Приветствую, радиолюбители-самоделкины, а также все любители красивых высоковольтных разрядов!
Неотъемлемой частью любого кинескопного телевизора или монитора является высоковольтный трансформатор, служащий в схеме телевизора для создания высокого анодного напряжения для кинескопа. Строчные трансформаторы бывают двух видов — ТДКС и ТВС. Первые расшифровываются как трансформаторы диодно-конденсаторные строчные, они имеют в своём составе встроенный умножитель, а потому имеют на выходе большее напряжение, чем ТВС. ТВС же, в свою очередь, расшифровывается как трансформатор высоковольтный строчный, конструктивно он представляет собой ферритовый сердечник, на котором расположена высоковольтная обмотка, а также одна или несколько первичных. Напряжение на выходе такого трансформатора переменное, в отличие от ТДКС, который автоматически выпрямляет высокое напряжение на выходе за счёт встроенного умножителя. И те и другие трансформаторы представляют довольно большой интерес для всех любителей пускать высоковольтные дуги. Однако рано или поздно обычное пускание плазменных дуг надоедает, и хочется какого-то разнообразия. Здесь самое время вспомнить про ионофон — устройство, которое модулирует плазменную дугу аудиосигналом. Таким образом, с помощью ионофона можно воспроизводить, например, музыку с помощью… самой плазменной дуги. В некоторых литературных источниках такие устройства называются плазменными громкоговорителями. Конечно, громкость такого «громкоговорителя» будет совсем небольшой, но зато, в отличие от воспроизведения музыки на привычных динамиков, здесь нет никаких искажений, вызванных механическим перемещением диффузора — ионофон вообще не содержит каких-либо подвижных элементов. Одним словом, такое устройство стоит собрать как минимум для того, чтобы убедится, что это действительно работает. Наглядная схема для сборки представлена ниже.
В левой части схемы можно увидеть два разъёма, красный — плюс питания, чёрный — минус питания, напряжение должно составлять 12В. Схема в процессе работы будет потреблять довольно значительный ток, вплоть до 1-2А, а потому нужно выбрать источник питания с запасом по мощности, например, на 30-50Вт. На схеме также можно увидеть единственную микросхему — таймер NE555, которая служит для генерации прямоугольных импульсов заданной частоты. Эти микросхемы продаются в любом магазине радиодеталей и стоят в районе 10-30 рублей. В верхней левой части схемы можно увидеть радиатор, на котором закреплён мощный полевой транзистор — это важный элемент схемы, ведь именно он будет непосредственно управлять работой строчного трансформатора. Здесь можно использовать любые полевые транзисторы с током как минимум 5-7А и напряжением 100В, например, прекрасно подойдут IRF740, IRF630, IRFZ44, IRF3808 и другие аналогичные. Выводы транзистора обозначены как » G, D, S» что означает затвор, сток, исток соответственно. При подключении транзистора важно соблюдать цоколёвку, иначе схема не заработает. Транзистор нарисован на схеме на радиаторе не с проста — в процессе работы он будет довольно значительно разогреваться, а потому его необходимо разместить на радиаторе при первом же включении схемы. Радиатор не должен быть слишком маленьким, иначе он не справится с отводом тепла. В процессе работы допускается нагрев транзистора до 40-50°C, это безопасно. Между 7 и 8 выводами микросхемы можно увидеть подключенный подстроечный резистор, он нужен для настройки ионофона на максимальную эффективность, то есть максимальную длину высоковольтной дуги. Здесь можно применить любой подстроечный резистор или потенциометр сопротивлением 10 кОм, при этом одна из крайних его ножек соединяется со средней. Также на схеме можно увидеть два резистора, на 50 Ом и 1 кОм, от последнего зависит частота работы схемы, а потому важно соблюдать номинал. Резистор 50 Ом может варьироваться в пределах 10-100 Ом. Оранжевые конденсаторы на схеме — любые керамические или плёночные. При этом конденсатор, обозначенный как 103 имеет ёмкость 10 нФ, а 104 — 100 нФ, важно не перепутать. В правой нижней части схемы показан вход для аудиосигнала, то есть музыки. К схеме для воспроизведения можно подключать плеер, компьютер или телефон, при этом громкость будет регулироваться с самого источника звука, в целях упрощения схемы ионофон не содержит собственного регулятора громкости.
Самая интересная часть конструкции — строчный трансформатор. Для этой схемы не подойдут трансформаторы ТДКС, так как их умножитель не позволит воспроизводить звук. Подойдут только ТВС, например ТВС-110ПЦ15 или другие подобные. Отличить по внешнему виду ТДКС и ТВС не составляет труда. Перед установкой ТВС на схему его нужно подготовить — удалить штатные первичные обмотки, их может быть несколько. Должен остаться лишь голый ферритовый сердечник на месте первичной обмотки, а вот высоковольтную вторичную наоборот нужно постараться не повредить. После этой процедуры на место родной первичной обмотки наматываем свою — она должна содержать 10-15 витков медного провода диаметров около 1 мм. Можно использовать как провод в изоляции, так и медный эмалированный провод. Важной намотать катушку аккуратно, чтобы витки не расходились в стороны, а плотно прилегали к сердечнику — это обеспечит максимальную эффективность. При необходимости обмотку можно зафиксировать термоклеем. К двум выводам новой самодельной обмотки подключается плёночный конденсатор на напряжение как минимум 100В, подойдут конденсаторы типа К73-17, ёмкость должна быть равна 330 нФ. Вместе с конденсатором обмотка подключается к схеме. Один вывод — к плюсу питания, второй — к стоку транзистора. Со штатной высоковольтной обмотки трансформатора снимается дуга, для зажигания и поддержания дуги нужно сделать разрядник — два электрода из толстой проволоки, расположенные на расстоянии 5-10 мм друг от друга. В процессе горения дуги эти два электрода будут сильно нагреваться, поэтому они должны быть тщательно очищены от лака или изоляции.
Всю схему можно собрать навесным монтажом, тем более, что на схеме в начале статьи наглядно показаны все соединения. При сборке схемы таким способом желательно соединять все компоненты как можно более компактно, не используя длинные отрезки проводов — это обеспечит стабильный запуск и работы схемы. Но также можно и изготовить плату, например, методом ЛУТ. Файл печатной платы для открытия в программе Sprint-Layout выложен в конце статьи.
Краткое описание метода ЛУТ. Сперва рисунок печатной платы нужно распечатать на лазерном принтере (струйный не подойдёт) на специальной глянцевой бумаге, затем подготовить текстолит, то есть вырезать нужного размера отрезок и зачистить наждачной бумагой до появления блеска. После этого с помощью утюга перевести рисунок с бумаги на текстолит, положив бумагу на сверху на текстолит рисунком к медью и проглаживая сверху утюгом в течение 2 минут. Теперь плату осталось вытравить, например, в растворе аптечной перекиси водорода, лимонной кислоты и соли, просверлить отверстия в нужных местах и залудить медные дорожки. Плата имеет миниатюрные размеры и два места под крепления по углам — при установке ионофона в корпус её можно будет закрепить двумя винтами. Не помешает также установить микросхему на плату через панельки, для возможности оперативной замены.
Полевой транзистор можно установить на плату, не забыв прикрутить к нему радиатор, либо вывести с платы на проводах, как показано на фото выше. Также к плате подключается питание 12В двумя проводами и сам трансформатор — ещё два провода. Плёночный конденсатор можно расположить непосредственно около трансформатора, на выводах первичной обмотки. При размещении всех элементов конструкции важно следить за тем, чтобы высоковольтная обмотка трансформатора была подальше отнесена от остальных частей схемы — ведь попадание высоковольтной дуги, например, на микросхему непременно приведёт к выходу её из строя.
Несмотря на то, что высоковольтная обмотка ТВС не обладает достаточной мощностью, чтобы причинить вред человеку, пальцы совать в дугу категорически нельзя — это приведёт к моментальному ожогу, ведь температура плазменной дуги примерно равна температуре пламени. Желательно при касании высоковольтных проводов вторичной обмотки пользоваться пассатижами с диэлектрической ручкой. На картинке ниже можно увидеть собранный разрядник — он представляет собой изогнутую буквой «П» медную проволоку с разрывом по середине. Вся конструкция размещается на небольшой деревянной подставке.
Несколько слов о первом включении и настройке. При первом включении нужно контролировать нагрев полевого транзистора — если он нагревается быстро и слишком сильно даже на радиаторе, значит, где-то в схеме есть ошибка. Узнать о работоспособности схемы можно по характерному шелесту высокого напряжения, который будет исходить от трансформатора. При сближении высоковольтных выводов вторичной обмотки загорится дуга, которую можно будет «растянуть» на некоторое расстояние. Подключать источник аудиосигнала желательно только после того, как схема будет налажена. Также при это нужно следить за тем, чтобы выводы вторичной обмотки были подальше отнесены от аудиокабеля, ведь попадание высокого напряжения гарантированно выведет из строя любой телефон, компьютер или плеер. Единственная наладка схемы заключается в подстройке частоты работы — вращением подстроечного резистора нужно добиться максимальной длины дуги, производить эту настройку нужно лишь один раз после сборки схемы.
На картинке выше показаны импульсы, которые генерирует микросхема NE555, в данному случае они имеют частоту около 20 кГц. Если получится так, что частота будет лежать в слышимом диапазоне (меньше 20 кГц), то возможен лёгкий свист, исходящий от трансформатора — это нормально.
Собрав такую конструкцию можно запросто удивить друзей — ведь им будет очень трудно поверить, что звук воспроизводит всего лишь горящая плазменная дуга. Кроме того, данную конструкцию можно использовать как весьма антуражную зажигалку, ведь температуры дуги достаточно, чтобы поджечь бумагу или другие материалы. Удачной сборки!
pechatnaya-plata-ionofona-ili-poyushchey-dugi.zip
[7.41 Kb] (скачиваний: 49)
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Подборки: ионофон Схема NE555 Микросхема Плата Электроника Высокое напряжение
Источник: