Рядковий трансформатор твс. Джерело високої напруги із тдкс. В. Сільченко, с. викулове, тюменська обл.

У табл. 5.15 наведено максимально - можливі протягом кампанії значення коефіцієнтів нерівномірностей енерговиділень та потужності ТВС для типових осередків активної зони реактора. Значення коефіцієнтів нерівномірностей енерговиділень прийняті за даними розділу 5.3.6, отриманими при моделюванні на фізичній моделі реактора послідовних завантажень у кожному з цих осередків свіжої ТВС при середньому вигорінні по активній зоні близько 20%.

Таблиця №5.15

Максимально-можливі протягом кампанії потужні характеристики ТВС у типових осередках активної зони

Цифри у дужках першого рядка табл. № 5.15 відповідають заокругленій до цілого значення кількості повномасштабних ТВС (з розрахунку на 188 твелів), що знаходяться в енерговиділяючому просторі активної зони на момент її стану, що відповідає максимальним значенням коефіцієнтів нерівномірності енерговиділень для типового осередку. Ця кількість визначається положенням КЗ (часткою введеної в зону паливної підвіски) і кількістю ТВС 184.05 (160 твелів), що знаходяться в активній зоні (для даних, наведених у табл.5.15, воно прийнято рівним 6).

Розрахунки максимальних значень температурних параметрів твелів, які можуть бути реалізовані протягом кампанії в типових осередках активної зони, для стаціонарного режиму роботи реактора на номінальному рівні потужності 100 МВт проводився за програмою КАНАЛ-К. У кожній ТВС за табл. № 5.15 обраховувався фрагмент із 8 сусідніх найбільш напружених твелів, включаючи і твел з максимальним енерговиділенням. Вихідні дані та результати розрахунку зведені в табл. №5.16.

Таблиця №5.16

Розрахункові параметри ТВС та твелів при потужності реактора100 МВт

Наслідком використовуваного на реакторі СМ-3 режиму часткових перевантажень розподіл енерговиділень активною зоною змінюється як від кампанії до кампанії, так і в процесі кожної окремої кампанії. При перевантаженні свіжі ТВС встановлюються, як правило, по дві у внутрішній та зовнішній шари зони і не більше двох ТВС у квадранті. У процесі кампанії розподіл енерговиділень залежить від переміщення РВ СУЗ, зміни обсягу зони за рахунок введення паливних довантажень КЗ, нерівномірних по зоні вигоряння та отруєння. З урахуванням цього та реалізація наведених у табл. № 5.16 режимів охолодження твелів у тому чи іншому наборі паливних осередків також залежатиме від конкретної кампанії та її протікання.

Особливістю роботи твелів в реакторі СМ-3, як і СМ-2, є використання форсованого охолодження найбільш енергонапружених твелів за рахунок допущення поверхневого кипіння теплоносія у всіх типових осередках зони в режимах з максимальним енерговиділенням в ТВС цих осередків (гідропрофілювання із забезпеченням однакового запасу кризи). На частині твелів з максимальним енерговиділенням температура зовнішньої поверхні оболонки твелів вища за температуру насичення, що викликає утворення бульбашок у мікровпадинах її поверхні. У свою чергу, недогрів теплоносія до температури насичення призводить до швидкої конденсації парових бульбашок, і, таким чином, об'ємний вміст пари в потоці відсутня. Підкипання теплоносія збільшує коефіцієнт тепловіддачі, що зумовлює збереження температури оболонки твелів на порівняно низькому рівні. За весь час експлуатації реакторів СМ-2 та СМ-3 гідравлічної та нейтронної нестабільностей у роботі активної зони та СУЗ не відзначено.

Пристрій входить до високовольтних іграшок із застосуванням інтегрального таймера 555. Досить цікава робота девайсу може викликати особливий інтерес не тільки серед радіоаматорів. Такий високовольтний генератор дуже простий у виготовленні і не потребує додаткового настроювання.
Основа - генератор прямокутних імпульсів, побудований на мікросхемі 555. У схемі також застосований силовий ключ, у ролі якого N-канальний польовий транзистор IRL3705.

У цій статті буде розглянуто детальну конструкцію з докладним описомвсіх компонентів, що використовуються.
Активних компонентів у схемі всього два - таймер і транзистор, нижче розпинування висновків таймера.

Думаю, жодних труднощів із висновками не буде.

Силовий транзистор має таку цоколівку.

Схема не новинка, її давно використовують у саморобних конструкціях, де є необхідність отримання підвищеної напруги (електрошокові пристрої, гаусс-гармати тощо).

Аудіо сигнал подається на виведення контролю мікросхеми через плівковий конденсатор (можна і керамічний), ємність якого бажано підібрати досвідченим шляхом.

Хочу сказати, що пристрій працює і досить добре, але не радиться включати на довгий час, оскільки схема не має додаткового драйвера для посилення вихідного сигналу мікросхеми, тому остання може перегрітися.

Якщо вже вирішили зробити такий пристрій як сувенір, то варто використовувати схему нижче.

Така схема вже може працювати протягом довгого часу.

У ній таймер живиться від зниженої напруги, цим забезпечується тривала робота без перегрівів, а драйвер знімає навантаження з мікросхеми. Цей перетворювач відмінний варіант, хоча компонентів набагато більше. У драйвері можна використовувати буквально будь-які комплементарні пари малої та середньої потужності, починаючи від КТ316/361 до КТ814/815 або КТ816/817.

Схема може працювати і від зниженої напруги 6-9 вольт. У моєму випадку установка живиться від акумулятора безперебійника (12 Вольт 7А/год).

Трансформатор – використаний готовий. Якщо установка збирається для показів, варто мотати високовольтний трансформатор самому. Це різко зменшить розмір установки. У нашому випадку був використаний малий трансформатор типу ТВС-110ПЦ15. Нижче представляю намотувальні дані використовуваного рядкового трансформатора.

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

Без подачі сигналу на виведення контролю таймера, схема буде працювати як перетворювач напруги, що підвищує.
Штатні обмотки малого трансформатора не дозволяють отримувати довгу дугу на виході, саме у зв'язку з цим можна мотати свою обмотку. Вона мотається на вільній стороні сердечника і містить 5-10 витків дроту 0,8-1,2 мм. Нижче дивимося розташування висновків рядкового трансформатора.

Самий оптимальний варіант- використання обмоток 9 і 10, хоча проводилися досліди з іншими обмотками, але з цим результат очевидно краще.
У ролику, на жаль, не добре чути слова, але в реалі їх можна чітко чути. Такий "дуговий" гучномовець має нікчемний ККД, який не перевищує 1-3%, тому такий метод відтворення звуку не знайшов широкого застосування та демонструється в межах шкільних лабораторій.

Список радіоелементів

Генератори високої напруги малої потужності широко використовують у дефектоскопії, для живлення портативних прискорювачів заряджених частинок, рентгенівських та електронно-променевих трубок, фотоелектронних помножувачів, детекторів іонізуючих випромінювань. Крім цього, їх також застосовують для електроімпульсного руйнування твердих тіл, отримання ультрадисперсних порошків, синтезу нових матеріалів, як іскрових те-шукачів, для запуску газорозрядних джерел світла, при електророзрядній діагностиці матеріалів і виробів, отриманні газорозрядних фотографій за методом С. Д. Кирліан. , тестування якості високовольтної ізоляції В побуті подібні пристроїзнаходять застосування як джерела живлення для електронних уловлювачів ультрадисперсного та радіоактивного пилу, систем електронного запалювання, для електроефлювіальних люстр (люстр А. Л. Чижевського), аероіонізаторів, пристроїв медичного призначення (апарати Д'Арсонваля, франкалізації, ультратонотерапії), газових , електрозагорож, електротрошокерів і т.д.

Умовно до генераторів високої напруги віднесені нами пристрої, що виробляють напругу вище 1 кВ.

Генератор високовольтних імпульсів із використанням резонансного трансформатора (рис. 11.1) виконаний за класичною схемою на газовому розряднику РБ-3.

Конденсатор С2 заряджається пульсуючим напругою через діод VD1 та резистор R1 до напруги пробою газового розрядника. Внаслідок пробою газового проміжку розрядника конденсатор розряджається на первинну обмотку трансформатора, після чого процес повторюється. У результаті на виході трансформатора Т1 формуються високовольтні імпульси, що згасають, амплітудою до 3...20 кВ.

Для захисту вихідної обмотки трансформатора від перенапруги паралельно їй підключений розрядник, виконаний у вигляді електродів з повітряним зазором, що регулюється.

Рис. 11.1. Схема генератора високовольтних імпульсів із використанням газового розрядника.

Рис. 11.2. Схема генератора високовольтних імпульсів із подвоєнням напруги.

Трансформатор Т1 генератора імпульсів (рис. 11.1) виконаний на незамкнутому феритовому сердечникуМ400НН-3 діаметром 8 та довжиною 100 мм. Первинна (низьковольтна) обмотка трансформатора містить 20 витків дроту МГШВ 0,75 мм з кроком намотування 5...6 мм. Вторинна обмотка містить 2400 витків рядового намотування дроту ПЕВ-2 0,04 мм. Первинна обмотка намотана поверх вторинної через політетрафтореті-льонову (фторопластову) прокладку 2x0,05 мм. Вторинна обмотка трансформатора має бути надійно ізольована від первинної.

Варіант виконання генератора високовольтних імпульсів з використанням резонансного трансформатора показано на рис. 11.2. У цій схемі генератора є гальванічна розв'язка від мережі живлення. Мережевий напруга надходить на проміжний (підвищує) трансформатор Т1. Напруга, що знімається з вторинної обмотки мережевого трансформатора надходить на випрямляч, що працює за схемою подвоєння напруги.

В результаті роботи такого випрямляча на верхній за схемою обкладки конденсатора С2 щодо нульового дроту з'являється позитивна напруга, що дорівнює квадратний корінь з 2Uii, де Uii напруга на вторинній обмотці силового трансформатора.

На конденсаторі С1 формується відповідне напруження протилежного знака. В результаті напруга на обкладках конденсатора СЗ дорівнюватиме 2 квадратних кореня з 2Uii.

Швидкість заряду конденсаторів С1 та С2 (С1=С2) визначається величиною опору R1.

Коли напруга на обкладках конденсатора СЗ зрівняється з напругою пробою газового розрядника FV1, відбудеться пробій його газового проміжку, конденсатор СЗ і, відповідно, конденсатори С1 і С2 розрядяться, у вторинній обмотці Т2 трансформатора виникнуть періодичні затухаючі коливання. Після розряду конденсаторів та відключення розрядника процес заряду та наступного розряду конденсаторів на первинну обмотку трансформатора 12 повториться знову.

Високовольтний генератор, що використовується для отримання фотографій у газовому розряді, а також для збору ультрадис-персного та радіоактивного пилу (рис. 11.3) складається з подвоювача напруги, релаксаційного генератора імпульсів і резонансного трансформатора, що підвищує.

Подовжувач напруги виконаний на діодах VD1, VD2 та конденсаторах С1, С2. Зарядний ланцюжок утворюють конденсатори С1 ЗЗ і резистор R1. Паралельно конденсаторам С1 ЗЗ включений газовий розрядник на 350 В з послідовно з'єднаною первинною обмоткою підвищує трансформатора Т1.

Як тільки рівень постійної напруги на конденсаторах С1 ЗЗ перевищить напругу пробою розрядника, конденсатори розрядяться через обмотку трансформатора, що підвищує, і в результаті утворюється високовольтний імпульс. Елементи схеми підібрано так, що частота формування імпульсів близько 1 Гц. Конденсатор С4 призначений для захисту вихідного затискача приладу від напруги.

Рис. 11.3. Схема генератора імпульсів високої напруги з використанням газового розрядника чи диністоров.

Вихідна напруга пристрою цілком визначається властивостями трансформатора і може досягати 15 кВ. Високовольтний трансформатор на вихідну напругу близько 10 кВ виконаний на діелектричній трубці із зовнішнім діаметром 8 та довжиною 150 мм, всередині розташований мідний електрод діаметром 1,5 мм. Вторинна обмотка містить 3...4 тисячі витків дроту ПЕЛШО 0,12, намотаних виток до витка в 10... 13 шарів (ширина намотування 70 мм) та просочених клеєм БФ-2 з міжшаровою ізоляцією з політетрафторетилену. Первинна обмотка містить 20 витків дроту ПЕВ 0,75, пропущеного через кембрик з полівінілхлориду.

Як такий трансформатор можна також застосувати модифікований вихідний трансформатор малої розгортки телевізора; трансформатори електронних запальничок, ламп-спалахів, котушок запалювання та ін.

Газовий розрядник Р-350 може бути замінений ланцюжком диністорів типу КН102 (рис. 11.3, праворуч), що дозволить ступінчасто змінювати вихідну напругу. Для рівномірного розподілу напруги на динисторах паралельно до кожного їх підключені резистори однакового номіналу опором 300...510 кОм.

Варіант схеми високовольтного генератора з використанням як порогово-комутуючого елемента газонаповненого приладу тиратрону показаний на рис. 11.4.

Рис. 11.4. Схема генератора імпульсів високої напруги з використанням тиратрону.

Мережевий напруга випрямляється діодом VD1. Випрямлена напруга згладжується конденсатором С1 і подається на зарядний ланцюжок R1, С2. Як тільки напруга на конденсаторі С2 досягне напруги запалювання тиратрона VL1, він спалахує. Конденсатор С2 розряджається через первинну обмотку трансформатора Т1, тиратрон гасне, конденсатор знову починає заряджатися і т.д.

Як трансформатор Т1 використана автомобільна котушка запалювання.

Замість тиратрону VL1 МТХ-90 можна включити один або кілька диністорів типу КН102. Амплітуду високої напруги можна регулювати кількістю включених диністорів.

Конструкція високовольтного перетворювача з використанням комутатора тиратронного описана в роботі. Зазначимо, що для розряду конденсатора можуть бути використані інші види газонаповнених приладів.

Більш перспективне застосування в сучасних генераторах високої напруги напівпровідникових перемикаючих приладів. Їхні переваги чітко виражені: це висока повторюваність параметрів, менша вартість та габарити, висока надійність.

Нижче буде розглянуто генератори високовольтних імпульсів з використанням напівпровідникових комутуючих приладів (диністоров, тиристорів, біполярних та польових транзисторів).

Цілком рівноцінним, але слаботочним аналогом газових розрядників є диністори.

На рис. 11.5 показано електричну схему генератора, виконаного на динисторах. За своєю структурою генератор повністю подібний до описаних раніше (рис. 11.1, 11.4). Основна відмінність полягає у заміні газового розрядника ланцюжком послідовно включених диністорів.

Рис. 11.5. Схема генератора високовольтних імпульсів на диністорах.

Рис. 11.6. Схема генератора високовольтних імпульсів із мостовим випрямлячем.

Слід зазначити, що ККД такого аналога і струми, що комутуються, помітно нижче, ніж у прототипу, проте диністори більш доступні і більш довговічні.

Дещо ускладнений варіант генератора високовольтних імпульсів представлений на рис. 11.6. Мережева напруга подається на бруківку випрямляч на діодах VD1 VD4. Випрямлена напруга згладжується конденсатором С1. На цьому конденсаторі утворюється постійна напруга близько 300 В, яка використовується для живлення генератора релаксаційного, складеного з елементів R3, С2, VD5 і VD6. Його навантаженням є первинна обмотка трансформатора Т1. З вторинної обмотки знімаються імпульси амплітудою приблизно 5 кВ і частотою до 800 Гц.

Ланцюжок диністорів повинен бути розрахований на напругу включення близько 200 В. Тут можна використовувати диністори типу КН102 або Д228. При цьому слід враховувати, що напруга включення диністорів типу КН102А Д228А становить 20 В; КН102Б, Д228Б 28 В; КН102В, Д228В 40 В; КН102Г, Д228Г 56 В; КН102Д, Д228Д 80 В; КН102Е 75 В; КН102Ж, Д228Ж 120 В; КН102І, Д228І 150 В.

Як трансформатор Т1 у наведених вище пристроях може бути використаний допрацьований малий трансформатор від чорно-білого телевізора. Його високовольтну обмотку залишають, інші видаляють і замість них намотують низьковольтну (первинну) обмотку 15...30 витків дроту ПЕВ діаметром 0,5...0,8 мм.

При виборі числа витків первинної обмотки слід враховувати кількість витків вторинної обмотки. Необхідно також мати на увазі, що величина вихідної напруги генератора високовольтних імпульсів залежить від налаштування контурів трансформатора в резонанс, ніж від співвідношення числа витків обмоток.

Характеристики деяких видів телевізійних трансформаторів малої розгортки наведено у таблиці 11.1.

Таблиця 11.1. Параметри високовольтних обмоток уніфікованих телевізійних трансформаторів малої розгортки.

Рис. 11.7. Електрична схемагенератора високовольтних імпульсів

На рис. 11.7 представлена ​​опублікована на одному із сайтів схема двоступеневого генератора високовольтних імпульсів, в якому як елемент комутації використаний тиристор. У свою чергу, як пороговий елемент, що визначає частоту проходження високовольтних імпульсів і запускає тиристор, обраний газорозрядний прилад - неонова лампа (ланцюжок HL1, HL2).

При подачі напруги живлення генератор імпульсів, виконаний на основі транзистора VT1 (2N2219A КТ630Г), виробляє напругу порядку 150 В. Ця напруга випрямляється діодом VD1 і заряджає конденсатор С2.

Після того як напруга на конденсаторі С2 перевищить напругу запалювання неонових ламп HL1, HL2, через струмообмежуючий резистор R2 відбудеться розряд конденсатора на електрод керуючий тиристора VS1, тиристор відімкнеться. Розрядний струм конденсатора С2 створить електричні коливання первинної обмотці трансформатора Т2.

Напруга включення тиристора можна регулювати, підбираючи неонові лампи з різною напругою запалювання. Ступінчасто змінювати величину напруги включення тиристора можна перемиканням числа послідовно включених неонових ламп (або диністоров, що їх замінюють).

Рис. 11.8. Діаграма електричних процесів на електродах напівпровідникових приладів (рис. 11.7).

Діаграма напруг з урахуванням транзистора VT1 і аноді тиристора показано на рис. 11.8. Як випливає з представлених діаграм, імпульси блокінг-генератора мають тривалість приблизно 8 мс. Заряд конденсатора С2 відбувається східчасто-експоненційно відповідно до дії імпульсів, що знімаються з вторинної обмотки Т1 трансформатора.

На виході генератора формуються імпульси напругою приблизно 45 кВ. Як трансформатор Т1 використаний вихідний трансформатор для підсилювачів низької частоти. В якості

високовольтного трансформатора Т2 використаний трансформатор від фотоспалаху чи перероблений (див. вище) телевізійний трансформатор малої розгортки.

Схема ще одного варіанту генератора з використанням неонової лампи як пороговий елемент наведена на рис. 11.9.

Рис. 11.9. Електрична схема генератора з граничним елементом на неоновій лампі.

Релаксаційний генератор у ньому виконаний на елементах R1, VD1, С1, HL1, VS1. Він працює при позитивних лолупе-ріодах напруги мережі, коли конденсатор С1 заряджається до напруги включення порогового елемента на неоновій лампі HL1 і тиристорі VS1. Діод VD2 демпфує імпульси самоіндукції первинної обмотки підвищуючого трансформатора Т1 і дозволяє підвищити вихідну напругу генератора. Вихідна напруга сягає 9 кВ. Неонова лампа одночасно є сигналізатором увімкнення пристрою в мережу.

Високовольтний трансформатор намотаний на відрізку стрижня діаметром 8 та довжиною 60 мм з фериту М400НН. Спочатку розміщують первинну обмотку 30 витків проводу ПЕЛШО 0,38, а потім вторинну 5500 витків ПЕЛШО 0,05 або більшого діаметру. Між обмотками і через кожні 800... 1000 витків вторинної обмотки прокладають шар ізоляції з ізоляційної полівінілхлоридної стрічки.

У генераторі можливе введення дискретного багатоступінчастого регулювання вихідної напруги перемиканням у послідовному ланцюзі неонових ламп або диністорів (рис. 11.10). У першому варіанті забезпечуються два ступені регулювання, у другому до десяти і більше (при використанні диністорів КН102А з напругою включення 20 В).

Рис. 11.10. Електрична схема граничного елемента.

Рис. 11.11. Електрична схема генератора високої напруги з граничним елементом на діоді.

Простий генератор високої напруги (рис. 11.11) дозволяє одержати на виході імпульси амплітудою до 10 кВ.

Перемикання керуючого елемента пристрою відбувається з частотою 50 Гц (на одній напівхвилі напруги мережі). Як пороговий елемент використаний діод VD1 Д219А (Д220, Д223), що працює при зворотному зміщенні в режимі лавинного пробою.

При перевищенні на напівпровідниковому переході діода напруги лавинного пробою відбувається перехід діода у провідний стан. Напруга із зарядженого конденсатора С2 подається на керуючий електрод тиристора VS1. Після включення тиристора С2 конденсатор розряджається на обмотку трансформатора Т1.

Трансформатор Т1 не має сердечника. Він виконаний на котушці діаметром 8 мм з поліметилметакрилату або політет-рахлоретилену і містить три рознесені секції шириною по

9мм. Підвищуюча обмотка містить 3x1000 витків, намотаних проводом ПЕТФ, ПЕВ-2 0,12 мм. Після намотування обмотка має бути просочена парафіном. Поверх парафіну накладається 2 3 шари ізоляції, після чого намотують первинну обмотку 3x10 витків дроту ПЕВ-2 0,45 мм.

Тиристор VS1 можна замінити іншим на напругу вище 150 В. Лавинний діод можна замінити ланцюжком диністорів (рис. 11.10, 11.11 внизу).

Схема малопотужного переносного джерела імпульсів високої напруги з автономним живленням від одного гальванічного елемента (рис. 11.12) і двох генераторів. Перший побудований на двох малопотужних транзисторах, другий на тиристорі і диністорі.

Рис. 11.12. Схема генератора напруги з низьковольтним живленням та тиристорно-диністорним ключовим елементом.

Каскад на транзисторах різної провідності перетворює низьковольтну постійну напругу на високовольтну імпульсну. Часовим ланцюжком у цьому генераторі служать елементи С1 і R1. При включенні живлення відкривається транзистор Т1, і перепад напруги на його колекторі відкриває транзистор Т2. Конденсатор С1, заряджаючи через резистор R1, зменшує базовий струм транзистора СТ2 настільки, що транзистор СТ1 виходить з насичення, а це призводить до закривання і Т2. Транзистори будуть закриті доти, доки конденсатор С1 не розрядиться через первинну обмотку трансформатора Т1.

Підвищена імпульсна напруга, що знімається з вторинної обмотки трансформатора Т1, випрямляється діодом VD1 і надходить на конденсатор другого генератора С2 з тиристором VS1 і динистором VD2. У кожний позитивний напівперіод

накопичувальний конденсатор С2 заряджається до амплітудного значення напруги, що дорівнює напрузі перемикання диністора VD2, тобто. до 56 В (номінальна імпульсна напруга, що відпирає для диністора типу КН102Г).

Перехід диністора у відкритий стан впливає на ланцюг управління тиристора VS1, який також відкривається. Конденсатор С2 розряджається через тиристор і первинну обмотку трансформатора Т2, після чого диністор і тиристор знову закриваються і починається черговий заряд конденсатора цикл перемикань повторюється.

З вторинної обмотки трансформатора Т2 знімаються імпульси з амплітудою кілька кіловольт. Частота іскрових розрядів дорівнює приблизно 20 Гц, але вона набагато менша за частоту імпульсів, що знімаються з вторинної обмотки трансформатора Т1. Відбувається це тому, що конденсатор С2 заряджається до напруги перемикання диністора не один, а кілька позитивних напівперіодів. Розмір ємності цього конденсатора визначає потужність і тривалість вихідних розрядних імпульсів. Безпечне для диністора та керуючого електрода тріністора середнє значення розрядного струму вибрано з розрахунку ємності цього конденсатора та величини імпульсної напруги, що живить каскад. Для цього ємність конденсатора С2 має бути приблизно 1 мкф.

Трансформатор Т1 виконаний на кільцевому феритовому магнітопроводі типу К10x6x5. Він має 540 витків дроту ПЕВ-2 0,1 із заземленим відведенням після 20-го витка. Початок його намотування приєднується до транзистора VT2, кінець - до діода VD1. Трансформатор Т2 намотаний на котушці з феритовим або пермалоєвим сердечником діаметром 10 мм, довжиною 30 мм. Котушку із зовнішнім діаметром 30 мм та шириною 10 мм намотують проводом ПЕВ-2 0,1 мм до повного заповнення каркаса. Перед закінченням намотування робиться заземлений відвід, і останній ряд дроту з 30...40 витків намотується виток до витка поверх ізолюючого шару лакоткани.

Трансформатор Т2 по ходу намотування необхідно просочувати ізолюючим лаком або клеєм БФ-2, потім ретельно просушити.

Замість VT1 та VT2 можна застосувати будь-які малопотужні транзистори, здатні працювати в імпульсному режимі. Тиристор КУ101Е можна замінити на КУ101Г. Джерело живлення гальванічні елементи з напругою не більше 1,5 В, наприклад, 312, 314, 316, 326, 336, 343, 373, або дискові нікель-кад-мієві акумулятори типу Д-0,26Д, Д-0,55С і т.п.

Тиристорний генератор високовольтних імпульсів з мережевим живленням показано на рис. 11.13.

Рис. 11.13. Електрична схема генератора високовольтних імпульсів з ємнісним накопичувачем енергії та комутатором на тиристорі.

Під час позитивного напівперіоду напруги мережі конденсатор С1 заряджається через резистор R1, діод VD1 і первинну обмотку трансформатора Т1. Тиристор VS1 при цьому закритий, оскільки відсутній струм через керуючий електрод (падіння напруги на діоді VD2 в прямому напрямку мало в порівнянні з напругою, необхідним для відкривання тиристора).

При негативному напівперіоді діоди VD1 та VD2 закриваються. На катоді тиристора утворюється падіння напруги щодо керуючого електрода (мінус на катоді, плюс на керуючому електроді), в ланцюзі керуючого електрода з'являється струм, і тиристор відкривається. У цей момент конденсатор С1 розряджається через первинну обмотку трансформатора. У вторинній обмотці з'являється імпульс високої напруги. І так кожен період мережного напруги.

На виході пристрою формуються двополярні імпульси високої напруги (оскільки при розряді конденсатора в ланцюзі первинної обмотки виникають коливання, що загасають).

Резистор R1 може бути складений із трьох паралельно з'єднаних резисторів МЛТ-2 опором по 3 кОм.

Діоди VD1 і VD2 повинні бути розраховані на струм не менше 300 мА та зворотна напруга не нижче 400 В (VD1) та 100 Б (VD2). Конденсатор С1 типу МБМ на напругу не нижче 400 В. Його ємність частки-одиниці мкФ підбирають експериментально. Тиристор VS1 типу КУ201К, КУ201Л, КУ202К КУ202Н. Трансформатори катушка запалення Б2Б (на 6 В) від мотоцикла або автомобіля.

У пристрої може бути використаний телевізійний трансформатор малої розгортки ТВС-110Л6, ТВС-1 ЮЛА, ТВС-110АМ.

Достатня типова схема генератора високовольтних імпульсів з ємнісним накопичувачем енергії показана на рис. 11.14.

Рис. 11.14. Схема тиристорного генератора високовольтних імпульсів із ємнісним накопичувачем енергії.

Генератор містить конденсатор С1, що гасить, діодний випрямний міст VD1 VD4, тиристорний ключ VS1 і схему управління. При включенні пристрою заряджаються конденсатори С2 і СЗ, тиристор VS1 поки закритий і не проводить струм. Гранична напруга на конденсаторі С2 обмежена стабілітроном VD5 величиною 9В. У процесі зарядки конденсатора С2 через резистор R2 напруга на потенціометрі R3 і, відповідно, на керуючому переході тиристора VS1 зростає до певного значення, після чого тиристор перемикається в провідний стан, а конденсатор СЗ через тиристор VS1 розряджається через первинну (низковольтну) генеруючи високовольтний імпульс. Після цього тиристор закривається і починається заново. Потенціометр R3 встановлює поріг спрацьовування VS1 тиристора.

Частота повторення імпульсів становить 100 Гц. Як високовольтний трансформатор може бути використана автомобільна котушка запалювання. У цьому випадку вихідна напруга пристрою досягне 30...35 кВ. Тиристорний генератор високовольтних імпульсів (рис. 11.15) управляється імпульсами напруги, що знімається з релаксаційного генератора, виконаного на диністорі VD1. Робоча частота генератора керуючих імпульсів (15...25 Гц) визначається величиною опору R2 та ємністю конденсатора С1.

Рис. 11.15. Електрична схема тиристорного генератора високовольтних імпульсів з імпульсним керуванням.

Релаксаційний генератор пов'язаний із тиристорним ключем через імпульсний трансформатор Т1 типу МІТ-4. Як вихідний трансформатор Т2 використовується високочастотний трансформатор від апарату для дарсонвалізації «Іскра-2». Напруга на виході пристрою може сягати 20...25 кВ.

На рис. 11.16 показаний варіант подачі імпульсів керування на тиристор VS1.

Перетворювач напруги (рис. 11.17), розроблений у Болгарії, містить два каскади. У першому з них навантаженням ключового елемента, виконаного на транзисторі Т1, є обмотка трансформатора Т1. Керуючі імпульси прямокутної форми періодично включають/вимикають ключ на транзисторі Т1, підключаючи/відключаючи тим самим первинну обмотку трансформатора.

Рис. 11.16. Варіант керування тиристорним комутатором.

Рис. 11.17. Електрична схема двоступеневого генератора високовольтних імпульсів.

У вторинній обмотці наводиться підвищена напруга, пропорційна коефіцієнту трансформації. Ця напруга випрямляється діодом VD1 і заряджає конденсатор С2, який підключений до первинної (низьковольтної) обмотки високовольтного трансформатора Т2 та тиристору VS1. Управління роботою тиристора здійснюється імпульсами напруги, що знімаються з додаткової обмотки трансформатора Т1 через ланцюжок елементів, що коригують форму імпульсу.

В результаті тиристор періодично вмикається/вимикається. Конденсатор С2 розряджається на первинну обмотку високовольтного трансформатора.

генератор високовольтних імпульсів, рис. 11.18, містить як керуючий елемент генератор на основі одноперехідного транзистора.

Рис. 11.18. Схема генератора високовольтних імпульсів з елементом, що управляє, на одноперехідному транзисторі.

Мережева напруга випрямляється діодним мостом VD1 VD4. Пульсації випрямленої напруги згладжує конденсатор С1 струм заряду конденсатора в момент включення пристрою в мережу обмежує резистор R1. Через резистор R4 заряджається конденсатор СЗ. Одночасно набуває чинності генератор імпульсів на одноперехідному транзисторі ѴТ1. Його «спусковий» конденсатор С2 заряджається через резистори R3 та R6 від параметричного стабілізатора (балласний резистор R2 та стабілітрони VD5, VD6). Як тільки напруга на конденсаторі С2 досягає певного значення, транзистор Т1 перемикається, і на керуючий перехід тиристора VS1 надходить відкриваючий імпульс.

Конденсатор СЗ розряджається через тиристор VS1 первинну обмотку трансформатора Т1. На його вторинній обмотці формується імпульс високої напруги. Частота проходження цих імпульсів визначається частотою генератора, яка, у свою чергу, залежить від параметрів ланцюжка R3, R6 та С2. Підрядковим резистором R6 можна змінювати вихідну напругу генератора приблизно в 1,5 рази. У цьому частота імпульсів регулюється не більше 250... 1000 Гц. Крім того, вихідна напруга змінюється при підборі резистора R4 (не більше від 5 до 30 кОм).

Конденсатори бажано застосовувати паперові (С1 та СЗ на номінальну напругу не менше 400 В); на таку ж напругу має бути розрахований діодний міст. Замість зазначеного на схемі можна використовувати тиристор Т10-50 або у крайньому випадку КУ202Н. Стабілітрони VD5, VD6 повинні забезпечити сумарну напругу стабілізації близько 18 Ст.

Трансформатор виготовлений на основі ТВС-110П2 від чорно-білих телевізорів. Всі первинні обмотки видаляють і намотують на місце, що звільнилося 70 витків проводу ПЕЛ або ПЕВ діаметром 0,5 ... 0,8 мм.

Електрична схема генератора імпульсів високої напруги, рис. 11.19 складається з діодно-конденсаторного помножувача напруги (діоди VD1, VD2, конденсатори С1 ?С4). На його виході виходить постійна напруга приблизно 600 Ст.

Рис. 11.19. Схема генератора високовольтних імпульсів з подвоювачем напруги мережі і генератором імпульсів, що запускають, на одноперехідному транзисторі.

Як пороговий елемент пристрою використаний одноперехідний транзистор VT1 типу КТ117А. Напруга на одній з його баз стабілізована параметричним стабілізатором на стабілітроні VD3 типу КС515А (напруга стабілізації 15 Б). Через резистор R4 здійснюється заряд конденсатора С5, і коли напруга на електроді керуючого транзистора VT1 перевищить напругу на його базі, відбудеться перемикання VT1 в провідний стан, а конденсатор С5 розрядиться на керуючий електрод тиристора VS1.

При включенні тиристора ланцюжок конденсаторів С1 З4, заряджених до напруги близько 600 ... 620 В, розряджається на низьковольтну обмотку підвищує трансформатора Т1. Після цього тиристор відключається, зарядно-розрядні процеси повторюються з частотою, що визначається постійною R4C5. Резистор R2 обмежує струм короткого замикання при включенні тиристора і одночасно є елементом зарядного ланцюга конденсаторів С1 З4.

Схема перетворювача (рис. 11.20) та його спрощеного варіанту (рис. 11.21) поділяється на такі вузли: мережевий загороджувальний фільтр (фільтр перешкод); електронний регулятор; Високовольтний трансформатор.

Рис. 11.20. Електрична схема генератора високої напруги з фільтром.

Рис. 11.21. Електрична схема генератора високої напруги з фільтром.

Схема на рис. 11.20 працює в такий спосіб. Конденсатор СЗ заряджається через діодний випрямляч VD1 та резистор R2 до амплітудного значення напруги мережі (310 В). Ця напруга потрапляє через первинну обмотку трансформатора Т1 анод тиристора VS1. По іншій гілки (R1, VD2 та С2) повільно заряджається конденсатор С2. Коли в процесі його заряду досягається пробивна напруга диністора VD4 (в межах 25...35), конденсатор С2 розряджається через керуючий електрод тиристора VS1 і відкриває його.

Конденсатор СЗ практично миттєво розряджається через відкритий тиристор VS1 та первинну обмотку трансформатора Т1. Імпульсний струм індукує у вторинній обмотці Т1 висока напруга, величина якого може перевищити 10 кВ. Після розряду конденсатора СЗ тиристор VS1 закривається і процес повторюється.

Як високовольтний трансформатор використовують телевізійний трансформатор, у якого видаляють первинну обмотку. Для нової первинної обмотки використається обмотувальний провід діаметром 0,8 мм. Кількість витків 25.

Для виготовлення котушок індуктивності загороджувального фільтра L1, L2 найкраще підходять високочастотні феритові сердечники, наприклад, 600НН діаметром 8 мм і довжиною 20 мм, що мають приблизно по 20 витків обмотувального проводу діаметром 0,6 ... 0,8 мм.

Рис. 11.22. Електрична схема двоступеневого генератора високої напруги з елементом, що управляє, на польовому транзисторі.

Двоступінчастий генератор високої напруги (автор Andres Estaban de la Plaza) містить трансформаторний генератор імпульсів, випрямляч, часзадаючу RC-ланцюжок, ключовий елемент на тиристорі (симісторі), високовольтний резонансний трансформатор і схему управління роботою тиристора (рис. 11.22).

Аналог транзистора TIP41 КТ819А.

Низьковольтний трансформаторний перетворювач напруги з перехресними зворотними зв'язками, Зібраний на транзисторах VT1 і VT2, виробляє імпульси з частотою повторення 850 Гц. Транзистори VT1 ​​та VT2 для полегшення роботи при протіканні великих струмів встановлені на радіаторах, виконаних з міді або алюмінію.

Вихідна напруга, що знімається з вторинної обмотки трансформатора Т1 низьковольтного перетворювача, випрямляється діодним мостом VD1 VD4 і через резистор R5 заряджає конденсатори СЗ і С4.

Управління порогом включення тиристора проводиться регулятором напруги, до складу якого входить транзистор польовий ТРЗ.

Далі робота перетворювача суттєво не відрізняється від описаних раніше процесів: відбувається періодичний заряд/розряд конденсаторів на низьковольтну обмотку трансформатора, генеруються затухаючі електричні коливання. Вихідна напруга перетворювача при використанні на виході як підвищує трансформатора котушки запалювання від автомобіля, досягає 40...60 кВ при резонансній частоті приблизно 5 кГц.

Трансформатор Т1 (вихідний трансформатор малої розгортки), містить 2x50 витків дроту діаметром 1,0 мм, намотаних біфілярно. Вторинна обмотка містить 1000 витків діаметром 0,20...0,32 мм.

Зазначимо, що як керовані ключові елементи можуть бути використані сучасні біполярні та польові транзистори.

печатка

ТДКС, що це таке? Простіше сказати — це трансформатор, захований у герметичний корпус, оскільки напруги в ньому значні і корпус захищає від високої напруги розташовані поруч елементи. ТДКС використовується в маленькій розгортці сучасних телевізорів.

Раніше у вітчизняних телевізорах кольорових та чорно-білих напруга другого анода кінескопа, що прискорює і фокусування, вироблялося у два етапи. За допомогою ТВС (трансформатор високовольтний рядковий) виходило прискорюючу напругу, а далі за допомогою помножувача отримували напругу фокусування та напругу другого анода катода.

У ТДКС розшифровка така - трансформатор діодно-каскадний рядковий, виробляє напругу живлення другого анода кінескопа 25 - 30 кВ, а так само формує напругу, що прискорює 300 - 800 В, напруга на фокусування 4 - 7 кВ, подає напруга 2 - 27 31 В і на нитки розжарення кінескопа. Залежно від ТДКС та схеми побудови, формує додаткові вторинні напруги для кадрової розгортки. З ТДКС знімаються сигнали обмеження струму променя кінескопа та автопідстроювання частоти малої розгортки.

Пристрій ТДКС розглянемо з прикладу тдкс 32-02. Як і належить трансформаторам, він має первинну обмотку, на яку подається напруга живлення малої розгортки, а також знімається живлення для відеоусидителей і вторинні обмотки, для живлення вже зазначених вище ланцюгів. Кількість їх може бути різною. Живлення другого анода, фокусування та прискорюючої напруги відбувається у діодно-конденсаторному каскаді з можливістю їх регулювання потенціометрами. Ще, що треба сказати це розташування висновків, здебільшого трансформатори бувають U — образні і O — образні.

У таблиці нижче наведено розпинування ТДКС 32 02 та його схема.

Нумерація починається якщо дивитися знизу, ліворуч праворуч, за годинниковою стрілкою.

Заміна

Підібрати для потрібного ТДКС аналоги важко, але можливо. Просто необхідно порівняти характеристики наявних трансформаторів з потрібним, вихідним і вхідним напругам, а так само збігом висновків. Наприклад, для ТДКС 32 02 аналог - РЕТ-19-03. Однак хоча вони ідентичні за напругою, у РЕТ-19-03 немає окремого виведення заземлення, але проблем це не створить, оскільки він просто з'єднаний всередині корпусу на інший висновок. Додаю для деяких тдкс аналоги

Іноді неможливо знайти повний аналог ТДКС, але є схожий по напругам з різницею у висновках. У цьому випадку потрібно після установки трансформатора в шасі телевізора, розрізати доріжки, що не збігаються, і з'єднати в потрібній послідовності шматочками ізольованого дроту. Будьте уважні при проведенні цієї операції.

Поломки

Як і будь-яка радіодеталь, малі трансформатори теж ламаються. Так як ціни на деякі моделі досить великі, потрібно зробити точну діагностику поломки, щоб не викинути гроші на вітер. Основні несправності ТДКС це:

• пробою корпусу;
• обрив обмоток;
• міжвиткові замикання;
• обрив потенціометра screen.

З пробоєм ізоляції корпусу і обривом все зрозуміло, а ось міжвиткове замикання виявити досить важко. Наприклад, пищить ТДКС, це може бути спричинено як навантаженням у вторинних ланцюгах трансформатора, так і міжвитковим замиканням. Найкраще використовувати прилад для перевірки ТДКС, а якщо такого немає шукати альтернативні варіанти. Про те, як перевірити ТДКС телевізора, можна почитати у статті на сайті "Як перевірити трансформатор".

Відновлення

Пробій - це зазвичай тріщина в корпусі, в цьому випадку ремонт ТДКС буде досить простим. Зачищаємо великим наждачним папером тріщину, очищаємо його, знежирюємо та заливаємо епоксидною смолою. Шар робимо досить товстий, не менше 2 мм, щоб уникнути повторного пробою.

Відновлення ТДКС при обриві та замиканні витків вкрай проблематично. Допомогти може лише перемотування трансформатора. Ніколи не виконував такої операції, оскільки вона дуже трудомістка, але за бажання, звичайно, все можливо.

При обриві обмотки розжарення краще її відновлювати, а сформувати з іншого місця. Для цього намотуємо пару витків ізольованим дротом навколо сердечника ТДКС. Напрямок намотування не важливо, але якщо нитка розжарення не засвітилася, поміняйте місцями дроти. Після намотування потрібно встановити напругу розжарення за допомогою обмежувального резистора.

Якщо не регулюється прискорювальна напруга (screen), то даному випадкуможна сформувати його. Для цього треба створити постійну напругу близько 1kV з можливістю її регулювання. Така напруга є на колекторі малого транзистора, імпульси на ньому можуть бути до 1,5 кВ.

Схема проста, напруга випрямляється високовольтним діодом та регулюється потенціометром, який можна взяти з плати кінескопа старого вітчизняного телевізора 2 або 3УСЦТ.