Высоковольтная дуга на ТДКС

Разобрал старый цветной телевизор и вытащил оттуда ТДКС(трансформатор диодно-каскадный строчный) TFB4039AD.

тдкс

Где его можно применить? Самое полезное - плазменная зажигалка, но из-за больших габаритов подойдет разве что для опытов. Я повторил опыт, который называется лестница Иакова. Высокое напряжение подводится к двум проводникам расположенным вертикально в форме длинной буквы V. Дуга, нагреваясь начинает подниматься. По мере продвижения дуги вверх расстояние между проводниками увеличивается и в какой-то момент напряжения для поддержания дуги уже не хватает, она прерывается и вновь возникает внизу. Процесс повторяется.

Сначала нужно намотать катушку. Берем 60 см медного провода в лаковой изоляции диаметром 1мм. Сразу зачищаем и облуживаем концы, мотаем 8-10 витков на свободной стороне магнитопровода, зачищаем среднюю точку и делаем отвод, припаяв провод.

катушка тдкс

Теперь нужно собрать генератор колебаний. Самое простое это блокинг-генератор на одном транзисторе или его более мощный двухтактный вариант:

блокинг-генератор

В эти схемы подойдут практически любые мощные биполярные транзисторы. Также можно применять и полевые транзисторы. Ток коллектора или ток стока должны быть больше, чем может дать источник питания. Напряжение коллектор-эмиттер или сток-исток должно быть минимум в двое больше чем напряжение питания. Крайне желательно для защиты полевых транзисторов ставить стабилитроны на 12-18 В. Транзисторы нужно обязательно установить на радиатор - греются прилично.

Я взял транзисторы w13009 и базовые резисторы по 470 Ом. Схема начинает работать от 1.5 В, правда дуга совсем маленькая. Максимум подавал на схему 19В. Дуга больше сантиметра, холодная, бумагу не поджигает. Потребляет 3.5 А, когда транзисторы нагреваются мощность дуги падает. Заменил резисторы на 1 кОм, ток потребления упал до 1.7А, а дуга выросла и транзисторы чуть меньше грелись. Убрал один из транзисторов - ток упал в два раза, а длина дуги осталась прежней.

Другая схема - zvs-драйвер. Транзисторы здесь греются не сильно, а дуга получается жирная и горячая - легко поджигает бумагу и дерево.

zvs-драйвер

Транзисторы должны быть на напряжение в 4 раза выше напряжения питания и c током стока от 10А. Конденсатор C1 пленочный, на напряжение не менее 250В, от его емкости зависит частота колебаний. Стабилитроны ZD1-2 на напряжение 12-18В мощностью 1Вт. Резисторы мощностью 1Вт. Диоды D1-2 быстрые, с током не менее 1А и обратным напряжением не менее 400В.

Есть вариант схемы zvs-драйвера с двумя дросселями, без необходимости отвода от середины первички.

zvs-драйвер схема без отвода от середины

Приведенные схемы потребляют приличный ток, блок питания нужен мощный, хотябы от 5А. Если в нем есть защита от короткого замыкания, она может сработать. Возможно поможет увеличение индуктивности дросселя.

Теперь нужно определить контакты ТДКС между которыми будет дуга. Высоковольтный вывод это самый толстый красный провод идущий к кинескопу. Провода потоньше можно отрезать а тот, у которого изоляция толще припаять к одному из выводов. Обычно это вывод 8 или 6. Сначала подпаиваем провод к выводу 8. На фото он обведен кружком.

выводы ТДКС

Подключаем намотанную на ТДКС катушку к схеме, и подаем питание, для начала вольт 5. С этого момента высоковольтные провода берем только плоскогубцами, даже после выключения питания. Сближаем высоковольтный провод с проводом подпаянным к выводу 8. Если дуги нет, пробуем поднять напряжение, меняем вывод с 8 на 6, проверяем все соединения, исправность транзисторов.

тдкс и zvs-драйвер

Как только дуга получена, можно переходить к опыту лестница Иакова. На каком-нибудь изоляторе наматываем оголенный медный провод в виде буквы V.

лестница иакова

Конструкции нужно придать устойчивое положение проводами вверх, я закрепил изолятор в тисках. Остается подпаять высоковольтные провода и подать питание чтобы увидеть эффект: дуга будет бежать снизу вверх. Может потребоваться немного времени для ее разогрева и выхода на рабочий режим. Если дуга стоит в одном месте, берем плоскогубцы и пробуем увеличить угол между проводами.

Через пару минут начинает сильно вонять или озоном или оксидами азота, а скорее всего их смесью. Газы довольно опасные, лучше открыть окно и не держать дугу более 10 минут или проводить опыты на улице. Дуга также является источником ультрафиолетового излучения, опасного для глаз. Так что долго смотреть на нее не стоит. После отключения питания трансформатор способен хранить заряд достаточно долго, поэтому не забывайте разряжать его закоротив выводы.