Преобразователь на ТВСБольшинство экспериментов, для которых необходима катушка Тесла - можно провести на этом преобразователе. Он может работать в режиме резонанса на высокой (около 20Khz) частоте, и его выходной сигнал очень похож на работу небольшого резонанс-трансформатора Тесла. Но в то же время вторичная обмотка сделана очень тонким проводом, и не позволяет получить большую силу тока (так как тонкий провод имеет относительно большое сопротивление) и напряжение (обмотка многослойная, в определенный момент просто будет пробой). Таким образом, преобразователь на строчнике, одновременно является идеальной схемой для "первого опыта" в области высоких напряжений, а так же компактным высоковольтным блоком питания для различных приборов, где мощность катушки Тесла (100 и более ватт) не требуется. Очень интересное применение подобного преобразователя - MARX генератор с питанием от батарей (строчник+умножитель используется как блок питания). Возможно достичь длины разряда более 10см раз в несколько десятков секунд при крайне малой вхожной мощности (несколько ватт). Еще одно применение - блок питания для UV лазера.
ТВС (трансформатор выходной строчный) устроен очень просто. На прямоугольном ферритовом магнитопроводе (который должен быть разборным, иначе этот строчник не подходит) находятся 2 катушки - одна большая - высоковольтная, сбоку нее находится отвод из провода в толстой изоляции, и вторая поменьше - первичная. Высоковольтная обмотка должна быть как можно больше по размеру - от этого зависит величина выходного напряжения (так как велика вероятность того, что в большей катушке намотано больше витков, или, как минимум - улучшена изоляция). Строчник в исходном состоянии нельзя использовать в схеме этого преобразователя, его необходимо немного модифицировать. Для этого требуется разобрать сердечник на 2 П-образные ферритовые половинки (будьте осторожны - феррит очень хрупкий и его можно случайно сломать) и снять первичную обмотку. На место бывшей первичной обмотки необходимо намотать 2 небольшие катушки, расположенные как на рисунке. Обе обмотки должны быть выполнены проводом в эмалевой изоляции и заизолированы от сердечника слоем фторопластовой ленты (феррит - проводник, если Вы случайно замкнете на магнитопровод высоковольтную обмотку - выгорит и транзистор, и вероятно, диоды блока питания). Первичная обмотка должна содержать 5 витков провода диаметром около 1мм, вторичная - всего 2 витка проводом 0,6мм. Обмотка обратной связи может содержать и большее число витков, но при этом существует риск повреждения транзистора. При меньшем числе витков - схема работает не стабильно. Для закрепления витков можно использовать изоленту. Теперь соберите магнитопровод строчника, но крепление не ставьте. При вращении одной из половинок магнитопровода можно добиться интересных эффектов (изменение частоты выходного сигнала и его силы тока). Разумеется, первичные обмотки должны быть раздельными и размещаться на разных половинках сердечника.
Перед сборкой, фторопластовой лентой желательно заизолировать и то место магнитопровода, где должна находится высоковольтная обмотка.
Внимание! В продаже все чаще встречаются строчники со встроенным выпрямителем. Они для этой схемы НЕ ПОДХОДЯТ!!! Работать-то все будет, но ток на выходе будет постоянный (импульсный), и большинство экспериментов повторить на таком строчнике не получится. К таким строчникам, к примеру, относится серия ТДКС. Отличить их можно по 2 переменным резисторам, находящихся на корпусе вторичной обмотки. Лучше всего в преобразователе работает строчник ТВС-110Л6.
Транзистор - второй по важности элемент после строчника в схеме преобразователя. От теплового режима транзистора во многом зависит стабильность работы схемы, и мощность, которую можно подать на преобразователь, не опасаясь того, что что-то выгорит. По этой причине лучше всего взять транзистор 2N3055 (на рисунке ниже Вы видите схематичное и "реальное" изображение выводов)- он специально рассчитан на работу с большой мощностью. Между транзистором и радиатором нужно нанести тонкий слой термопасты, например КПТ-8, или АлСил-3.
Как видно, схема очень простая, и собрать ее неправильно почти не возможно. Единственно - нужно следить за полярностью питания - если она неправильная - транзистор сгорает. Преобразователь может питаться от самых разнообразных источников питания - начиная от маленького аккумулятора и заканчивая мощным трансформатором. При питании от аккумулятора схему можно подключать напрямую, без выпрямителя и сглаживающих цепей. Это неинтересно - мощность маленькая, время ограниченно (аккумулятор разряжается), но есть и свои преимущества - схема будет полностью изолированной от земли.
На преобразователь можно подать даже 36 V при силе тока 4A. А можно и 6V 4A. Все будет работать.
Но, к сожалению - искра длиной 3см это предел для такой схемы. С целью получения длинных дуг нужно собирать преобразователь на полевых транзисторах. Но это уже тема для другой статьи.
В самом первом варианте я питал схему от небольшого аккумулятора. Понятно, что это совсем не удобно, поэтому я купил маленький трансформатор на 16V 1A. Но строчник давал очень короткие дуги... Пришлось искать альтернативу. Потом был установлен трансформатор от цветного телевизора - с ним преобразователь работал отлично. Но этот вариант мне так же не подошел - трансформатор имеет большой размер (так как в нем кроме нужной для строчника обмотки есть еще несколько), использовать его было не удобно из-за большого числа выводов обмоток. В последней версии используется трансформатор 12V 2A (мощность 24W), который имеет небольшие размеры (трансформатор тороидальный) и обеспечивает преобразователь необходимой входной мощностью. Длина разряда с таким трансформатором - около 3см.
Строчник - полностью безопасен, поэтому с ним можно делать очень много интересных экспериментов. Например:
ВНИМАНИЕ! Во всех экспериментах используется строчник БЕЗ умножителя.1)Включите питание. Приблизьте друг к другу выходные электроды на расстояние, при котором возникнет дуга. Теперь раздвигайте электроды - дуга будет растягиваться до 2-3см.
2)Заземлите один из выходов строчника, второй подключите к металлической пластине. Если поднести к пластине неоновую лампу - она начнет светится на расстоянии около 5см
3)Попробуйте использовать строчник для питания плазменного шара
4)Подключите к строчнику маленькую лестницу Иакова. Ее лучше поместить в стеклянную трубку, так как мощности дуги строчника может не хватить для нагревания большого объема воздуха.
5)Положите на пол лист плексигласа, на него небольшой кусок металла, или фольги. Подключите к фольге строчник, второй вывод заземлите. Встаньте на фольгу босыми ногами и подайте питание на строчник. Возьмите в руку люминесцентную лампу - ток будет протекать через тело, лампа будет ярко светится, но Вы ничего не почувствуете из-за малой мощности преобразователя и большой частоты тока.
6)Нанесите на электроды для получения дуги небольшое количество раствора поваренной соли, и получите дугу. Цвет дуги станет ярко-красным, как в натриевой лампе
7)Вращайте одну из половинок сердечника относительно высоковольтной обмотки. Таким образом можно менять выходную частоту в пределах 20Khz...40Khz
Полезные советы:1)Не получайте дугу от строчника прямо к коже. Будет ожог. Надо всегда держать какой-нибудь металлический предмет
2)Если строчник - ваша первая высоковольтная схема - не следует сразу подключать умножитель, так как он опасен
3)Когда Вы получаете дугу между двумя проводами - держите "нулевой" провод. Так будут меньшие утечки высокого напряжения, по сравнению с тем, когда Вы подносите высоковольтный провод, к нулевому.
4)Выходное напряжение лучше всего измерять делителем. По длине искры точные результатов получить невозможно. Для сравнения - NST на 3KV дает дугу длиной более сантиметра. А по таблицам должен - не более миллиметра. Результаты измерения выходного напряжения преобразователя на строчном трансформаторе при помощи делителя на высоковольтных резисторах КЭВ-5 показывают, что оно лежит в пределах 25-30KV при питании от трансформатора 12V 2A.
Источник: www.high.h1.ru
