Driver de transformare Flyback pentru începători: 11 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Schema a fost actualizată cu un tranzistor mai bun și include protecție de bază a tranzistorului sub formă de condensator și diodă. Pagina „merge mai departe” include acum o modalitate de a măsura aceste ilustre vârfuri de tensiune cu un voltmetru

Un transformator flyback, numit uneori transformator de ieșire de linie, este utilizat în televizoarele CRT și monitoarele de computer mai vechi pentru a produce tensiunea ridicată necesară pentru a acționa CRT și pistolul de electroni. Au, de asemenea, înfășurări auxiliare de joasă tensiune pe care proiectanții TV le folosesc pentru a alimenta alte părți ale televizorului. Pentru experimentatorul de înaltă tensiune, îi folosim pentru a produce arcuri de înaltă tensiune, ceea ce vă va arăta acest lucru instructiv. Puteți obține transformatoare flyback din vechile monitoare CRT și televizoare, acestea sunt cele mari și voluminoase. Alte instrumente de pe acest site web arată cum să le scoateți de pe șasiu și de pe placa de circuit.

Declinarea responsabilității

Nu sunt în niciun fel responsabil dacă vă încurcați cu acest circuit.

Pasul 1: De ce veți avea nevoie

Multe dintre aceste componente pot fi extrase de pe plăci de circuit vechi, iar înlocuirile pot fi deseori făcute fără probleme.

1x transformator Flyback

Salvat de pe un televizor / monitor CRT vechi sau cumpărat online (nu vă smulgeți, aceste lucruri valorează aproximativ 15 dolari în topuri când sunt noi). Flyback-urile TV par să funcționeze cel mai bine cu acest circuit, flyback-urile monitorului nu se sting la fel de mult.

1x tranzistor, cum ar fi MJ15003

MJ15003 funcționează bine cu acest driver, însă poate fi puțin scump în anumite locuri. Asta am folosit pentru șoferul meu.

Se raportează că NTE284 și 2N3773 oferă performanțe similare cu MJ15003, în timp ce KD606 și KD503 au pretins că funcționează și ele. KD-urile sunt greu de obținut la prețuri ieftine în zilele noastre și erau mai frecvente în Europa de Est.

2n3055 este tranzistorul clasic asociat adesea cu acest driver pe internet, dar ratingul de 60v îi limitează utilitatea și de cele mai multe ori duce la distrugerea acestuia. Tensiunea de vârf a colectorului la emițător se ridică cu ușurință peste această valoare de 60v și se fixează atunci când tranzistorul se defectează, provocând încălzirea extinsă și eventuala defecțiune a dispozitivului. Deci, vă rugăm să nu-l utilizați, dacă aveți nevoie de un condensator mare ca 470-1uF pentru a limita tensiunea de vârf. Acest lucru va face și arcurile foarte mici.

MJE13007 a funcționat, de asemenea, prost în testele mele, fără alte modificări ale circuitului.

Un tranzistor bun are o întârziere scăzută de oprire (timp de stocare) și timpi de cădere, câștig decent de curent (Hfe), de exemplu MJ15003 măsoară un câștig de 30 cu testerul meu chinezesc.

De asemenea, trebuie să fie evaluat pentru mai mulți amperi pentru a gestiona curenții de vârf și cel puțin 120v, dar sub 250v este preferat, deoarece piesele de tensiune mai mare, de multe ori nu reușesc să oscileze în acest circuit. Multe tranzistoare de aplicații audio și liniare posedă acești parametri.

1x Radiator cu șuruburi de fixare și piulițe

(Radiatorul mai mare este mai bun). MJ15003 utilizează stilul carcasei TO-3 în timp ce MJE13007 folosește TO-220, hardware-ul TO-3 este în general mai scump decât TO-220. Cei care sunt la îndemână cu prelucrarea metalelor ar putea să-și fabrice propriul radiator din fier vechi prin găurirea orificiilor de montare necesare, doar Google TO-3 sau TO-220 desen tehnic tranzistor pentru mai multe informații.

Se recomandă un tampon termic sau pastă / grăsime pentru un transfer termic mai bun între tranzistor și radiator. Cele mai ieftine și mai urâte lucruri pe care le puteți găsi pe eBay sunt adecvate pentru acest lucru, puteți chiar să salvați suficient de la becurile vechi cu LED-uri sau de la televizorul din care ați luat flyback-ul! O cantitate de mărimea unui bob de mazăre este suficientă, iar tranzistorul îl va stropi și îl va întinde.

1x rezistor de 1 watt

Tensiunea dvs. de alimentare determină valoarea acestui rezistor. 150 ohmi pentru 6v, 220 ohmi pentru 12v, 470 ohmi pentru 18v. Este ok pentru a crește puterea nominală, dar nu mai mică. Voi face un driver de 12V, așa că voi face referință la un rezistor de 220 ohm de acum înainte.

1x rezistor de 5 ohmi de 22 ohmi

Acest rezistor se va încălzi! Lăsați spațiu în jurul său pentru fluxul de aer. Scăderea rezistenței acestui rezistor va crește puterea arcului de înaltă tensiune, dar va stresa tranzistorul mai mult. Este ok pentru a crește puterea nominală, dar nu mai mică.

2x diode de recuperare rapidă, una pentru un minim de 200v 2 amperi, cu un timp de recuperare inversă sub 300ns, cealaltă pentru 500mA și 50v minim (UF4001-UF4007 funcționează bine aici).

Acestea protejează tranzistorul de vârfuri de tensiune negativă, am folosit doar cele găsite pe placa TV.

Pentru dioda de 200v 2 am am folosit BY229-200, dar orice va îndeplini aceste cerințe minime va face. MUR420 și MUR460 sunt cele mai ieftine disponibile la magazinul meu local de electronice, de la EGP30D la EGP30K ar funcționa și împreună cu UF5402 la UF5408.

Pentru cealaltă diodă inversă de-a lungul emițătorului și a bazei pe care am folosit-o UF4004, aceasta protejează baza de pulsul negativ care împiedică degradarea câștigului tranzistorului.

1x condensator

Acesta ar trebui să fie un tip de folie sau folie evaluat pentru minimum 150vac și între 47-560nF. Acest condensator formează un snubber cvasi-rezonant și ajută la protejarea tranzistorului de vârful pozitiv de oprire a tensiunii, un condensator mai mare va limita tensiunea de ieșire, dar va oferi o protecție suplimentară, am folosit un 200nF (cod 204) cu driverul meu de 12v. Cu un tranzistor de tensiune mai mare, puteți reduce capacitatea și puteți permite tensiunii să sune până la un nivel mai mare, producând astfel mai multă tensiune la ieșire.

Voi include o tehnică pentru a măsura colectorul de vârf la tensiunea emițătorului cu un multimetru pe pagina „merge mai departe”.

Sârmă (orice resturi vechi vor face). Pentru bobinele primare și de feedback, orice fir între 18 AWG (0,75 mm2) și 26 AWG (0,14 mm2) va fi suficient, prea gros și nu se va potrivi în timp ce este prea subțire și va limita putere și se încălzește.

Cablurile de alimentare ale aparatului de curent redus nedorite sunt o sursă bună. Am folosit 1 metru pentru primar și 70cm pentru feedback, cu driverul de 12v acest lucru oferă o mulțime de lungime suplimentară pentru experimentarea cu mai multe viraje, excesul poate fi tăiat odată ce reglajul este complet.

Sârmele magnetice din cupru emailate sunt prea scumpe pe bobină în zilele noastre pentru ca eu să le recomand, plus că are un obicei urât să se zgârie și să se scurteze pe miez.

O modalitate de conectare a componentelor, cum ar fi jumperii de lipit sau de aligator

S-ar putea folosi o placă de masă, dar nu uitați că tranzistorul și rezistențele nu o fac să se topească!

Sursă de alimentare de 6, 12 sau 18v la minimum 2 amperi (mai multe despre aceasta în continuare).

Pasul 2: Selectarea condensatorului

Condensatorul de pe tranzistor ar trebui să arate similar cu cel din imaginea de mai sus și să fie evaluat pentru cel puțin 150 volți AC, capacitatea depinde de tensiunea de alimentare, tranzistorul colector la tensiunea emițătorului, numărul de spire ale bobinelor (mai multe spire = mai multă tensiune de vârf a colectorului). Condensatoarele găsite în aparatele vechi de pe rețeaua de 120v / 230v sunt bune pentru acest lucru, se numesc condensatoare din clasa X.

Scopul este ca condensatorul să limiteze tensiunea de vârf a tranzistorului la un nivel care să nu-l distrugă, permițându-i totuși să crească suficient de mare încât să existe o ieșire bună de înaltă tensiune de la transformatorul flyback. O capacitate mai mare va face arcul mai mic, dar mai asemănător unei flăcări. Transferul maxim de energie este atunci când condensatorul este reglat cu precizie la numărul de rotații ale bobinelor în așa-numitul mod "cvasi-rezonant".

Pentru driverul meu de 12v am folosit un condensator de film de 200nF și care a limitat tensiunea de vârf pe 140V nominal MJ15003 la aproximativ 110v, iată câteva valori generale de pornire (presupunând un tranzistor de 120v +, tranzistoarele de tensiune mai mică vor avea nevoie de mai multă capacitate).

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

Pentru cele mai bune rezultate, acest condensator împreună cu dioda trebuie să fie aproape fizic de tranzistor pentru a minimiza efectele inductanței circuitului parazit.

Puteți măsura colectorul de vârf la tensiunea emițătorului cu voltmetru folosind un condensator și o diodă suplimentare, așa cum se arată într-una din imaginile de mai sus.

Pasul 3: Înfășurați cele două bobine

Înfășurați două bobine separate în jurul miezului. 8 ture primare și 4 ture feedback-ul este un bun punct de plecare pentru 12v, puțin mai puțin atât pentru 6v, cât și pentru câteva ture primare pentru 18v. Se recomandă experimentarea și puterea de ieșire poate fi controlată în acest fel, mai puține rotații de feedback vor avea ca rezultat un arc mai slab, în timp ce mai multe rotații primare vor da mai multă tensiune de ieșire.

Nu recomand sârmă emailată, deoarece stratul de izolație are obiceiul de a fi zgâriat de marginile miezului și de a fi scurtat de acesta, plus că este scump în zilele noastre! Miezul este de fapt conductiv măsurând aproximativ 10 kohm cap la cap, astfel încât zonele deteriorate ale izolației sârmei emailate este ca și cum ar fi conectarea unui rezistor parazit între ele.

Întrebare: De ce nu pot folosi bobinele încorporate?

Răspuns: Am făcut asta în trecut cu un anumit succes, este tare și țipă ca unghiile pe o tablă. În plus, poate fi o constatare deranjantă a bobinelor pe care să le utilizați, cel mai bun pariu este să vă identificați numărul de model flybacks și să vedeți dacă locuri precum HR diemen au schemă.

Pasul 4: Montați tranzistorul pe radiator

Aplicați un strat de compus termic sau introduceți tamponul termic, răspândiți uniform, apoi montați tranzistorul pe radiator.

Radiatorul este important, deoarece tranzistorul disipează puterea sub formă de căldură. Am cumpărat cel mai ieftin radiator pe care l-am putut găsi, dar mai mare este mai bine. Tranzistorul pe care l-am folosit este de tipul carcasei TO-3

Nu lăsați picioarele tranzistorului să atingă radiatorul metalic, altfel veți fi în scurtcircuit la bază și emițător la colector.

Tocmai am folosit șuruburi și piulițe aleatorii pe care le-am găsit în garaj, dar sunt destul de ieftine în locuri precum eBay sau la magazinele locale de hardware.

Î: Pot folosi un tranzistor PNP? R: Da, dar va trebui să construiți în mod esențial circuitul înapoi pentru un teren pozitiv, consultați pagina „merge mai departe” pentru o schemă de driver PNP.

Î: Chiar este necesar radiatorul? R: Da, dacă doriți să utilizați acest circuit mai mult de 10 secunde, radiatorul este vital, deoarece tranzistorul se încălzește.

Î: Pot folosi un MOSFET? R: Nu, un MOSFET nu va funcționa pentru acest circuit (alte circuite auto-oscilante proiectate pentru MOSFET-uri individuale sunt acolo).

Pasul 5: Conectarea firului la colectorul tranzistoarelor

Carcasa metalică a tranzistorului este colectorul, ceea ce înseamnă că trebuie realizată o conexiune electrică. Crimpurile inelare sau pungile de lipit sunt modalitatea corectă de a face acest lucru, dar dacă nu aveți acestea, puteți înfășura doar niște sârmă în jurul șurubului. Nu va fi la fel de mecanic ca cel „corect”, dar va funcționa.

Pasul 6: Montarea circuitului împreună

În diagrama grafică, bobina roșie este principalul cu un capăt conectat la pozitivul "+" al sursei de alimentare / baterie, celălalt capăt se conectează la colectorul tranzistoarelor, care este de fapt carcasa metalică a tranzistorului în sine, dacă un T0- 3, cum ar fi tranzistorul MJ15003 este utilizat. Bobina verde este feedback-ul cu un capăt care se conectează la punctul de mijloc al celor două rezistențe, iar celălalt la baza tranzistorului (uitându-se la partea inferioară MJ15003 acesta este știftul din stânga).

Pasul 7: Alimentarea circuitului

Pentru a alimenta circuitul, recomand o sursă de alimentare care poate furniza un minim de 2 amperi, cel mai probabil va funcționa mai jos, dar va limita puterea.

Adăugați mai multe rotații la ambele înfășurări pentru a crește puterea, (spre deosebire de ceea ce am citit online), aceasta scade frecvența de funcționare și permite creșterea curentului primar. Numărul de spire oferă o formă rudimentară de limitare a curentului împreună cu rezistența superioară (rezistență mai mare = curent de bază mai mic și putere de arc mai mică).

Sursa de alimentare de la bancă Se explică de la sine, dacă limita de curent este setată prea jos, circuitul poate să nu oscileze.

Wall Wart / încărcător Puteți utiliza acestea, dar fiți atenți la tensiunea și curentul lor. Varietatea modului comutat va intra cel mai probabil în autolimitare / oprire dacă se depășește valoarea maximă a curentului.

Transformator recuperat Făcut asta eu însumi pentru driverul meu de 12v, un transformator de 48VA care scoate 9V AC va da aproximativ 12v DC 3 amperi atunci când este rectificat și netezit. Un condensator 4700uF 25v va oferi o mulțime de netezire, aș merge cu diode redresoare de punte 50v 4 amp minim.

Celulele de litiu din serie sunt grozave deoarece pot furniza mult curent.

Bateriile de foraj sunt în regulă, majoritatea sunt de 18v, așa că folosiți circuitul de 18v. O celulă AA este considerată cheltuită atunci când coboară sub 0.9v în repaus, dar multe pot alimenta alte încărcături chiar și atunci când nu mai pot furniza suc pentru acest circuit. O baterie cu plumb acid de 12v este o modalitate foarte bună de a alimenta acest circuit.

Baterie auto 12v vezi mai sus.

Bateriile cu lanterne 6v vor alimenta acest circuit mult timp înainte ca arcurile să înceapă să devină mici. Acestea nu sunt prea obișnuite în zilele noastre și sunt destul de scumpe, nu vă pierdeți banii dacă sunt disponibile opțiuni mai ieftine!

Bateriile AAA vor funcționa o perioadă de timp, dar nu vor rezista atâta timp cât celulele AA mai mari, de asemenea, au o rezistență internă mai mare, astfel încât vor pierde mai multă energie ca căldură a bateriei.

Bateriile de 9v / PP3 vor da câteva minute de joc când sunt noi înainte ca arcele să devină mai mici și circuitul să nu mai funcționeze. Rezistența superioară va trebui probabil să fie în jur de 180 ohmi pentru 9v, dar nu am făcut o schemă de driver de 9v, deoarece probabil ar duce oamenii la utilizarea bateriilor PPv de 9v și dezamăgire.

Pasul 8: Siguranța în primul rând

Când trageți arcuri … Vă îndemn cu tărie să faceți un „băț de pui” care este un băț izolator unde atașați unul dintre firele de înaltă tensiune pentru a trage arcuri, este mult mai sigur decât să țineți firul de înaltă tensiune în mână. Țeava din PVC este foarte bună pentru acest lucru, lemnul este bine, atât timp cât este uscat.

Avertismente înfricoșătoare. Includând riscul evident de electrocutare, un alt lucru de luat în seamă este că arcul este FOARTE fierbinte și poate arde sau arde cu ușurință la orice atinge. Chiar și izolația cablului va arde dacă trageți arcul pe el. Dacă insistați să ardeți bucăți de hârtie sau alte obiecte, atunci țineți cont de acest lucru și aveți o modalitate de a stinge focul.

• Nu atingeți niciodată firul de înaltă tensiune sau flyback-ul când circuitul rulează.
• Asigurați-vă că puteți tăia cu ușurință circuitul.
• Nu utilizați acest circuit pe o suprafață necorespunzătoare, cum ar fi metalul gol sau suprafața ușor inflamabilă.
• Radiatorul cu tranzistor se poate încălzi, aveți grijă să nu vă ardeți.
• Rezistorul de 22 ohmi va rula fierbinte.
• Bobina primară și colectorul cu tranzistoare pot suna până la câteva sute de volți, nu le atingeți nici pe acestea.
• Păstrați cablurile de înaltă tensiune departe de alte părți ale circuitului.
• Ține animalele la distanță. Pe lângă riscul de a vă șoca animalul de companie de la scântei, multor animale de companie le place să mestece lucruri precum fire, zgomotul de înaltă frecvență poate supăra și animalele, chiar dacă nu îl puteți auzi.

Nu sunt în niciun fel responsabil dacă vă deranjați sau vă răniți pe voi sau pe alții cu acest circuit.

Pasul 9: Găsirea pinului de retur de înaltă tensiune

Pentru a găsi întoarcerea de înaltă tensiune, atașați mai întâi bățul de pui la ieșirea de înaltă tensiune (firul roșu gros și gros), apoi porniți circuitul. Ar trebui să auziți un zgomot puternic, dacă nu auziți acest zgomot, accesați pagina de depanare. Aduceți bățul de pui aproape de știfturile de pe partea de jos a flyback-ului și treceți pe lângă fiecare individual. Unele dintre ele pot da o scânteie ușoară, dar ar trebui să oferiți un arc constant HV solid, acesta va fi pinul dvs. de întoarcere HV. Acum ar trebui să deconectați bățul de pui de la ieșirea HV și conectați-l la știftul de întoarcere HV în schimb, aveți grijă să nu smulgeți știftul de întoarcere prea tare, deoarece se poate rupe.

Pasul 10: Depanare

Problemă?

Dacă nu există tensiune înaltă, încercați să inversați conexiunile la una dintre bobine

Dacă există tensiune ridicată, dar arcul este mic, încercați să inversați atât conexiunile primare, cât și conexiunile bobinei de feedback

Asigurați-vă că toate conexiunile sunt sigure și că nu se scurtează nimic. Sârmă emailată este renumită pentru conexiunile proaste, lipirea nu străpunge întotdeauna smalțul, așa că trebuie să obțineți medieval

Verificați ca baza și picioarele emițătorului de pe tranzistor să nu atingă radiatorul

Funcționează, dar arcurile sunt mici și slabe. Verificați dacă tensiunea sursei de alimentare nu cade sub sarcină măsurând-o cu un voltmetru DC în timp ce trageți arcuri

Pulsele circuitului sunt activate și oprite. Acest lucru este cauzat de sursa de alimentare care intră în protecție, în cazul în care curentul nominal de alimentare maxim nu este depășit, atunci un condensator electrolitic de câteva sute uF pe șinele de alimentare poate ajuta

Funcționează, dar tranzistorul se încălzește foarte tare. Lăsați cu numărul de ture pe bobine, reduceți mai întâi numărul de ture de feedback

Rezistorul de 22 ohmi se încălzește, acest lucru este normal. Șoferul meu de 12v disipează 2w, dar asta este suficient pentru a obține cele mai mici rezistențe prea fierbinți pentru a le atinge. Dacă nu vă simțiți confortabil cu componentele care funcționează prea tare pentru a fi atinse, creșteți masa termică (treceți la un rezistor de putere mai mare)

A spart miezul? Lipiți-l din nou împreună, umezind mai întâi suprafețele de împerechere cu apă, veți ajuta anumite tipuri de lipici să se lipească

Pasul 11: Mergeți mai departe

Puteți măsura vârful de tensiune de vârf pe tranzistor cu metoda prezentată în imagine, este important să mențineți colectorul de vârf la tensiunea emițătorului sub valoarea maximă a tranzistorului de-a lungul zonei de operare sigură (aproximativ 80v la 3 amperi pentru MJ15003).

Un tranzistor poate apărea pentru a fixa tensiunea de scurgere de vârf pentru o vreme, dar acest lucru duce rapid la defectarea piesei.

Tranzistoarele PNP pot fi utilizate prin răsucirea câtorva lucruri.

Fotografia cu expunere lungă poate fi utilizată pentru a obține modele de descărcare.

Încercați să faceți o scară de jacob prin plasarea a doi conductori rigizi, cum ar fi sârmă de cupru groasă, în formă de V verticală, arcul se formează în cel mai apropiat punct din partea de jos și se ridică la încălzirea aerului.

Condensatoarele HV sunt, de asemenea, interesante, puteți face unul prin lipirea a două bucăți de folie de bucătărie pe fiecare parte a unui izolator, cum ar fi un capac de recipient de plastic și rularea a două fire pe fiecare foaie. Acum conectați o placă la ieșirea HV și alta la returul HV, arcurile se vor transforma într-o serie de cleme puternice! Doar nu o atingeți, deoarece chiar doare.