П реобразователя на ТВС (2N3055)
Більшість експериментів, для яких необхідна котушка Тесла - можна провести на цьому перетворювачі. Він може працювати в режимі резонансу на високій (близько 20Khz) частоті, і його вихідний сигнал дуже схожий на роботу невеликого резонанс-трансформатора Тесла. Але в той же час вторинна обмотка зроблена дуже тонким проводом, і не дозволяє отримати велику силу струму (так як тонкий провід має відносно великий опір) і напруга (обмотка багатошарова, в певний момент просто буде пробою). Таким чином, перетворювач на строчника, одночасно є ідеальною схемою для "першого досвіду" в області високих напруг, а так же компактним високовольтним блоком живлення для різних приладів, де потужність котушки Тесла (100 і більше ват) не потрібно. Дуже цікаве застосування подібного перетворювача - MARX генератор з живленням від батарей (строчник + умножитель використовується як блок живлення). Можливо досягти довжини розряду більше 10см раз в декілька десятків секунд при вкрай малій вхожной потужності (кілька ват). Ще одне застосування - блок живлення для UV лазера.
ТВС (трансформатор вихідний рядковий) влаштований дуже просто. На прямокутному ферритовом муздрамтеатрі (який повинен бути розбірним, інакше цей строчник не підходить) знаходяться 2 котушки - одна велика - високовольтна, збоку неї знаходиться відведення з дроту в товстій ізоляції, і друга трохи менше - первинна. Високовольтна обмотка повинна бути якомога більше за розміром - від цього залежить величина вихідної напруги (так як велика ймовірність того, що в більшій котушці намотано більше витків, або, як мінімум - поліпшена ізоляція). Строчник в початковому стані не можна використовувати в схемі цього перетворювача, його необхідно трохи модифікувати. Для цього потрібно розібрати сердечник на 2 П-образні ферритові половинки (будьте обережні - ферит дуже крихкий і його можна випадково зламати) і зняти первинну обмотку. На місце колишньої первинної обмотки необхідно намотати 2 невеликі котушки, розташовані як на малюнку. Обидві обмотки повинні бути виконані проводом в емалевою ізоляції і заізольовані від сердечника шаром фторопластовою стрічки (ферит - провідник, якщо Ви випадково замкне на муздрамтеатр високовольтну обмотку - вигорить і транзистор, і ймовірно, діоди блоку харчування). Первинна обмотка повинна містити 5 витків дроту діаметром близько 1 мм, вторинна - всього 2 витка проводом 0,6мм. Обмотка зворотного зв'язку може містити і більше число витків, але при цьому існує ризик пошкодження транзистора. При меншій кількості витків - схема працює не стабільно. Для закріплення витків можна використовувати ізоляційну стрічку. Тепер зберіть муздрамтеатр строчника, але кріплення не ставте. При обертанні однієї з половинок муздрамтеатру можна домогтися цікавих ефектів (зміна частоти вихідного сигналу і його сили струму). Зрозуміло, первинні обмотки повинні бути роздільними і розміщуватися на різних половинках сердечника.
Перед складанням, фторопластовою стрічкою бажано ізолювати і те місце муздрамтеатру, де повинна знаходиться високовольтна обмотка.
Увага. У продажу все частіше зустрічаються строчника з вбудованим випрямлячем. Вони для цієї схеми НЕ ПОДХОДЯТ. Працювати-то все буде, але струм на виході буде постійний (імпульсний), і більшість експериментів повторити на такому строчника не вийде. До таких строчника, наприклад, відноситься серія ТДКС. Відрізнити їх можна по 2 змінним резисторам, що знаходяться на корпусі вторинної обмотки. Найкраще в перетворювачі працює строчник ТВС-110Л6.
Транзистор - другий за важливістю елемент після строчника в схемі перетворювача. Від теплового режиму транзистора багато в чому залежить стабільність роботи схеми, і потужність, яку можна подати на перетворювач, не побоюючись того, що щось вигорить. З цієї причини краще всього взяти транзистор 2N3055 (на малюнку нижче Ви бачите схематичне і "реальне" зображення висновків) - він спеціально розрахований на роботу з великою потужністю. Між транзистором і радіатором потрібно нанести тонкий шар термопасти, наприклад КПТ-8, або АлСіл-3.
Як видно, схема дуже проста, і зібрати її неправильно майже не можливо. Єдине - потрібно стежити за полярністю харчування - якщо вона неправильна - транзистор згоряє. Перетворювач може харчуватися від найрізноманітніших джерел живлення - починаючи від маленького акумулятора і закінчуючи потужним трансформатором. При харчуванні від акумулятора схему можна підключати безпосередньо, без випрямляча і згладжують ланцюгів. Це нецікаво - потужність маленька, час обмежений (акумулятор розряджається), але є і свої переваги - схема буде повністю ізольованою від землі.
На перетворювач можна подати навіть 36 V при силі струму 4A. А можна і 6V 4A. Все буде працювати.
Але, на жаль - іскра довжиною 3 см це межа для такої схеми. З метою отримання довгих дуг потрібно збирати перетворювач на польових транзисторах. Але це вже тема для іншої статті.
У найпершому варіанті я мав схему від невеликого акумулятора. Зрозуміло, що це зовсім не зручно, тому я купив маленький трансформатор на 16V 1A. Але строчник давав дуже короткі дуги. Довелося шукати альтернативу. Потім було встановлено трансформатор від кольорового телевізора - з ним перетворювач працював відмінно. Але цей варіант мені так само не підійшов - трансформатор має великий розмір (так як в ньому крім потрібної для строчника обмотки є ще кілька), використовувати його було не зручно через великої кількості висновків обмоток. В останній версії використовується трансформатор 12V 2A (потужність 24W), який має невеликі розміри (трансформатор тороїдальний) і забезпечує перетворювач необхідної вхідної потужністю. Довжина розряду з таким трансформатором - близько 3 см:
Строчник - повністю безпечний, тому з ним можна робити дуже багато цікавих експериментів. наприклад:
УВАГА. У всіх експериментах, крім сьомого використовується строчник БЕЗ умножителя.
1) Увімкніть живлення. Наблизьте один до одного вихідні електроди на відстань, при якому виникне дуга. Тепер розсовує електроди - дуга буде розтягуватися до 2-3см.
2) Заземлите один з виходів строчника, другий підключіть до металевої пластини. Якщо піднести до пластині неонову лампу - вона почне світиться на відстані близько 5 см
3) Спробуйте використовувати строчник для харчування плазмової кулі
4) Підключіть до строчника маленьку драбину Якова. Її краще помістити в скляну трубку, так як потужності дуги строчника може не вистачити для нагрівання великого обсягу повітря.
5) Покладіть на підлогу лист плексигласу, на нього невеликий шматок металу, або фольги. Підключіть до фользі строчник, другий висновок заземлите. Встаньте на фольгу босими ногами і подайте харчування на строчник. Візьміть в руку люмінесцентну лампу - струм буде протікати через тіло, лампа буде яскраво світиться, але Ви нічого не відчуєте через малої потужності перетворювача і великий частоти струму.
6) Нанесіть на електроди для отримання дуги невелика кількість розчину кухонної солі, і отримаєте дугу. Колір дуги стане яскраво-червоним, як у натрієвої лампи
7) Підключіть до строчника умножитель від телевізора і отримаєте іскру від виходів - вона буде приблизно в 2 рази довше, ніж від простого строчника і мати яскраво-синій колір. Увага. Умножитель небезпечний, його заряд смертельний. Заряд може зберігатися кілька годин після вимкнення живлення. Після закінчення роботи обов'язково розрядите конденсатори умножителя!
8) Повертайте одну з половинок сердечника щодо високовольтної обмотки. Таким чином можна змінювати вихідну частоту в межах 20Khz. 40Khz
1) Не отримуйте дугу від строчника прямо до шкіри. Буде опік. Треба завжди тримати якийсь металевий предмет
2) Якщо строчник - ваша перша високовольтна схема - не слід відразу підключати умножитель, так як він небезпечний
3) Коли Ви отримуєте дугу між двома проводами - тримайте "нульовий" провід. Так будуть менші витоку високої напруги, в порівнянні з тим, коли Ви підносите високовольтний провід, до нульового.
4) Вихідна напруга найкраще вимірювати дільником. По довжині іскри точні результатів отримати неможливо. Для порівняння - NST на 3KV дає дугу довжиною більше сантиметра. А за таблицями повинен - не більше міліметра. Результати вимірювання вихідної напруги перетворювача на строчном трансформаторі за допомогою дільника на високовольтних резисторах КЕВ-5 показують, що воно лежить в межах 25-30KV при харчуванні від трансформатора 12V 2A.