Flyback Transformer-stuurprogramma voor beginners - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Het schema is bijgewerkt met een betere transistor en bevat basistransistorbescherming in de vorm van een condensator en diode. De pagina "verder gaan" bevat nu een manier om deze illustere spanningspieken te meten met een voltmeter

Een flyback-transformator, ook wel een lijnuitgangstransformator genoemd, wordt gebruikt in oudere CRT-tv's en computermonitoren om de hoge spanning te produceren die nodig is om de CRT en het elektronenkanon aan te drijven. Ze hebben ook extra laagspanningswikkelingen die de tv-ontwerpers gebruiken om andere delen van de tv van stroom te voorzien. Voor de hoogspanningsexperimentator gebruiken we ze om hoogspanningsbogen te maken, wat dit instructable je laat zien hoe je dat moet doen. Je kunt flyback-transformatoren krijgen van oude CRT-monitoren en tv's, dat zijn degenen die groot en omvangrijk zijn. Andere instructables op deze website laten zien hoe u ze van het chassis en de printplaat kunt verwijderen.

Vrijwaring

Ik ben op geen enkele manier verantwoordelijk als je dit circuit verknoeit.

Stap 1: Wat heb je nodig

Veel van deze componenten kunnen van oude printplaten worden gehaald en vervangingen kunnen vaak zonder problemen worden gemaakt.

1x Flyback-transformator

Geborgen van een oude CRT-tv/monitor of online gekocht (laat je niet opgelicht, deze dingen zijn ongeveer $ 15 waard als ze nieuw zijn). TV-flybacks lijken het beste te presteren met dit circuit, monitor-flybacks geven niet zoveel uit.

1x Transistor zoals MJ15003

MJ15003 werkt goed met deze driver, het kan op bepaalde plaatsen echter een beetje duur zijn. Dit is wat ik gebruikte voor mijn chauffeur.

NTE284 en 2N3773 zouden vergelijkbare prestaties leveren als MJ15003, terwijl KD606 en KD503 ook beweerden te werken. De KD's zijn tegenwoordig moeilijk goedkoop te krijgen en kwamen vaker voor in Oost-Europa.

2n3055 is de klassieke transistor die vaak met deze driver op internet wordt gecombineerd, maar de 60v-classificatie beperkt het nut ervan en leidt er vaker toe dat deze wordt vernietigd. De piekspanning van collector naar emitter stijgt gemakkelijk boven deze 60 V-classificatie en wordt geklemd wanneer de transistor kapot gaat, wat leidt tot uitgebreide verwarming en uiteindelijk falen van het apparaat. Dus gebruik het alsjeblieft niet, als je het doet, heb je een grote condensator zoals 470-1uF erover nodig om de piekspanning te beperken. Hierdoor worden de bogen ook erg klein.

MJE13007 liep ook slecht in mijn tests zonder verdere circuitaanpassingen.

Een goede transistor heeft een lage uitschakelvertraging (opslagtijd) en valtijden, behoorlijke stroomversterking (Hfe), bijvoorbeeld MJ15003 meet een winst van 30 met mijn Chinese tester.

Het moet ook geschikt zijn voor meerdere ampères om de piekstromen en ten minste 120v aan te kunnen, maar onder de 250v heeft de voorkeur omdat de hogere spanningsdelen vaak niet oscilleren in dit circuit. Veel audio- en lineaire applicatietransistoren beschikken over deze parameters.

1x koellichaam met bevestigingsschroeven en moeren

(Groter koellichaam is beter). De MJ15003 gebruikt de TO-3-behuizing, terwijl de MJE13007 TO-220 gebruikt, TO-3-hardware is over het algemeen duurder dan TO-220. Degenen die handig zijn met metaalbewerking kunnen hun eigen koellichaam uit schroot fabriceren door de vereiste montagegaten te boren, google gewoon TO-3 of TO-220 transistor technische tekening voor meer info.

Een thermische pad of pasta/vet wordt aanbevolen voor een betere thermische overdracht tussen de transistor en het koellichaam. De goedkoopste en smerigste dingen die je op ebay kunt vinden, zijn hiervoor voldoende, je zou zelfs genoeg kunnen redden van oude LED-lampen of de tv waarvan je de flyback hebt genomen! Een hoeveelheid ter grootte van een erwt is voldoende en de transistor zal het platdrukken en verspreiden.

1x 1 watt weerstand

Je voedingsspanning bepaalt de waarde van deze weerstand. 150 ohm voor 6v, 220 ohm voor 12v, 470 ohm voor 18v. Het is ok om hoger te gaan in wattage, maar niet lager. Ik zal een 12v-stuurprogramma maken, dus vanaf nu zal ik verwijzen naar een 220 ohm-weerstand.

1x 22 ohm 5 watt weerstand

Deze weerstand wordt heet! Laat er ruimte omheen voor luchtstroom. Het verlagen van de weerstand van deze weerstand zal het vermogen in de hoogspanningsboog verhogen, maar de transistor meer belasten. Het is ok om hoger te gaan in wattage, maar niet lager.

2x Fast Recovery-diodes, één geschikt voor minimaal 200v 2 ampère met een omgekeerde hersteltijd van minder dan 300ns, de andere geschikt voor 500mA en minimaal 50v (UF4001-UF4007 werkt hier goed).

Ze beschermen de transistor tegen negatieve spanningspieken, ik heb alleen die op het tv-bord gebruikt.

Voor de 200v 2 amp-diode heb ik BY229-200 gebruikt, maar alles wat aan die minimumvereisten voldoet, is voldoende. MUR420 en MUR460 zijn de goedkoopste die verkrijgbaar zijn bij mijn plaatselijke elektronische winkel, EGP30D tot EGP30K zou ook werken samen met UF5402 tot UF5408.

Voor de andere omgekeerde diode over emitter en basis heb ik UF4004 gebruikt, deze beschermt de basis tegen de negatief gaande puls, waardoor degradatie van de transistorversterking wordt voorkomen.

1x condensator

Dit moet een film- of folietype zijn dat geschikt is voor minimaal 150 vac en tussen 47-560 nF. Deze condensator vormt een quasi-resonante snubber en helpt de transistor te beschermen tegen de positieve spanningspiek, een grotere condensator zal de uitgangsspanning beperken maar extra bescherming geven, ik gebruikte een 200nF (code 204) met mijn 12v-driver. Met een hogere spanningstransistor kunt u de capaciteit verminderen en de spanning naar een hoger niveau laten rinkelen, waardoor er meer spanning op de uitgang wordt geproduceerd.

Op de pagina "verder gaan" zal ik een techniek opnemen om de piekcollector naar emitterspanning te meten met een multimeter.

Draad (elk oud schroot is voldoende). Voor de primaire en feedbackspoelen is elke draad tussen 18 AWG (0,75 mm2) tot 26 AWG (0,14 mm2) voldoende, te dik en past niet terwijl hij te dun is en beperkt stroom en warm worden.

Ongewenste netsnoeren met een lage stroomsterkte zijn een goede bron. Ik gebruikte 1 meter voor de primaire en 70cm voor de feedback, met de 12v driver geeft dit voldoende extra lengte om te experimenteren met meer bochten, het overschot kan worden afgesneden zodra de afstemming is voltooid.

Geëmailleerde koperen magneetdraad is tegenwoordig gewoon te duur per spoel voor mij om het aan te bevelen, en het heeft de nare gewoonte van krassen en kortsluiting tegen de kern.

Een manier om de componenten aan te sluiten, zoals soldeer- of krokodillenklemjumpers

Een breadboard kan worden gebruikt, maar let op dat de transistor en weerstanden niet smelten!

6, 12 of 18v stroombron van minimaal 2 ampère (hierover verderop meer).

Stap 2: condensatorselectie

De condensator over de transistor moet lijken op die in de afbeelding hierboven en moet geschikt zijn voor minimaal 150 volt AC, de capaciteit hangt af van uw voedingsspanning, de spanning van de collector tot de emitter van de transistor, het aantal windingen op de spoelen (meer windingen = meer piekcollectorspanning). Condensatoren die te vinden zijn in oude apparaten over het 120v/230v-net zijn hier goed voor, ze worden X-klasse condensatoren genoemd.

Het doel is om de condensator de piektransistorspanning te laten beperken tot een niveau dat het niet vernietigt, terwijl het toch hoog genoeg kan stijgen dat er een goede hoogspanningsuitgang van de flyback-transformator is. Meer capaciteit maakt de boog kleiner, maar meer vlamachtig. Maximale energieoverdracht is wanneer de condensator precies is afgestemd op het aantal windingen op de spoelen in de zogenaamde "quasi-resonante" modus.

Voor mijn 12v-driver heb ik een 200nF-filmcondensator gebruikt en die de piekspanning over de MJ15003 met 140v-classificatie beperkte tot ongeveer 110v, hier zijn enkele algemene startwaarden (ervan uitgaande dat een 120v + -transistor meer capaciteit nodig heeft).

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

Voor de beste resultaten moeten deze condensator samen met de diode fysiek dicht bij de transistor zijn om de effecten van parasitaire circuitinductantie te minimaliseren.

U kunt de spanning van piekcollector naar emitter meten met een voltmeter met behulp van een extra condensator en diode, zoals weergegeven in een van de bovenstaande afbeeldingen.

Stap 3: Wind de twee spoelen

Wikkel twee afzonderlijke spoelen om de kern. 8 slagen primair en 4 slagen feedback is een goed startpunt voor 12v, een beetje minder van beide voor 6v en nog een paar primaire beurten voor 18v. Experimenteren wordt aanbevolen en het uitgangsvermogen kan op deze manier worden geregeld, minder feedbackwindingen resulteren in een zwakkere boog terwijl meer primaire windingen meer uitgangsspanning geven.

Ik raad geëmailleerde draad niet aan, omdat de isolatielaag de gewoonte heeft om door de randen van de kern te worden bekrast en er kortsluiting op te maken, en het is tegenwoordig duur! De kern is eigenlijk geleidend en meet ongeveer 10kohm van begin tot eind, dus eventuele beschadigde delen van geëmailleerde draadisolatie is als het aansluiten van een parasitaire weerstand ertussen.

Vraag: Waarom kan ik de ingebouwde spoelen niet gebruiken?

Antwoord: Ik heb dit in het verleden met enig succes gedaan, het is luid en krijsend als spijkers op een schoolbord. Bovendien kan het lastig zijn om te vinden welke spoelen je moet gebruiken, de beste gok is om je flybacks-modelnummer te googlen en te kijken of plaatsen zoals HR-diemen schema's hebben.

Stap 4: Monteer de transistor op het koellichaam

Breng een beetje thermische verbinding aan of plaats het thermische kussen, verdeel het gelijkmatig en monteer de transistor op het koellichaam.

Het koellichaam is belangrijk omdat de transistor stroom als warmte dissipeert. Ik kocht de goedkoopste heatsink die ik kon vinden, maar groter is beter. De transistor die ik heb gebruikt, is van de TO-3-behuizingsstijl

Zorg ervoor dat de poten van de transistor het metalen koellichaam niet raken, anders maak je kortsluiting van de basis en de emitter naar de collector.

Ik heb gewoon willekeurige schroeven en moeren gebruikt die ik in de garage vond, maar ze zijn vrij goedkoop op plaatsen zoals ebay of bij lokale bouwmarkten.

V: Kan ik een PNP-transistor gebruiken? A: Ja, maar je zult het circuit in wezen achteruit moeten bouwen voor een positieve aarde, zie de "verder gaan"-pagina voor een schema van een PNP-stuurprogramma.

V: Is het koellichaam echt nodig? A: Ja, als u dit circuit langer dan 10 seconden wilt gebruiken, is het koellichaam van vitaal belang omdat de transistor heet wordt.

V: Kan ik een MOSFET gebruiken? A: Nee, een MOSFET werkt niet voor dit circuit (er zijn andere zelfoscillerende circuits die zijn ontworpen voor enkele MOSFET's).

Stap 5: Draad aansluiten op de transistorcollector

De metalen behuizing van de transistor is de collector, wat betekent dat er een elektrische verbinding mee gemaakt moet worden. Ringcrimps of soldeerlippen zijn de juiste manier om dit te doen, maar als je deze niet hebt, kun je gewoon wat draad om de schroef wikkelen. Het zal niet zo mechanisch klinken als de "juiste" manier, maar het zal werken.

Stap 6: Het circuit samenstellen

In het grafische diagram is de rode spoel de primaire met het ene uiteinde dat is aangesloten op de positieve "+" van de voeding / batterij, het andere uiteinde is aangesloten op de transistorcollector, wat eigenlijk de metalen behuizing van de transistor zelf is als een T0- 3 zoals de MJ15003-transistor wordt gebruikt. De groene spoel is de feedback met het ene uiteinde dat is verbonden met het middelpunt van de twee weerstanden en het andere met de basis van de transistor (kijkend naar de MJ15003-onderkant is dit de pin aan de linkerkant).

Stap 7: Het circuit van stroom voorzien

Om het circuit van stroom te voorzien, raad ik een stroombron aan die minimaal 2 ampère kan leveren, lager zal waarschijnlijk werken, maar zal de output beperken.

Voeg meer windingen toe aan beide wikkelingen om het vermogen te vergroten (in tegenstelling tot wat ik online heb gelezen), dit verlaagt de werkfrequentie en zorgt ervoor dat er meer primaire stroom kan stijgen. Het aantal windingen geeft een rudimentaire vorm van stroombegrenzing samen met de bovenste weerstand (hogere weerstand = minder basisstroom en minder boogvermogen).

Bankvoeding Zelfverklarend eigenlijk, als de stroomlimiet te laag is ingesteld, kan het circuit niet oscilleren.

Wandwrat/oplader U kunt deze gebruiken, maar houd rekening met hun spannings- en stroomwaarden. Het type geschakelde modus zal hoogstwaarschijnlijk zelfbegrenzend/uitgeschakeld worden als de maximale stroomsterkte wordt overschreden.

Geborgen transformator Ik heb dit zelf gedaan voor mijn 12v-driver, een 48VA-transformator die 9v AC levert, zal ongeveer 12v DC 3 ampère geven wanneer deze wordt gecorrigeerd en afgevlakt. Een 4700uF 25v-condensator geeft voldoende afvlakking, ik zou minimaal 50v 4 amp-bruggelijkrichterdiodes gebruiken.

Lithiumcellen in serie zijn geweldig omdat ze veel stroom kunnen leveren.

Boorbatterijen zijn prima, de meeste zijn 18v, dus gebruik het 18v-circuit. AA-batterijen in serie zijn prima, de bogen worden geleidelijk kleiner en kleiner naarmate ze leeg raken. Een AA-cel wordt als verbruikt beschouwd wanneer deze in rust onder 0,9 V daalt, maar velen kunnen nog steeds andere belastingen voeden, zelfs als ze niet langer in staat zijn om het sap voor dit circuit te leveren. Een 12v-loodzuuraccu is een zeer goede manier om dit circuit van stroom te voorzien.

12v auto-accu zie hierboven.

6v lantaarnbatterijen zullen dit circuit lange tijd van stroom voorzien voordat de bogen klein beginnen te worden. Deze zijn tegenwoordig niet zo gebruikelijk en zijn behoorlijk duur, verspil je geld niet als er goedkopere opties beschikbaar zijn!

AAA-batterijen zullen een tijdje werken, maar gaan niet zo lang mee als de grotere AA-cellen, ze hebben ook een hogere interne weerstand, dus ze zullen meer energie verspillen als batterijwarmte.

9v/PP3-batterijen geven een paar minuten speeltijd als ze nieuw zijn voordat de bogen kleiner worden en het circuit niet meer werkt. De bovenste weerstand zal waarschijnlijk rond de 180 ohm moeten zijn voor 9v, maar ik heb geen 9v-stuurprogrammaschema gemaakt, omdat dit mensen waarschijnlijk zou leiden tot het gebruik van 9v PP3-batterijen en teleurstelling.

Stap 8: Veiligheid voorop

Bij het tekenen van bogen… raad ik je sterk aan om een "chicken stick" te maken, dit is een isolerende stick waar je een van de hoogspanningsdraden aan bevestigt om bogen te tekenen, het is veel veiliger dan de hoogspanningsdraad in je hand te houden. PVC pijp is hier heel goed voor, hout is ook prima zolang het droog is.

Enge waarschuwingen. Met inbegrip van het voor de hand liggende risico van een elektrische schok, is een ander ding om op te letten, dat de boog ERG heet is en gemakkelijk kan branden of in brand kan worden gestoken bij alles wat hij aanraakt. Zelfs de kabelisolatie zal verbranden als u de boog erop trekt. Als je erop staat stukjes papier of andere voorwerpen te verbranden, houd daar dan rekening mee en zorg voor een manier om het vuur te doven.

• Raak de hoogspanningsdraad of de flyback nooit aan wanneer het circuit in werking is.
• Zorg ervoor dat u gemakkelijk de stroom naar het circuit kunt onderbreken.
• Gebruik dit circuit niet op een ongeschikt oppervlak zoals blank metaal of licht ontvlambaar oppervlak.
• Het koellichaam van de transistor kan heet worden, pas op dat u zich niet verbrandt.
• De weerstand van 22 ohm wordt heet.
• De primaire spoel en transistorcollector kunnen tot een paar honderd volt rinkelen, raak deze ook niet aan.
• Houd hoogspanningskabels uit de buurt van andere delen van het circuit.
• Houd huisdieren uit de buurt. Naast het risico dat uw huisdier een schok krijgt door de vonken waar veel huisdieren graag op kauwen, zoals draden, kan het hoogfrequente geluid ook dieren van streek maken, zelfs als u het niet kunt horen.

DisclaimerIk ben op geen enkele manier verantwoordelijk als je jezelf of anderen verwondt met dit circuit.

Stap 9: De hoogspanningsretourpen vinden

Om de hoogspanningsretour te vinden, bevestigt u eerst uw kippenstick aan de hoogspanningsuitgang (de grote dikke rode draad) en schakelt u vervolgens het circuit in. U zou een hoog geluid moeten horen. Als u dit geluid niet hoort, gaat u naar de pagina voor probleemoplossing. Breng de kippenstick dicht bij de pinnen aan de onderkant van de flyback en ga er afzonderlijk langs. Sommigen van hen kunnen een lichte vonk geven, maar men zou een solide constante HV-boog moeten geven, dit zal uw HV-retourpen zijn. U moet nu uw kippenstick loskoppelen van de HV-uitgang en in plaats daarvan aansluiten op de HV-retourpen, zorg ervoor dat u niet te hard aan de retourpen trekt, omdat deze eruit kan scheuren.

Stap 10: Problemen oplossen

Probleem?

Als er geen hoogspanning is, probeer dan de aansluitingen op een van de spoelen om te draaien

Als er een hoge spanning is maar de boog klein is, probeer dan zowel de primaire als de feedbackspoelaansluitingen om te draaien

Zorg ervoor dat alle verbindingen veilig zijn en dat er geen kortsluiting is. Geëmailleerde draad is berucht om slechte verbindingen, solderen breekt niet altijd door het email heen dus je moet er middeleeuws op doen

Controleer of de basis en emitterpoten op de transistor het koellichaam niet raken

Het werkt, maar de bogen zijn klein en zwak. Controleer of de voedingsspanning niet zakt onder belasting door deze te meten met een DC-voltmeter terwijl u bogen tekent

Circuit pulsen aan en uit. Dit wordt veroorzaakt doordat de voeding in bescherming gaat. Als de maximale nominale stroom van de voeding niet wordt overschreden, kan een elektrolytische condensator van een paar honderd uF over de voedingsrails helpen

Het werkt maar de transistor wordt erg heet. Speel met het aantal windingen op de spoelen, verminder eerst het aantal beurten met feedback

De weerstand van 22 ohm wordt heet, dit is normaal. Het is mijn 12v-stuurprogramma dat 2w verdrijft, maar dat is genoeg om de meeste kleine weerstanden te heet te krijgen om aan te raken. Als u niet vertrouwd bent met componenten die te heet worden om aan te raken, verhoog dan de thermische massa (upgrade naar een weerstand met een hoger wattage)

De kern gebroken? Lijm het weer aan elkaar, door de pasvlakken eerst met water te bevochtigen, zullen bepaalde soorten lijm beter blijven plakken

Stap 11: Verder gaan

U kunt de piekspanningspiek over de transistor meten met de methode die in de afbeelding wordt getoond, het is belangrijk om de piekspanning van collector naar emitter onder de maximale nominale waarde van de transistor te houden binnen het veilige werkgebied (ongeveer 80v bij 3 ampère voor de MJ15003).

Het kan lijken alsof een transistor de piekafvoerspanning een tijdje klemt, maar dit leidt al snel tot uitval van het onderdeel.

PNP-transistoren kunnen worden gebruikt door een paar dingen om te draaien.

Fotografie met lange belichtingstijden kan worden gebruikt om ontladingspatronen te verkrijgen.

Probeer een Jacobsladder te maken door twee stijve geleiders zoals dik koperdraad in een verticale V-vorm te plaatsen, de boog vormt zich op het dichtstbijzijnde punt bij de bodem en stijgt op en verwarmt de lucht.

HV-condensatoren zijn ook interessant, je kunt er een maken door twee stukken keukenfolie aan elke kant van een isolator zoals een plastic containerdeksel te plakken en twee draden naar elk vel te leiden. Sluit nu een plaat aan op de HV-uitgang en de andere op de HV-retour, de bogen zullen veranderen in een reeks luide heldere snaps! Raak het gewoon niet aan, want het doet echt pijn.