaan) en de negatieve pool ervan. Het minpuntje is een van de poten. U kunt het benodigde min-been heel eenvoudig bepalen door achtereenvolgens de “+” naast elk been te plaatsen. De lucht breekt door op een afstand van 1 - 2,5 cm, waardoor er direct een plasmaboog ontstaat tussen het gewenste been en de plus.
Je kunt zo'n hoogspanningstransformator gebruiken om nog een interessant apparaat te creëren: de Jacobsladder. Het is voldoende om twee rechte elektroden in een "V" -vorm te plaatsen, een plus op de ene en een min op de andere aan te sluiten. De ontlading verschijnt onderaan, begint omhoog te kruipen, breekt bovenaan en de cyclus herhaalt zich.
Je kunt het bord hier downloaden:
Testen
Op de foto's ziet de ladder van Jacob er heel spectaculair uit:
De spanning aan de uitgang van de transformator is dodelijk, dus veiligheidsmaatregelen moeten in acht worden genomen. Nadat de stroom is uitgeschakeld, blijft er nog steeds hoge spanning aanwezig aan de uitgang van de transformator, dus deze moet worden ontladen door de hoogspanningsklemmen met elkaar te kortsluiten. Veel bouwplezier!
Bekijk testvideo's
Experimenten met hoogspanning zijn altijd heel kleurrijk en fascinerend.
