Flyback Transformer Driver for Beginners: 11 Steps (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Skjematikken er oppdatert med en bedre transistor og inkluderer grunnleggende transistorbeskyttelse i form av en kondensator og diode. Siden "gå videre" inneholder nå en måte å måle disse berømte spenningsspissene med et voltmeter

En flyback -transformator, noen ganger kalt en linjeutgangstransformator, brukes i eldre CRT -TV -er og dataskjermer for å produsere høyspenningen som kreves for å drive CRT- og elektronpistolen. De har også ekstra lavspenningsviklinger som TV -designerne bruker til å drive andre deler av TV -en. For høyspenningseksperimentatoren bruker vi dem til å lage høyspenningsbuer, noe som denne instruksen vil vise deg hvordan du gjør. Du kan få flyback -transformatorer ut av gamle CRT -skjermer og TV -er, det er de som er store og klumpete. Andre instruksjoner på dette nettstedet viser hvordan du fjerner dem fra kabinettet og kretskortet.

Ansvarsfraskrivelse

Jeg er på ingen måte ansvarlig hvis du roter med denne kretsen.

Trinn 1: Hva du trenger

Mange av disse komponentene kan trekkes fra gamle kretskort, og utskiftninger kan ofte gjøres uten problemer.

1x Flyback -transformator

Berget fra en gammel CRT -TV/skjerm eller kjøpt online (ikke bli dratt av, disse tingene er verdt omtrent $ 15 topper når de er nye). TV -tilbakeslag ser ut til å fungere best med denne kretsen, skjermflybacks legger ikke ut så mye.

1x transistor som MJ15003

MJ15003 fungerer bra med denne driveren, men det kan være litt dyrt på visse steder. Dette er hva jeg brukte til sjåføren min.

NTE284 og 2N3773 er rapportert å gi lignende ytelse til MJ15003 mens KD606 og KD503 påstås å fungere også. KD -ene er vanskelig å få tak i billig i disse dager og var mer vanlige i Øst -Europa.

2n3055 er den klassiske transistoren som ofte er parret med denne driveren på internett, men 60v -klassifiseringen begrenser bruken og resulterer oftere enn ikke i at den blir ødelagt. Toppkollektor til emitterspenning stiger lett over denne 60v -karakteren og klipper når transistoren brytes ned og forårsaker omfattende oppvarming og eventuell svikt i enheten. Så vær så snill å ikke bruke den. Hvis du gjør det, trenger du en stor kondensator som 470-1uF over den for å begrense toppspenningen. Dette vil også gjøre buene veldig små.

MJE13007 kjørte også dårlig i testene mine uten ytterligere kretsendringer.

En god transistor har lav avstengningsforsinkelse (lagringstid) og falltider, anstendig strømforsterkning (Hfe), for eksempel måler MJ15003 en gevinst på 30 med min kinesiske tester.

Det må også vurderes for flere ampere for å håndtere toppstrømmene og minst 120v, men under 250v er å foretrekke ettersom delene med høyere spenning ofte ikke svinger i denne kretsen. Mange lyd- og lineære applikasjonstransistorer har disse parameterne.

1x kjøleribbe med festeskruer og muttere

(Større kjøleribbe er bedre). MJ15003 bruker stilen TO-3, mens MJE13007 bruker TO − 220, men TO-3 maskinvare er generelt dyrere enn TO − 220. De som er praktiske med metallarbeid kan lage sin egen kjøleribbe ut av skrap ved å bore de nødvendige monteringshullene, bare google TO-3 eller TO − 220 transistor teknisk tegning for mer informasjon.

En termisk pute eller pasta/fett anbefales for bedre termisk overføring mellom transistoren og kjøleribben. Det billigste og styggeste du kan finne på ebay er tilstrekkelig for dette, du kan til og med berge nok fra gamle LED -lyspærer eller TV -en du tok flybacken fra! En mengde på en ert er rikelig, og transistoren vil presse den ned og spre den ut.

1x 1 watt motstand

Strømforsyningsspenningen bestemmer verdien av denne motstanden. 150 ohm for 6v, 220 ohm for 12v, 470 ohm for 18v. Det er ok å gå høyere i watt, men ikke lavere. Jeg skal lage en 12v driver, så jeg vil referere til en 220 ohm motstand fra nå av.

1x 22 ohm 5 watt motstand

Denne motstanden blir varm! La det være plass rundt det for luftstrøm. Å redusere motstanden til denne motstanden vil øke effekten i høyspenningsbuen, men stresse transistoren mer. Det er ok å gå høyere i watt, men ikke lavere.

2x raske gjenopprettingsdioder, den ene er vurdert til minimum 200v 2 ampere med en omvendt gjenopprettingstid under 300ns, den andre er vurdert til 500mA og 50v minimum (UF4001-UF4007 fungerer bra her).

De beskytter transistoren mot negative spenningstopper, jeg brukte bare de som ble funnet på TV -kortet.

For 200v 2 amp dioden brukte jeg BY229-200, men alt som oppfyller disse minimumskravene vil gjøre. MUR420 og MUR460 er de billigste tilgjengelige i min lokale elektroniske butikk, EGP30D til EGP30K vil også fungere sammen med UF5402 til UF5408.

For den andre reversdioden på tvers av emitter og base jeg brukte UF4004, beskytter denne basen mot den negative pulsen som forhindrer forringelse av transistorforsterkning.

1x kondensator

Dette bør være en film eller folietype som er vurdert til minimum 150vac og mellom 47-560nF. Denne kondensatoren danner en kvasi-resonant snubber og hjelper til med å beskytte transistoren mot den positive spenningsavbruddspiken, en større kondensator vil begrense utgangsspenningen, men gi ekstra beskyttelse, jeg brukte en 200nF (kode 204) med min 12v driver. Med en transistor med høyere spenning kan du redusere kapasitansen og la spenningen ringe til et høyere nivå og dermed produsere mer spenning på utgangen.

Jeg vil inkludere en teknikk for å måle toppkollektor til emitterspenning med et multimeter på siden "gå videre".

Wire (alt gammelt skrap gjør). For primær- og tilbakemeldingsspolene vil en ledning mellom 18 AWG (0,75 mm2) til 26 AWG (0,14 mm2) være tilstrekkelig, for tykk og den vil ikke passe mens den er for tynn, og den vil begrense strøm og bli varm.

Uønskede strømledninger med lav strøm er en god kilde. Jeg brukte 1 meter for primæren og 70 cm for tilbakemeldingen, med 12v driveren gir dette rikelig med ekstra lengde for å eksperimentere med flere svinger. Overskuddet kan kuttes når tuningen er fullført.

Emaljert kobbermagnettråd er rett og slett for dyrt per spole i disse dager til at jeg kan anbefale det, pluss at det har en ekkel vane med å skrape og kortslutte mot kjernen.

En eller annen måte å koble komponentene på, for eksempel lodde- eller krokodillehoppere

Et brødbrett kan brukes, men husk at transistoren og motstandene ikke får det til å smelte!

6, 12 eller 18v strømkilde med minimum 2 ampere (mer om dette videre).

Trinn 2: Valg av kondensator

Kondensatoren på tvers av transistoren skal ligne på de på bildet ovenfor og være vurdert til minst 150 volt AC, kapasitansen avhenger av forsyningsspenningen, transistorer kollektor til emitter spenning, antall omdreininger på spolene (flere svinger = mer toppkollektorspenning). Kondensatorer som finnes i gamle apparater over 120v/230v strømnettet er gode for dette, de kalles kondensatorer i X -klasse.

Målet er å få kondensatoren til å begrense topptransistorspenningen til et nivå som ikke ødelegger den, samtidig som den lar den heve høyt nok til at det er god høyspenningseffekt fra flyback -transformatoren. Mer kapasitans vil gjøre buen mindre, men mer flammelignende. Maksimal energioverføring er når kondensatoren er nøyaktig innstilt på antall omdreininger på spolene i såkalt "kvasi-resonant" modus.

For min 12v -driver brukte jeg en 200nF filmkondensator og som begrenset toppspenningen over 140v nominell MJ15003 til omtrent 110v, her er noen generelle startverdier (forutsatt en 120v+ transistor, vil lavere spenningstransistorer trenge mer kapasitans).

• 47nF-100nF for 6v
• 150nF-220nF for 12v
• 220nF-560nF for 18v

For best resultat må denne kondensatoren sammen med dioden være fysisk nær transistoren for å minimere effekten av parasittisk kretsinduktans.

Du kan måle toppkollektor til emitterspenning med voltmeter ved hjelp av en ekstra kondensator og diode som vist på et av bildene ovenfor.

Trinn 3: Vind de to spolene

Vind to separate spoler rundt kjernen. 8 svinger primær og 4 svinger tilbakemelding er et godt utgangspunkt for 12v, litt mindre av både for 6v og noen flere primær svinger for 18v. Eksperimentering anbefales og utgangseffekten kan kontrolleres på denne måten, færre tilbakemeldinger vil resultere i en svakere bue, mens flere primære svinger vil gi mer utgangsspenning.

Jeg anbefaler ikke emaljert ledning, ettersom isolasjonslaget har en vane med å bli skrapt av kantene på kjernen og kortslutte til det, pluss at det er dyrt i disse dager! Kjernen er faktisk ledende og måler omtrent 10 kohm ende til ende, så eventuelle skadede områder med emaljert wireisolasjon er som å koble en parasittmotstand mellom dem.

Spørsmål: Hvorfor kan jeg ikke bruke de innebygde spolene?

Svar: Jeg har gjort dette tidligere med en viss suksess, det er høyt og skremmende som negler på en tavle. I tillegg kan det være et plagsomt funn hvilke spoler du skal bruke. Det beste er å google flybacks modellnummer og se om steder som HR diemen har skjemaer.

Trinn 4: Monter transistoren på kjøleribben

Påfør en skvett termisk forbindelse eller sett inn termopuden, fordel jevnt, og monter deretter transistoren på kjøleribben.

Kjøleplaten er viktig ettersom transistoren avleder strøm som varme. Jeg kjøpte den billigste kjøleribben jeg kunne finne, men større er bedre. Transistoren jeg brukte er av TO-3-sakstil

Ikke la beina på transistoren berøre metallkjøleribben, ellers vil du kortslutte basen og senderen til oppsamleren.

Jeg brukte bare tilfeldige skruer og muttere jeg fant i garasjen, men de er ganske billige på steder som ebay eller i lokale maskinvarebutikker.

Spørsmål: Kan jeg bruke en PNP -transistor? A: Ja, men du må i hovedsak bygge kretsen bakover for et positivt underlag, se siden "gå videre" for en PNP -driverskjema.

Spørsmål: Er virkelig kjøleribben nødvendig? A: Ja, hvis du vil bruke denne kretsen i mer enn 10 sekunder, er kjøleribben viktig når transistoren blir varm.

Spørsmål: Kan jeg bruke en MOSFET? A: Nei, en MOSFET vil ikke fungere for denne kretsen (andre selvoscillerende kretser designet for enkelt MOSFET er der ute).

Trinn 5: Koble ledningen til Transistors Collector

Metallhuset til transistoren er kollektoren, det betyr at en elektrisk forbindelse må gjøres til den. Ringklemmer eller loddetapper er den riktige måten å gjøre det på, men hvis du ikke har disse, kan du bare vikle litt ledning rundt skruen. Det vil ikke være så mekanisk lyd som den "riktige" måten, men det vil fungere.

Trinn 6: Sett kretsen sammen

I det grafiske diagrammet er den røde spolen den primære med den ene enden som er koblet til den positive "+" til strømforsyningen/batteriet, den andre enden kobles til transistorsamleren som faktisk er metallhuset på selve transistoren hvis en T0- 3, for eksempel MJ15003 -transistoren, brukes. Den grønne spolen er tilbakemeldingen med den ene enden som er koblet til midtpunktet til de to motstandene, og den andre til transistorens bunn (ser på MJ15003 undersiden, dette er tappen til venstre).

Trinn 7: Slå på kretsen

For å drive kretsen anbefaler jeg en strømkilde som kan levere minst 2 ampere, lavere vil mest sannsynlig fungere, men vil begrense effekten.

Legg til flere svinger på begge viklingene for å øke effekten (i motsetning til det jeg har lest på nettet), dette senker driftsfrekvensen og gjør at mer primærstrøm kan øke. Antall svinger gir en rudimentær form for strømbegrensning sammen med toppmotstanden (høyere motstand = mindre basestrøm og mindre lysbueeffekt).

Benk strømforsyning Selvforklarende, hvis strømgrensen er satt for lav, kan kretsen svinge.

Veggvorte/lader Du kan bruke disse, men vær oppmerksom på spenningen og strømstyrken. Den skiftede modusvariasjonen vil mest sannsynlig gå i selvbegrensning/avslutning hvis maksimal strømstyrke overskrides.

Berget transformator Gjort dette selv for min 12v driver, en 48VA transformator som setter ut 9v AC vil gi omtrent 12v DC 3 ampere når den blir utbedret og glatt. En 4700uF 25v kondensator vil gi rikelig med utjevning, jeg ville gå med 50v 4 amp bro likeretterdioder minimum.

Litiumceller i serie er flotte siden de kan levere mye strøm.

Borebatterier er fine, de fleste er 18v, så bruk 18v -kretsen. AA -batterier i serie er fine, buene vil gradvis bli mindre og mindre etter hvert som de blir oppbrukt. En AA -celle regnes som brukt når den faller under 0,9V i hvile, men mange kan fremdeles drive andre belastninger selv om de ikke lenger er i stand til å levere saften til denne kretsen. Et 12v blybatteri er en veldig god måte å drive denne kretsen på.

12v bilbatteri se ovenfor.

6v lanterne batterier vil drive denne kretsen i lang tid før buene begynner å bli små. Disse er ikke så vanlige i dag og er ganske dyre, ikke kast bort pengene dine hvis billigere alternativer er tilgjengelige!

AAA -batterier vil fungere en stund, men vil ikke vare like lenge som de større AA -cellene, de har også en høyere indre motstand, så det vil kaste bort mer strøm som batterivarme.

9v/PP3 batterier vil gi noen minutter spill når de er nye før buene blir mindre og kretsen slutter å fungere. Den øvre motstanden må sannsynligvis være rundt 180 ohm for 9v, men jeg laget ikke en 9v driver skjematisk, da det sannsynligvis ville føre folk til å bruke 9v PP3 batterier og skuffelse.

Trinn 8: Sikkerhet først

Når du tegner buer … Jeg oppfordrer deg sterkt til å lage en "kyllingpinne" som er en isolerende pinne hvor du fester en av høyspentledningene for å trekke buer, det er mye tryggere enn å holde høyspentledningen i hånden. PVC -rør er veldig bra for dette, tre er fint også så lenge det er tørt.

Skremmende advarsler. Inkludert den åpenbare risikoen for elektrisk støt er en annen ting å merke seg at buen er VELDIG varm og lett kan brenne eller sette fyr på alt den berører. Selv kabelisolasjonen vil brenne hvis du trekker buen på den. Hvis du insisterer på å brenne papirbiter eller andre gjenstander, så ta det i betraktning og ha en måte å slukke brannen på.

• Berør aldri høyspenningskabelen eller tilbakeslag når kretsen går.
• Sørg for at du enkelt kan kutte strømmen til kretsen.
• Ikke bruk denne kretsen på en uegnet overflate som bart metall eller lett brennbar overflate.
• Transistorens kjøleribbe kan bli varm, pass på at du ikke brenner deg.
• 22 ohm motstanden vil gå varm.
• Primærspolen og transistorsamleren kan ringe opp til noen hundre volt, ikke berør disse heller.
• Hold høyspenningskabler borte fra andre deler av kretsen.
• Hold kjæledyr unna. I tillegg til risikoen for å sjokkere kjæledyret ditt fra gnistene som mange kjæledyr liker å tygge ting som ledninger, kan høyfrekvent støy også forstyrre dyr, selv om du ikke kan høre det.

Ansvarsfraskrivelse Jeg er på ingen måte ansvarlig hvis du roter eller skader deg selv eller andre med denne kretsen.

Trinn 9: Finne høyspenningsreturnålen

For å finne høyspenningsreturen må du først koble kyllingpinnen til høyspenningen (den store tykke røde ledningen), og deretter slå på kretsen. Du bør høre høy støy. Hvis du ikke hører denne støyen, kan du gå til feilsøkingssiden. Ta kyllingpinnen nær pinnene på bunnen av flybacken og gå forbi hver enkelt. Noen av dem kan gi en liten gnist, men en bør gi en solid konstant HV -bue, dette vil være din HV -returnål. Du bør nå koble din kyllingpinne fra HV -en og koble den til HV -returpinnen i stedet, vær forsiktig så du ikke drar returpinnen for hardt da den kan rive ut.

Trinn 10: Feilsøking

Problem?

Hvis det ikke er noen høyspenning, prøv å reversere tilkoblingene til en av spolene

Hvis det er høy spenning, men buen er liten, prøv å reversere både primær- og tilbakemeldingsspoleforbindelsene

Sørg for at alle tilkoblinger er sikre og ingenting mangler. Emaljert ledning er beryktet for dårlige forbindelser, lodding bryter ikke alltid gjennom emaljen, så du må bli middelalderlig på den

Kontroller at sokkelen og senderbeina på transistoren ikke berører kjøleribben

Det fungerer, men buene er små og svake. Kontroller at strømforsyningsspenningen ikke henger under belastning ved å måle den med et DC -voltmeter mens du tegner buer

Kretspulser av og på. Dette skyldes at strømforsyningen går i beskyttelse. Hvis maksimal strømforsyningens nominelle strøm ikke overskrides, kan en elektrolytisk kondensator på noen få hundre uF over tilførselsskinnene hjelpe

Det fungerer, men transistoren blir veldig varm. Sliter med antall svinger på spolene, reduser antallet tilbakemeldinger som dreies først

22 ohm motstanden blir varm, dette er normalt. Det er min 12v driver det forsvinner 2w, men det er nok til å få de fleste små motstandene for varme til å berøre. Hvis du ikke er komfortabel med komponenter som går for varmt til å berøre, kan du øke termisk masse (oppgradere til en høyere wattmotstand)

Knuste kjernen? Lim det sammen igjen, og demp parringsflatene med vann først for å hjelpe visse typer lim til å feste seg

Trinn 11: Gå videre

Du kan måle toppspenningsstigningen over transistoren med metoden vist på bildet. Det er viktig å holde toppkollektoren til emitterspenning under transistorens maksimale nominelle verdi innenfor det sikre driftsområdet (ca. 80v ved 3 ampere for MJ15003).

Det kan se ut til at en transistor klemmer toppavløpsspenningen en stund, men dette fører raskt til feil på delen.

PNP -transistorer kan brukes ved å snu noen ting rundt.

Lang eksponering fotografering kan brukes for å få utladningsmønstre.

Prøv å lage en jacobs stige ved å plassere to stive ledere som tykk kobbertråd i en vertikal V -form, buen dannes på det nærmeste punktet nær bunnen og stiger når den varmer luften.

HV -kondensatorer er også interessante, du kan lage en ved å teipe to stykker kjøkkenfolie på hver side av en isolator, for eksempel et lokk av plastbeholder og kjøre to ledninger til hvert ark. Koble nå den ene platen til HV -utgangen og den andre til HV -returen, buene blir til en serie høye lyse snaps! Bare ikke rør det, da det virkelig gjør vondt.