Устройство входит в число высоковольтных игрушек с применением интегрального таймера 555. Достаточно интересная работа девайса может вызвать особый интерес не только среди радиолюбителей. Такой высоковольтный генератор очень прост в изготовлении и не нуждается в дополнительной настройке.
Основа - генератор прямоугольных импульсов построенный на микросхеме 555. В схеме также применен силовой ключ, в роли которого N-канальный полевой транзистор IRL3705.

В этой статье будет рассмотрена детальная конструкция с подробным описанием всех используемых компонентов.
Активных компонентов в схеме всего два - таймер и транзистор, ниже распиновка выводов таймера.

Думаю, никаких затруднений с выводами не будет.

Силовой транзистор имеет следующую цоколевку.

Схема не новинка, ее давно используют в самодельных конструкциях где есть необходимость получения повышенного напряжения (электрошоковые устройства, гаусс-пушки и т.п.).

Аудио-сигнал подается на вывод контроля микросхемы через пленочный конденсатор (можно и керамический), емкость которого желательно подобрать опытным путем.

Хочу сказать, что устройство работает и достаточно хорошо, но не советуется включать на долгое время поскольку схема не имеет дополнительного драйвера для усиления выходного сигнала микросхемы, поэтому последняя может перегреться.

Если уж решили сделать такое устройство в качестве сувенира, то стоит использовать схему ниже.

Такая схема уже может работать в течении долгого времени.

В ней таймер питается от пониженного напряжения, этим обеспечивается долговременная работа без перегревов, а драйвер снимает перегруз с микросхемы. Этот преобразователь отличный вариант, хотя компонентов на порядок больше. В драйвере можно использовать буквально любые комплементарные пары малой и средней мощности, начиная от КТ316/361 заканчивая КТ814/815 или КТ816/817.

Схема может работать и от пониженного напряжения 6-9 вольт. В моем случае установка питается от аккумулятора бесперебойника (12 Вольт 7А/ч).

Трансформатор - использован готовый. Если установка собирается для показов, то стоит мотать высоковольтный трансформатор самому. Это резко уменьшит размеры установки. В нашем случае был использован строчный трансформатор типаТВС-110ПЦ15. Ниже представляю намоточные данные используемого строчного трансформатора.

Обмотка 3-4 4витка (сопротивление обмотки 0,1 Ом)
Обмотка 4-5 8витков (сопротивление обмотки 0,1 Ом
Обмотка 9-10 16витков (сопротивление обмотки 0,2 Ом)
Обмотка 9-11 45витков (сопротивление обмотки 0,4 Ом)
Обмотка 11-12 100витков (сопротивление обмотки 1,2 Ом)
Обмотка 14-15 1080витков (сопротивление обмотки 110-112 Ом)

Без подачи сигнала на вывод контроля таймера, схема будет работать как повышающий преобразователь напряжения.
Штатные обмотки строчного трансформатора не позволяют получать длинную дугу на выходе, именно в связи с этим можно мотать свою обмотку. Она мотается на свободной стороне сердечника и содержит 5-10 витков провода 0,8-1,2мм. Ниже смотрим расположение выводов строчного трансформатора.

Самый оптимальный вариант - использование обмоток 9 и 10, хотя проводились опыты и с другими обмотками, но с этими результат очевидно лучше.
В ролике, к сожалению не хорошо слышны слова, но в реале их можно четко слышать. Такой "дуговый" громкоговоритель имеет ничтожный КПД, который не превышает 1-3%, поэтому такой метод воспроизведения звука не нашел широкого применения и демонстрируется в пределах школьных лабораторий.

Список радиоэлементов

Печать

ТДКС, что это такое? Проще сказать — это трансформатор, спрятанный в герметичный корпус, так как напряжения в нем значительные и корпус защищает от высокого напряжения расположенные рядом элементы. ТДКС используется в строчной развертке современных телевизоров.

Раньше в отечественных телевизорах цветных и черно-белых напряжение второго анода кинескопа, ускоряющее и фокусировки, вырабатывалось в два этапа. С помощью ТВС (трансформатор высоковольтный строчный) получалось ускоряющее напряжение, а дальше с помощью умножителя получали напряжение фокусировки и напряжение для второго анода катода.

У ТДКС расшифровка такая — трансформатор диодно-каскадный строчный, вырабатывает напряжение питания второго анода кинескопа 25 — 30 кВ, а так же формирует ускоряющее напряжение 300 — 800 В, напряжение на фокусировки 4 — 7 кВ, подает напряжение на видеоусилители — 200 В, тюнера — 27 31 В и на нити накала кинескопа. В зависимости от ТДКС и схемы построения, формирует дополнительные вторичные напряжения для кадровой развёртки. С ТДКС снимаются сигналы ограничения тока луча кинескопа и автоподстройки частоты строчной развёртки.

Устройство ТДКС рассмотрим на примере тдкс 32-02. Как и положено трансформаторам он имеет первичную обмотку, на которую подается напряжение питания строчной развертки, а также снимается питание для видеоусидителей и вторичные обмотки, для питания уже указанных выше цепей. Количество их может быть различным. Питание второго анода, фокусировки и ускоряющего напряжения происходит в диодно-конденсаторном каскаде с возможностью их регулировки потенциометрами. Еще, что следует отметить это расположение выводов, в большинстве своем трансформаторы бывают U — образные и O — образные.

В таблице ниже приведена распиновка ТДКС 32 02 и его схема.

Нумерация начинается если смотреть снизу, слева на право, по часовой стрелке.

Замена

Подобрать для нужного ТДКС аналоги трудно, но возможно. Просто необходимо сравнить характеристики имеющихся трансформаторов с нужным, по выходным и входным напряжениям, а так же по совпадению выводов. Например, для ТДКС 32 02 аналог — РЕТ-19-03. Однако хотя они идентичны по напряжению, у РЕТ-19-03 отсутствует отдельный вывод заземления, но проблем это не создаст, так как он просто соединен внутри корпуса на другой вывод. Прилагаю для некоторых тдкс аналоги

Иногда не получается найти полный аналог ТДКС, но есть схожий по напряжениям с различием в выводах. В этом случае нужно после установки трансформатора в шасси телевизора, разрезать не совпадающие дорожки и соединить в нужной последовательности кусочками изолированного провода. Будьте внимательны при проведении данной операции.

Поломки

Как и всякая радиодеталь, строчные трансформаторы тоже ломаются. Так как цены на некоторые модели достаточно велики, необходимо сделать точную диагностику поломки, чтобы не выкинуть деньги на ветер. Основные неисправности ТДКС это:

• пробой корпуса;
• обрыв обмоток;
• межвитковые замыкания;
• обрыв потенциометра screen.

С пробоем изоляции корпуса и обрывом более менее все понятно, а вот межвитковое замыкание выявить достаточно трудно. Например, пищит ТДКС, это может быть вызвано как нагрузкой во вторичных цепях трансформатора, так и межвитковым замыканием. Самое лучшее использовать прибор для проверки ТДКС, ну а если такового нет искать альтернативные варианты. О том, как проверить ТДКС телевизора, можно почитать в статье на сайте «Как проверить трансформатор «.

Восстановление

Пробой — это обычно трещина в корпусе, в этом случае ремонт ТДКС будет достаточно прост. Зачищаем крупной наждачной бумагой трещину, очищаем его, обезжириваем и заливаем эпоксидной смолой. Слой делаем достаточно толстый, не менее 2 мм, для исключения повторного пробоя.

Восстановление ТДКС при обрыве и замыкании витков крайне проблематично. Помочь может только перемотка трансформатора. Никогда не выполнял такую операцию, так как она очень трудоемка, но при желании, конечно, все возможно.

При обрыве обмотки накала лучше ее не восстанавливать, а сформировать из другого места. Для этого наматываем пару витков изолированным проводом вокруг сердечника ТДКС. Направление намотки не важно, но если нить накала не засветилась, поменяйте местами провода. После намотки нужно установить напряжения накала при помощи ограничительного резистора.

Если не регулируется ускоряющее напряжение (screen), то в данном случае можно сформировать его. Для этого надо создать постоянное напряжение около 1kV с возможностью его регулировки. Такое напряжение есть на коллекторе строчного транзистора, импульсы на нем могут быть до 1,5 кВ.

Схема проста, напряжение выпрямляется высоковольтным диодом и регулируется потенциометром, который можно взять с платы кинескопа старого отечественного телевизора 2 или 3УСЦТ.

Внимание! Умножитель дает очень большое ПОСТОЯННОЕ напряжение! Это реально опасно, поэтому если решите повторить - будь предельно аккуратны и соблюдайте технику безопасности. После опытов выход умножителя обязательно разряжать! Установка запросто может убить технику, цифрой снимать только из далека, а опыты проводить подальше от компьютера и прочих бытовых приборов.

Это устройство является логическим завершением темы, по использованию строчного трансформатора ТВС-110ЛА, и обобщением статьи и темы форума .

Полученное в итоге устройство нашло применение в различных экспериментах, где требуется высокое напряжение. Окончательная схема устройства приведена на рис.1

Схема очень проста, и представляет собой обычный блокинг-генератор. Без высоковольтной катушки и умножителя может использоваться там, где нужно переменное высокое напряжение с частотой в десятки Гц, например ее можно использовать для питания ЛДС или для проверки подобных ламп. Более высокое переменное напряжение получается с использованием высоковольтной обмотки. Для получения высокого постоянного напряжения использован умножитель УН9-27.

Рис.1 Принципиальная схема.

Фото 1. Внешний вид источника питания на ТВС-110

Фото 2. Внешний вид источника питания на ТВС-110

Фото 3. Внешний вид источника питания на ТВС-110

Фото 4. Внешний вид источника питания на ТВС-110

Рассматриваемое устройство вырабатывает электрические разряды с напряжением порядка 30кВ, поэтому просим соблюдать предельную осторожность во время сборки, монтажа и дальнейшего использования. Даже после отключения схемы, в умножителе напряжения остается часть напряжения.

Конечно, это напряжение не смертельно, но вот включенный умножитель может представлять опасность для вашей жизни. Соблюдайте все меры по безопасности.

А теперь ближе к делу. Для получения разрядов высокого потенциала использованы компоненты из строчной развертки советского телевизора. Хотелось создать простой и мощный высоковольтный генератор с питанием от сети 220 вольт. Такой генератор был нужен для опытов, которые я ставлю регулярно. Мощность генератора достаточно высокая, на выходе умножителя разряды достигаю-т до 5-7см,

Для питания строчного трансформатора был использован балласт ЛДС, который продавался отдельно и стоил 2$.

Такой балласт предназначен для питания двух ламп дневного освещения, каждая на 40 ватт. Для каждого канала из платы выходят 4 провода, два из которых назовем "горячими", поскольку именно по ним течет высокое напряжение для питания лампы. Остальные два провода подключены между собой конденсатором, это нужно для пуска лампы. На выходе балласта образуется высокое напряжение с большой частотой, которое нужно подать на строчный трансформатор. Напряжение подается последовательно через конденсатор, иначе балласт сгорит за несколько секунд.

Конденсатор подбираем с напряжением 100-1500 вольт, емкость от 1000 до 6800пФ.
Не советуется включать генератор на долгое время или же следует установить транзисторы на теплоотводы, поскольку после 5 секундной работы уже наблюдается повышение температуры.

Строчный трансформатор использовался типа ТВС-110ПЦ15, умножитель напряжения УН9/27-1 3.

Список радиоэлементов

Замена строчного трансформатора в телемониторе МС6105 с кинескопом 31ЛК - это, разумеется, не капитальный ремонт. Более того: если в мониторе старый штатный «строчник» с работой справляется, то и менять этот (весьма дорогостоящий, «капризный» и гигроскопичный) узел на новый вряд ли целесообразно.

Нужно также учитывать, что раздобытый ТДКС-8 может оказаться ничуть не лучше предыдущего, преждевременно «забарахлившего» строчного трансформатора. Потому и замену стоит подыскивать более достойную. Таковой является, как свидетельствуют сравнительные данные (см. рис), строчный трансформатор ТВС-90П4 с двухкратным умножителем напряжения УН9/18-0,3 или еще более дешевый «строчник» ТВС-90ПЦ8. Последний, правда, имеет дополнительно вынесенную катушку, но она никакого практического воздействия на изображение не оказывает. Более того, упомянутые трансформаторы имеют одинаковые феррито-вые сердечники, потому вышедший из строя ТДКС-8 можно не выбрасывать, а изготовить из него ТВС-90П4, предварительно устроив ему обжиг для уничтожения пластмассовой заливки и обмоток на электроплитке (на открытом воздухе!) или в пламени костра.

Следует отметить, что в случае применения умножителя напряжения УН9/27 (трехкратного действия) намоточные данные для ТВС-90П4 (табл. 1) остаются неизменными, за исключением обмотки с выводами 9-10. Она содержит 1266 витков провода ПЭВШО диаметром 0,08 мм. Может, поэтому УН9/27 дешевле умножителя УН9/18 и менее дефицитен?

К достоинствам самодельного ТВС-90П4 можно отнести и то, что высоковольтную катушку можно разместить на второй ножке П-образного ферритового сердечника. То есть она будет сменной, что немаловажно для последующих ремонтов.

Существенные хлопоты при изготовлении самодельного ТВС-90П4 привносит разве что эпоксидная пропитка обмоток. И особенно высоковольтной. Каждый слой такой обмотки надо изолировать с предельной тщательностью.

Каркас катушки - не из термопластика, а из гетинакса или, в крайнем случае, из картона. Термополимеризация - только в духовке при температуре от 70 до 100 °С (в течение примерно часа), а остывание - вместе с выключенной духовкой.

Не стоит надеяться, что за несколько дней или даже недель отверждение пройдет и при комнатной температуре. И все потому, что отвердитель обладает проводящими свойствами; последующий пробой неизбежен, если процесс полимеризации проводить не в духовке.

Остальные данные по замене трансформаторов приведены на рисунке и во второй таблице. Пользуясь этими сведениями, следует помнить: несмотря на схожесть размещения выводов, далеко не все «строчники» одинаково пригодны для эквивалентной замены одного трансформатора другим. Не стоит забывать и о том, что, закрепляя строчный трансформатор на некотором расстоянии от платы, необходимо остальной монтаж развести дополнительными проводниками.

И последнее напоминание. Перед началом всех работ, связанных с высоким напряжением, следует отключить плюсовой подвод питания от микросхемы кадровой развертки К174ГЛ1А. Подключать же его можно лишь после того, как окончательно выяснится, что высокое напряжение появилось и, самое главное, - оно подведено к кинескопу. Любые несанкционированные разряды (даже на корпус!) практически мгновенно выведут указанную микросхему из строя.

По той же причине нельзя подключать умножитель трехкратного действия вместо УН9/18-0,3 на неподготовленный для этих целей ТВС ради эксперимента. Свечение экрана хотя и появится, но пробои избыточного напряжения сделают, как говорится, свое черное дело.

В. СИЛЬЧЕНКО, с. Викулово, Тюменская обл.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.