Простое устройство получения высокого напряжения. Высоковольтные генераторы напряжения с емкостными накопителями энергии Строчный трансформатор твс 90 л схема подключения

Сейчас очень часто можно найти на помойке устаревшие кинескопные телевизоры, с развитием технологий они стаи не актуальны, поэтому теперь от них в основном избавляются. Пожалуй, каждый видел на задней стенке такого телевизора надпись в духе «Высокое напряжение. Не открывать». И висит она там не с проста, ведь в каждом телевизоре с кинескопом имеется весьма занятная вещица, называемая ТДКС. Аббревиатура расшифровывается как «трансформатор диодно-каскадный строчный», в телевизоре он служит, в первую очередь, для формирования высокого напряжения для питания кинескопа. На выходе такого трансформатора можно получить постоянное напряжение величиной аж 15-20 кВ. Переменное напряжение с высоковольтной катушки в таком трансформаторе увеличивается и выпрямляется с помощью встроенного диодно-конденсаторного умножителя.
Выглядят трансформаторы ТДКС вот так:

Схема

Изготовление

(cкачиваний: 581)

Печать

ТДКС, что это такое? Проще сказать — это трансформатор, спрятанный в герметичный корпус, так как напряжения в нем значительные и корпус защищает от высокого напряжения расположенные рядом элементы. ТДКС используется в строчной развертке современных телевизоров.

Раньше в отечественных телевизорах цветных и черно-белых напряжение второго анода кинескопа, ускоряющее и фокусировки, вырабатывалось в два этапа. С помощью ТВС (трансформатор высоковольтный строчный) получалось ускоряющее напряжение, а дальше с помощью умножителя получали напряжение фокусировки и напряжение для второго анода катода.

У ТДКС расшифровка такая — трансформатор диодно-каскадный строчный, вырабатывает напряжение питания второго анода кинескопа 25 — 30 кВ, а так же формирует ускоряющее напряжение 300 — 800 В, напряжение на фокусировки 4 — 7 кВ, подает напряжение на видеоусилители — 200 В, тюнера — 27 31 В и на нити накала кинескопа. В зависимости от ТДКС и схемы построения, формирует дополнительные вторичные напряжения для кадровой развёртки. С ТДКС снимаются сигналы ограничения тока луча кинескопа и автоподстройки частоты строчной развёртки.

Устройство ТДКС рассмотрим на примере тдкс 32-02. Как и положено трансформаторам он имеет первичную обмотку, на которую подается напряжение питания строчной развертки, а также снимается питание для видеоусидителей и вторичные обмотки, для питания уже указанных выше цепей. Количество их может быть различным. Питание второго анода, фокусировки и ускоряющего напряжения происходит в диодно-конденсаторном каскаде с возможностью их регулировки потенциометрами. Еще, что следует отметить это расположение выводов, в большинстве своем трансформаторы бывают U — образные и O — образные.

В таблице ниже приведена распиновка ТДКС 32 02 и его схема.

Нумерация начинается если смотреть снизу, слева на право, по часовой стрелке.

Замена

Подобрать для нужного ТДКС аналоги трудно, но возможно. Просто необходимо сравнить характеристики имеющихся трансформаторов с нужным, по выходным и входным напряжениям, а так же по совпадению выводов. Например, для ТДКС 32 02 аналог — РЕТ-19-03. Однако хотя они идентичны по напряжению, у РЕТ-19-03 отсутствует отдельный вывод заземления, но проблем это не создаст, так как он просто соединен внутри корпуса на другой вывод. Прилагаю для некоторых тдкс аналоги

Иногда не получается найти полный аналог ТДКС, но есть схожий по напряжениям с различием в выводах. В этом случае нужно после установки трансформатора в шасси телевизора, разрезать не совпадающие дорожки и соединить в нужной последовательности кусочками изолированного провода. Будьте внимательны при проведении данной операции.

Поломки

Как и всякая радиодеталь, строчные трансформаторы тоже ломаются. Так как цены на некоторые модели достаточно велики, необходимо сделать точную диагностику поломки, чтобы не выкинуть деньги на ветер. Основные неисправности ТДКС это:

• пробой корпуса;
• обрыв обмоток;
• межвитковые замыкания;
• обрыв потенциометра screen.

С пробоем изоляции корпуса и обрывом более менее все понятно, а вот межвитковое замыкание выявить достаточно трудно. Например, пищит ТДКС, это может быть вызвано как нагрузкой во вторичных цепях трансформатора, так и межвитковым замыканием. Самое лучшее использовать прибор для проверки ТДКС, ну а если такового нет искать альтернативные варианты. О том, как проверить ТДКС телевизора, можно почитать в статье на сайте «Как проверить трансформатор «.

Восстановление

Пробой — это обычно трещина в корпусе, в этом случае ремонт ТДКС будет достаточно прост. Зачищаем крупной наждачной бумагой трещину, очищаем его, обезжириваем и заливаем эпоксидной смолой. Слой делаем достаточно толстый, не менее 2 мм, для исключения повторного пробоя.

Восстановление ТДКС при обрыве и замыкании витков крайне проблематично. Помочь может только перемотка трансформатора. Никогда не выполнял такую операцию, так как она очень трудоемка, но при желании, конечно, все возможно.

При обрыве обмотки накала лучше ее не восстанавливать, а сформировать из другого места. Для этого наматываем пару витков изолированным проводом вокруг сердечника ТДКС. Направление намотки не важно, но если нить накала не засветилась, поменяйте местами провода. После намотки нужно установить напряжения накала при помощи ограничительного резистора.

Если не регулируется ускоряющее напряжение (screen), то в данном случае можно сформировать его. Для этого надо создать постоянное напряжение около 1kV с возможностью его регулировки. Такое напряжение есть на коллекторе строчного транзистора, импульсы на нем могут быть до 1,5 кВ.

Схема проста, напряжение выпрямляется высоковольтным диодом и регулируется потенциометром, который можно взять с платы кинескопа старого отечественного телевизора 2 или 3УСЦТ.

Выходной каскад строчной развертки из-за большого энергопотребления работает в жестком температурном режиме, и поэтому большинство отказов телевизоров связано именно с ним.

Обычно наибольшие проблемы возникают в случае выхода из строя сплит-трансформатора. В качестве примера можно привести неисправность в телевизоре LOEWE CLASSIC на шасси С8001 STERЕO/85.

В процессе поиска неисправности было установлено, что пробит выходной транзистор строчной развертки Т539 типа BU508А (сплит-трансформатор 2761419).

К сожалению, найти оригинальный трансформатор не представилось возможным, поэтому пришлось решать проблему другим способом.

Фрагмент схемы выходного каскада строчной развертки этого телевизора показан на рис. 1. Напряжение вторичных обмоток сплит-трансформатора, а также их полярность, большинство европейских фирм указывает на печатной плате, непосредственно у вывода. В случае отсутствия этой информации можно поступить следующим образом. Как правило, подавляющее число отказов трансформаторов фиксируется в их высоковольтной части, в то время как вторичные обмотки находятся в работоспособном состоянии. Поэтому, отыскав среди них накальную обмотку кинескопа (6,3 В), можно подать на нее напряжение накала от работающего телевизора (например, с выв. 7-8 ТВС110-ПЦ15 телевизора 3УСЦТ), предварительно отсоединив ее от контактов панели кинескопа. Полярность импульсов вторичных обмоток определяют, исходя из полярности выпрямительного диода, подключенного к данной обмотке.

В нашем случае обмотка 9-10 трансформатора является обмоткой питания видеоусилителей. Но к данному способу определения полярности и напряжения вторичных обмоток прибегать приходится исключительно редко, так как в справочной литературе имеются практически все схемы сплит-трансформаторов с указанием напряжений первичных и вторичных обмоток, а также их полярности.

В нашем конкретном случае было выяснено, что напряжения вторичных обмоток трансформатора предназначены для питания следующих функциональных узлов:

9-1 - 60 В - для формирования напряжения настройки тюнера;

9-10 - 200 В - для питания видеоусилителей;

9-5 - 6,3 - для питания накала кинескопа;

9-8 - 12 В - для питания микросхем радиоканала и канала цветности;

9-6 - 27 В - для питания кадровой развертки.

Необходимо отметить, что напряжения 12 и 27 В получаются при выпрямлении не отрицательной части строчного импульса, а его положительной составляющей, на что нужно обратить особое внимание при отсутствии документации на трансформатор. Ориентиром здесь может служить обмотка питания видеоусилителей (9-10), напряжение которой (обычно 180…220 В) получается выпрямлением строчных импульсов положительной полярности.

Разобравшись со вторичными обмотками, приступим к изготовлению узла, предназначенного для замены неисправного сплит-трансформатора. За основу конструкции берется узел выходного каскада строчной развертки телевизора 3УСЦТ, схема которого представлена на рис. 2. Моточные данные обмоток трансформатора приведены в таблице.

Назначение вторичных обмоток трансформатора следующее:

7-8 - обмотка питания накала кинескопа;

4-5, 4-3, 4-6, 4-2 - обмотки питания субмодуля коррекции растра и блока сведения;

14-15 - высоковольтная обмотка.

Исходя из вышеизложенного, очевидно, что вторичные обмотки 4-5, 4-6 ТВС 110-ПЦ16 можно использовать вместо обмоток 9-1, 9-10 сплит-трансформатора, обмотку 4-2 - вместо обмотки 9-6, обмотку 7-8 - вместо обмотки 9-5. Что касается получения напряжения отрицательной полярности 150 В, то здесь придется домотать обмотку 4-3 до мощности 10 Вт. При использовании трансформатора ТВС 110-ПЦ15 дополнительно придется намотать отсутствующие в нем обмотки 3-2, 5-6. Намотку дополнительных обмоток удобно производить на свободной стороне сердечника ТВС проводом МГТФ-0,3-0,5 или ПЭВ-2-0,4. В последнем случае необходимы изолирующие прокладки между сердечником и обмоткой.

При намотке необходимо обратить внимание на синфазность дополнительных обмоток. Высоковольтный узел в основных схемных решениях повторяет подобный узел телевизора 3УСЦТ. Различие заключается только в способах подачи на кинескоп ускоряющего напряжения и сигнала для устройств стабилизации размера изображения по строкам и ограничения тока лучей.

Резисторы регулировки фокусирующего и ускоряющего напряжений применены от вышедшего из строя сплит-трансформатора и приклеены термостойким клеем к корпусу умножителя УН9/27-1,3 А.

Если эти резисторы невозможно снять, не повредив их, с корпуса сплит-трансформатора, то схему подачи этих напряжений на кинескоп следует реализовать аналогично той, что применяется в телевизорах 3УСЦТ.

Переделанная схема выходного каскада строчной развертки упомянутого телевизора LOEWE показана на рис. 3.

ТВС 110-ПЦ16 устанавливают на место выпаянного сплит-трансформатора на расстоянии 1 см от поверхности печатной платы, и его выводы распаиваются согласно приведенной схеме. При отсутствии ошибок в монтаже выходной каскад, как правило, начинает работать сразу, на экране появляется растр. Подав на вход телевизора сигнал цветных полос, осуществляют регулировку фокусирующего и ускоряющего напряжений, затем оценивают размеры растра по горизонтали и вертикали.

Ввиду того, что параметры обмотки 9-12 ТВС 110-ПЦ16 не полностью идентичны параметрам обмотки 2-4 сплит-трансформатора, может иметь место повышенный или пониженный размер растра по горизонтали. Если переменным резистором R586 (размер по горизонтали) невозможно установить растр нормального размера,то потребуется подобрать емкость конденсатора С540, предварительно установив R586 в среднее положение. Регулировка размера по вертикали обычно укладывается в номинал переменного резистора R564.

Затем необходимо проверить вторичные напряжения обмоток трансформатора ТВС 110-ПЦ16. В данном телевизоре величина напряжения после выпрямителей на конденсаторах фильтров обозначена на печатной плате, поэтому измерения производят вольтметром постоянного тока. В случае, если имеется только амплитуда импульсов на вторичных обмотках - она измеряется осциллографом. Как показала практика, амплитуда импульсов вторичных обмоток может отличаться от номинала в пределах ±10%, что не сказывается отрицательно на работе телевизора. Если амплитуда отличается на величину более 10%, необходимо тщательно исследовать форму строчного импульса на отсутствие выбросов и возбуждения на высокой частоте. Для этого осциллограф подключают к любой вторичной обмотке ТВС 110-ПЦ16, а регулировку производят подбором емкостей конденсаторов С547, С546, С583, С540. В случае, если амплитуда импульсов вторичных обмоток превышает номинал более чем на 10%, необходимо уменьшить количество витков L доп. до соответствия номиналу, а что касается обмоток 4-5, 4-6, 4-2, то в цепи этих обмоток есть балластный резистор (например, R506 в цепи +200 В). Увеличивая номинал этого резистора, добиваются приближения выпрямленного напряжения к номиналу.

Следующий этап - регулировка напряжения накала кинескопа. Ввиду высокой идентичности параметров сплит-трансформаторов и нитей накала кинескопов в данном телевизоре отсутствует система регулировки напряжения накала, и последовательно с обмоткой накала включен нерегулируемый дроссель L541. Величина напряжения контролируется осциллографом непосредственно на контактах панели кинескопа. Для осуществления регулировки последовательно с дросселем L541 устанавливают резистор R д типа С5-37, подбором сопротивления которого (в пределах 1…3 Ом) устанавливают номинальное напряжение. Хорошие результаты дает установка вместо L541 регулируемого дросселя L5 (например, от модуля КР-401 завода „Горизонт”). В случае, если напряжение накала меньше номинала, последовательно с обмоткой 7-8 ТВС110-ПЦ16 дополнительно наматывают 1-2 витка и производят повторную регулировку. Умножитель УН9/27-1,3 А устанавливают в любом удобном месте корпуса телевизора и соединяют его с выв. 15 ТВС высоковольтным проводом.

Как показала практика, мощность трансформатора ТВС 110-ПЦ16 вполне достаточна для работы выходных каскадов телевизоров с размером экрана по диагонали 67…70 см. Предлагаемый способ ремонта достаточно трудоемок, но тем не менее порой является единственным способом „оживить” телевизор, если нет возможности приобрести оригинальный сплит-трансформатор. Подобным образом было отремонтировано несколько телевизоров выпуска середины 80-х гг., после чего они показали высокую надежность и стабильность в работе.

Устройство входит в число высоковольтных игрушек с применением интегрального таймера 555. Достаточно интересная работа девайса может вызвать особый интерес не только среди радиолюбителей. Такой высоковольтный генератор очень прост в изготовлении и не нуждается в дополнительной настройке.
Основа - генератор прямоугольных импульсов построенный на микросхеме 555. В схеме также применен силовой ключ, в роли которого N-канальный полевой транзистор IRL3705.

В этой статье будет рассмотрена детальная конструкция с подробным описанием всех используемых компонентов.
Активных компонентов в схеме всего два - таймер и транзистор, ниже распиновка выводов таймера.

Думаю, никаких затруднений с выводами не будет.

Силовой транзистор имеет следующую цоколевку.

Схема не новинка, ее давно используют в самодельных конструкциях где есть необходимость получения повышенного напряжения (электрошоковые устройства, гаусс-пушки и т.п.).

Аудио-сигнал подается на вывод контроля микросхемы через пленочный конденсатор (можно и керамический), емкость которого желательно подобрать опытным путем.

Хочу сказать, что устройство работает и достаточно хорошо, но не советуется включать на долгое время поскольку схема не имеет дополнительного драйвера для усиления выходного сигнала микросхемы, поэтому последняя может перегреться.

Если уж решили сделать такое устройство в качестве сувенира, то стоит использовать схему ниже.

Такая схема уже может работать в течении долгого времени.

В ней таймер питается от пониженного напряжения, этим обеспечивается долговременная работа без перегревов, а драйвер снимает перегруз с микросхемы. Этот преобразователь отличный вариант, хотя компонентов на порядок больше. В драйвере можно использовать буквально любые комплементарные пары малой и средней мощности, начиная от КТ316/361 заканчивая КТ814/815 или КТ816/817.

Схема может работать и от пониженного напряжения 6-9 вольт. В моем случае установка питается от аккумулятора бесперебойника (12 Вольт 7А/ч).

Трансформатор - использован готовый. Если установка собирается для показов, то стоит мотать высоковольтный трансформатор самому. Это резко уменьшит размеры установки. В нашем случае был использован строчный трансформатор типаТВС-110ПЦ15. Ниже представляю намоточные данные используемого строчного трансформатора.

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

Без подачи сигнала на вывод контроля таймера, схема будет работать как повышающий преобразователь напряжения.
Штатные обмотки строчного трансформатора не позволяют получать длинную дугу на выходе, именно в связи с этим можно мотать свою обмотку. Она мотается на свободной стороне сердечника и содержит 5-10 витков провода 0,8-1,2мм. Ниже смотрим расположение выводов строчного трансформатора.

Самый оптимальный вариант - использование обмоток 9 и 10, хотя проводились опыты и с другими обмотками, но с этими результат очевидно лучше.
В ролике, к сожалению не хорошо слышны слова, но в реале их можно четко слышать. Такой "дуговый" громкоговоритель имеет ничтожный КПД, который не превышает 1-3%, поэтому такой метод воспроизведения звука не нашел широкого применения и демонстрируется в пределах школьных лабораторий.

Список радиоэлементов

Замена строчного трансформатора в телемониторе МС6105 с кинескопом 31ЛК - это, разумеется, не капитальный ремонт. Более того: если в мониторе старый штатный «строчник» с работой справляется, то и менять этот (весьма дорогостоящий, «капризный» и гигроскопичный) узел на новый вряд ли целесообразно.

Нужно также учитывать, что раздобытый ТДКС-8 может оказаться ничуть не лучше предыдущего, преждевременно «забарахлившего» строчного трансформатора. Потому и замену стоит подыскивать более достойную. Таковой является, как свидетельствуют сравнительные данные (см. рис), строчный трансформатор ТВС-90П4 с двухкратным умножителем напряжения УН9/18-0,3 или еще более дешевый «строчник» ТВС-90ПЦ8. Последний, правда, имеет дополнительно вынесенную катушку, но она никакого практического воздействия на изображение не оказывает. Более того, упомянутые трансформаторы имеют одинаковые феррито-вые сердечники, потому вышедший из строя ТДКС-8 можно не выбрасывать, а изготовить из него ТВС-90П4, предварительно устроив ему обжиг для уничтожения пластмассовой заливки и обмоток на электроплитке (на открытом воздухе!) или в пламени костра.

Следует отметить, что в случае применения умножителя напряжения УН9/27 (трехкратного действия) намоточные данные для ТВС-90П4 (табл. 1) остаются неизменными, за исключением обмотки с выводами 9-10. Она содержит 1266 витков провода ПЭВШО диаметром 0,08 мм. Может, поэтому УН9/27 дешевле умножителя УН9/18 и менее дефицитен?

К достоинствам самодельного ТВС-90П4 можно отнести и то, что высоковольтную катушку можно разместить на второй ножке П-образного ферритового сердечника. То есть она будет сменной, что немаловажно для последующих ремонтов.

Существенные хлопоты при изготовлении самодельного ТВС-90П4 привносит разве что эпоксидная пропитка обмоток. И особенно высоковольтной. Каждый слой такой обмотки надо изолировать с предельной тщательностью.

Каркас катушки - не из термопластика, а из гетинакса или, в крайнем случае, из картона. Термополимеризация - только в духовке при температуре от 70 до 100 °С (в течение примерно часа), а остывание - вместе с выключенной духовкой.

Не стоит надеяться, что за несколько дней или даже недель отверждение пройдет и при комнатной температуре. И все потому, что отвердитель обладает проводящими свойствами; последующий пробой неизбежен, если процесс полимеризации проводить не в духовке.

Остальные данные по замене трансформаторов приведены на рисунке и во второй таблице. Пользуясь этими сведениями, следует помнить: несмотря на схожесть размещения выводов, далеко не все «строчники» одинаково пригодны для эквивалентной замены одного трансформатора другим. Не стоит забывать и о том, что, закрепляя строчный трансформатор на некотором расстоянии от платы, необходимо остальной монтаж развести дополнительными проводниками.

И последнее напоминание. Перед началом всех работ, связанных с высоким напряжением, следует отключить плюсовой подвод питания от микросхемы кадровой развертки К174ГЛ1А. Подключать же его можно лишь после того, как окончательно выяснится, что высокое напряжение появилось и, самое главное, - оно подведено к кинескопу. Любые несанкционированные разряды (даже на корпус!) практически мгновенно выведут указанную микросхему из строя.

По той же причине нельзя подключать умножитель трехкратного действия вместо УН9/18-0,3 на неподготовленный для этих целей ТВС ради эксперимента. Свечение экрана хотя и появится, но пробои избыточного напряжения сделают, как говорится, свое черное дело.

В. СИЛЬЧЕНКО, с. Викулово, Тюменская обл.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.