Driver Transformer Flyback untuk Pemula: 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Skema telah diperbarui dengan transistor yang lebih baik dan mencakup perlindungan transistor dasar dalam bentuk kapasitor dan dioda. Halaman "melangkah lebih jauh" sekarang mencakup cara untuk mengukur lonjakan tegangan yang terkenal ini dengan voltmeter

Trafo flyback, kadang-kadang disebut trafo keluaran saluran, digunakan di TV CRT dan monitor komputer yang lebih tua untuk menghasilkan tegangan tinggi yang diperlukan untuk menggerakkan CRT dan pistol elektron. Mereka juga memiliki gulungan tegangan rendah tambahan yang digunakan oleh perancang TV untuk memberi daya pada bagian lain dari TV. Untuk eksperimen tegangan tinggi, kami menggunakannya untuk membuat busur tegangan tinggi yang akan ditunjukkan oleh instruksi ini kepada Anda. Anda bisa mendapatkan trafo flyback dari monitor CRT dan TV lama, mereka adalah yang besar dan besar. Instruksi lain di situs web ini menunjukkan cara melepasnya dari sasis dan papan sirkuit.

Penafian

Saya sama sekali tidak bertanggung jawab jika Anda mengacaukan sirkuit ini.

Langkah 1: Apa yang Anda Butuhkan

Banyak dari komponen ini dapat ditarik dari papan sirkuit lama dan penggantian sering dapat dilakukan tanpa masalah.

1x trafo Flyback

Diselamatkan dari TV/monitor CRT lama atau dibeli secara online (jangan ditipu, barang-barang ini bernilai sekitar $15 saat baru). Flyback TV tampaknya bekerja paling baik dengan sirkuit ini, flyback monitor tidak terlalu banyak digunakan.

1x Transistor seperti MJ15003

MJ15003 bekerja dengan baik dengan driver ini, namun bisa sedikit mahal di tempat-tempat tertentu. Ini yang saya gunakan untuk driver saya.

NTE284 dan 2N3773 dilaporkan memberikan kinerja yang mirip dengan MJ15003 sementara KD606 dan KD503 diklaim berfungsi juga. KD sulit didapat dengan harga murah akhir-akhir ini dan lebih umum di Eropa Timur.

2n3055 adalah transistor klasik yang sering dipasangkan dengan driver ini di internet, tetapi peringkat 60v membatasi kegunaannya dan lebih sering menyebabkannya rusak. Kolektor puncak ke tegangan emitor dengan mudah melonjak di atas peringkat 60v ini dan klip ketika transistor rusak menyebabkan pemanasan yang luas dan akhirnya kegagalan perangkat. Jadi tolong jangan menggunakannya, jika Anda melakukannya, Anda memerlukan kapasitor besar seperti 470-1uF untuk membatasi tegangan puncak. Ini akan membuat busur sangat kecil juga.

MJE13007 juga berjalan buruk dalam pengujian saya tanpa modifikasi sirkuit lebih lanjut.

Transistor yang baik memiliki penundaan turn-off yang rendah (waktu penyimpanan) dan waktu jatuh, penguatan arus yang layak (Hfe), misalnya MJ15003 mengukur penguatan 30 dengan penguji Cina saya.

Itu juga perlu diberi peringkat untuk beberapa amp untuk menangani arus puncak dan setidaknya 120v, tetapi di bawah 250v lebih disukai karena bagian tegangan yang lebih tinggi sering gagal berosilasi di sirkuit ini. Banyak transistor aplikasi audio dan linier memiliki parameter ini.

1x Heatsink dengan sekrup dan mur pemasangan

(Heatsink yang lebih besar lebih baik). MJ15003 menggunakan gaya casing TO-3 sedangkan MJE13007 menggunakan TO−220, perangkat keras TO-3 umumnya lebih mahal daripada TO−220. Mereka yang ahli dengan pengerjaan logam dapat membuat heatsink mereka sendiri dari sisa dengan mengebor lubang pemasangan yang diperlukan, cukup google gambar teknis transistor TO-3 atau TO−220 untuk info lebih lanjut.

Bantalan termal atau pasta/pelumas direkomendasikan untuk transfer termal yang lebih baik antara transistor dan heatsink. Barang-barang termurah dan paling menjijikkan yang dapat Anda temukan di ebay sudah cukup untuk ini, Anda bahkan dapat menyelamatkan cukup banyak dari bola lampu LED lama atau TV tempat Anda mengambil flyback! Jumlah seukuran kacang banyak dan transistor akan menekannya dan menyebarkannya.

1x1 watt resistor

Tegangan catu daya Anda menentukan nilai resistor ini. 150 ohm untuk 6v, 220 ohm untuk 12v, 470 ohm untuk 18v. Tidak apa-apa untuk naik peringkat watt lebih tinggi tetapi tidak lebih rendah. Saya akan membuat driver 12v jadi akan referensi resistor 220 ohm mulai sekarang.

1x22 ohm resistor 5 watt

Resistor ini akan menjadi panas! Berikan ruang di sekitarnya untuk aliran udara. Penurunan resistansi resistor ini akan meningkatkan daya pada busur tegangan tinggi tetapi lebih menekankan transistor. Tidak apa-apa untuk naik peringkat watt lebih tinggi tetapi tidak lebih rendah.

2x Dioda pemulihan cepat satu dengan nilai minimum 200v 2 amp dengan waktu pemulihan terbalik di bawah 300ns, yang lain diberi peringkat untuk minimum 500mA dan 50v (UF4001-UF4007 bekerja dengan baik di sini).

Mereka melindungi transistor dari lonjakan tegangan negatif, saya hanya menggunakan yang ditemukan di papan TV.

Untuk dioda 200v 2 amp saya menggunakan BY229-200 tetapi apa pun yang memenuhi persyaratan minimum itu akan berhasil. MUR420 dan MUR460 adalah yang termurah yang tersedia di toko elektronik lokal saya, EGP30D hingga EGP30K juga dapat digunakan bersama dengan UF5402 hingga UF5408.

Untuk dioda terbalik lainnya di emitor dan basis saya menggunakan UF4004, yang satu ini melindungi basis dari pulsa negatif yang mencegah degradasi gain transistor.

1x Kapasitor

Ini harus berupa film atau jenis foil dengan nilai minimum 150vac dan antara 47-560nF. Kapasitor ini membentuk snubber kuasi-resonan dan membantu melindungi transistor dari lonjakan tegangan positif, kapasitor yang lebih besar akan membatasi tegangan output tetapi memberikan perlindungan ekstra, saya menggunakan 200nF (kode 204) dengan driver 12v saya. Dengan transistor tegangan lebih tinggi Anda dapat mengurangi kapasitansi dan membiarkan tegangan berdering ke tingkat yang lebih tinggi sehingga menghasilkan lebih banyak tegangan pada output.

Saya akan menyertakan teknik untuk mengukur tegangan kolektor puncak ke emitor dengan multimeter pada halaman "melangkah lebih jauh".

Kawat (scar lama apa pun dapat digunakan). Untuk kumparan primer dan umpan balik, kawat apa pun antara 18 AWG (0,75mm2) hingga 26 AWG (0,14mm2) akan cukup, terlalu tebal dan tidak akan muat sementara terlalu tipis dan akan membatasi listrik dan menjadi panas.

Kabel listrik alat listrik arus rendah yang tidak diinginkan adalah sumber yang baik. Saya menggunakan 1 meter untuk primer dan 70cm untuk umpan balik, dengan driver 12v ini memberikan banyak panjang ekstra untuk bereksperimen dengan lebih banyak belokan, kelebihannya dapat dipotong setelah penyetelan selesai.

Kawat magnet tembaga berenamel terlalu mahal per spul akhir-akhir ini bagi saya untuk merekomendasikannya, ditambah lagi ia memiliki kebiasaan buruk menggaruk dan korslet pada intinya.

Beberapa cara menghubungkan komponen seperti solder atau jumper klip buaya

Papan tempat memotong roti dapat digunakan tetapi ingat transistor dan resistor tidak menyebabkannya meleleh!

6, 12 atau 18v sumber daya minimal 2 amp (lebih lanjut tentang ini lebih lanjut).

Langkah 2: Pemilihan Kapasitor

Kapasitor melintasi transistor akan terlihat mirip dengan yang ada pada gambar di atas dan diberi nilai setidaknya 150 volt AC, kapasitansi tergantung pada tegangan suplai Anda, peringkat tegangan kolektor transistor ke emitor, jumlah lilitan pada kumparan (lebih banyak putaran = tegangan kolektor puncak). Kapasitor yang ditemukan di peralatan lama di sumber listrik 120v/230v bagus untuk ini, mereka disebut kapasitor kelas X.

Tujuannya adalah agar kapasitor membatasi tegangan transistor puncak ke tingkat yang tidak merusaknya sementara masih memungkinkannya untuk menaikkan cukup tinggi sehingga ada keluaran tegangan tinggi yang baik dari transformator flyback. Lebih banyak kapasitansi akan membuat busur lebih kecil tetapi lebih seperti api. Transfer energi maksimum adalah ketika kapasitor secara tepat disetel ke jumlah lilitan pada kumparan yang disebut mode "kuasi-resonansi".

Untuk driver 12v saya, saya menggunakan kapasitor film 200nF dan yang membatasi tegangan puncak pada 140v dengan nilai MJ15003 menjadi sekitar 110v, berikut adalah beberapa nilai awal umum (dengan asumsi transistor 120v+, transistor tegangan rendah akan membutuhkan lebih banyak kapasitansi).

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

Untuk hasil terbaik kapasitor ini bersama dengan dioda harus secara fisik dekat dengan transistor untuk meminimalkan efek induktansi rangkaian parasit.

Anda dapat mengukur tegangan kolektor puncak ke emitor dengan voltmeter menggunakan kapasitor dan dioda tambahan seperti yang ditunjukkan pada salah satu gambar di atas.

Langkah 3: Putar Dua Kumparan

Gulung dua kumparan terpisah di sekitar inti. 8 putaran primer dan 4 putaran umpan balik adalah titik awal yang baik untuk 12v, sedikit lebih sedikit dari keduanya untuk 6v dan beberapa putaran utama lagi untuk 18v. Eksperimen direkomendasikan dan daya keluaran dapat dikontrol dengan cara ini, putaran umpan balik yang lebih sedikit akan menghasilkan busur yang lebih lemah sementara putaran primer yang lebih banyak akan memberikan lebih banyak tegangan output.

Saya tidak merekomendasikan kawat berenamel karena lapisan insulasi memiliki kebiasaan tergores oleh tepi inti dan korslet, ditambah mahal hari ini! Inti sebenarnya konduktif berukuran sekitar 10kohm ujung ke ujung, sehingga setiap area yang rusak dari isolasi kawat berenamel seperti menghubungkan resistor parasit di antara mereka.

Pertanyaan: Mengapa saya tidak dapat menggunakan kumparan bawaan?

Jawaban: Saya telah melakukan ini di masa lalu dengan beberapa keberhasilan, itu keras dan melengking seperti paku di papan tulis. Plus itu bisa menjadi gangguan menemukan kumparan mana yang digunakan, taruhan terbaik adalah mencari nomor model flyback Anda dan melihat apakah tempat-tempat seperti HR diemen memiliki skema.

Langkah 4: Pasang Transistor ke Heatsink

Oleskan setetes senyawa termal atau masukkan bantalan termal, sebarkan secara merata, lalu pasang transistor ke unit pendingin.

Heatsink penting karena transistor membuang daya sebagai panas. Saya membeli heatsink termurah yang bisa saya temukan, tetapi lebih besar lebih baik. Transistor yang saya gunakan adalah tipe case TO-3

Jangan biarkan kaki transistor menyentuh heatsink logam atau Anda akan korslet basis dan emitor ke kolektor.

Saya hanya menggunakan sekrup dan mur acak yang saya temukan di garasi, tetapi harganya cukup murah di tempat-tempat seperti ebay atau di toko perangkat keras lokal.

T: Dapatkah saya menggunakan transistor PNP? A: Ya, tetapi pada dasarnya Anda harus membangun sirkuit mundur untuk ground positif, lihat halaman "melangkah lebih jauh" untuk skema driver PNP.

T: Apakah heatsink benar-benar dibutuhkan? A: Ya, jika Anda ingin menggunakan sirkuit ini selama lebih dari 10 detik, heatsink sangat penting karena transistor menjadi panas.

T: Dapatkah saya menggunakan MOSFET? A: Tidak, MOSFET tidak akan berfungsi untuk sirkuit ini (sirkuit berosilasi sendiri lainnya yang dirancang untuk MOSFET tunggal ada di luar sana).

Langkah 5: Menghubungkan Kawat ke Kolektor Transistor

Kasus logam transistor adalah kolektor, itu berarti sambungan listrik perlu dibuat untuk itu. Ring crimps atau solder lugs adalah cara yang benar untuk melakukannya, tetapi jika Anda tidak memilikinya, Anda dapat membungkus beberapa kawat di sekitar sekrup. Ini tidak akan terdengar secara mekanis seperti cara yang "benar", tetapi itu akan berhasil.

Langkah 6: Menyatukan Sirkuit

Dalam diagram grafis, kumparan merah adalah primer dengan satu ujung terhubung ke positif "+" dari catu daya / baterai, ujung lainnya terhubung ke kolektor transistor yang sebenarnya adalah casing logam dari transistor itu sendiri jika T0- 3 seperti transistor MJ15003 digunakan. Kumparan hijau adalah umpan balik dengan satu ujung menghubungkan ke titik tengah dari dua resistor, dan yang lainnya ke dasar transistor (melihat bagian bawah MJ15003 ini adalah pin di sebelah kiri).

Langkah 7: Menyalakan Sirkuit

Untuk memberi daya pada rangkaian, saya merekomendasikan sumber daya yang dapat memasok minimal 2 amp, lebih rendah kemungkinan besar akan berfungsi tetapi akan membatasi output.

Tambahkan lebih banyak putaran pada kedua belitan untuk meningkatkan daya, (berlawanan dengan apa yang saya baca online), ini menurunkan frekuensi operasi dan memungkinkan lebih banyak arus primer untuk meningkat. Jumlah lilitan memberikan bentuk dasar pembatasan arus bersama dengan resistor atas (resistansi yang lebih tinggi = arus basis yang lebih sedikit dan daya busur yang lebih kecil).

Catu daya bangku Cukup jelas, jika batas arus disetel terlalu rendah, rangkaian mungkin gagal berosilasi.

Wall Wart/charger Anda dapat menggunakan ini, tetapi perhatikan voltase dan arusnya. Variasi mode yang diaktifkan kemungkinan besar akan membatasi/mematikan sendiri jika nilai arus maksimum terlampaui.

Trafo yang diselamatkan Lakukan ini sendiri untuk driver 12v saya, trafo 48VA yang mengeluarkan 9v AC akan memberikan kira-kira 12v DC 3 amp ketika diperbaiki dan dihaluskan. Kapasitor 4700uF 25v akan memberikan banyak perataan, saya akan menggunakan dioda penyearah jembatan 50v 4 amp minimum.

Sel litium dalam seri sangat bagus karena dapat memasok banyak arus.

Baterai bor baik-baik saja, sebagian besar 18v jadi gunakan sirkuit 18v. Baterai AA secara seri baik-baik saja, busur hanya akan berangsur-angsur menjadi lebih kecil dan lebih kecil karena habis. Sebuah sel AA dianggap habis ketika turun di bawah 0,9v saat istirahat, tetapi banyak yang masih dapat memberi daya pada beban lain bahkan ketika mereka tidak lagi dapat memasok jus untuk sirkuit ini. Baterai asam timbal 12v adalah cara yang sangat baik untuk memberi daya pada sirkuit ini.

Aki mobil 12v lihat di atas.

Baterai lentera 6v akan memberi daya pada sirkuit ini untuk waktu yang lama sebelum busur mulai mengecil. Ini tidak terlalu umum saat ini dan cukup mahal, jangan buang uang Anda jika pilihan yang lebih murah tersedia!

Baterai AAA akan bekerja untuk sementara waktu tetapi tidak akan bertahan selama sel AA yang lebih besar, mereka juga memiliki resistansi internal yang lebih tinggi sehingga akan membuang lebih banyak daya sebagai panas baterai.

Baterai 9v/PP3 akan memberikan beberapa menit bermain saat baru sebelum busur menjadi lebih kecil dan sirkuit berhenti bekerja. Resistor atas mungkin perlu sekitar 180 ohm untuk 9v, tetapi saya tidak membuat skema driver 9v karena mungkin akan membuat orang menggunakan baterai 9v PP3 dan kecewa.

Langkah 8: Keselamatan Pertama

Saat menggambar busur…Saya sangat menyarankan Anda untuk membuat "tongkat ayam" yang merupakan tongkat isolasi di mana Anda memasang salah satu kabel tegangan tinggi untuk menggambar busur, itu jauh lebih aman daripada memegang kabel tegangan tinggi di tangan Anda. Pipa PVC sangat bagus untuk ini, kayu juga bagus asalkan kering.

Peringatan menakutkan. Termasuk risiko sengatan listrik yang nyata, hal lain yang perlu diperhatikan adalah busurnya SANGAT panas dan dapat dengan mudah membakar atau membakar apa pun yang disentuhnya. Bahkan isolasi kabel akan terbakar jika Anda menarik busur ke atasnya. Jika Anda bersikeras membakar potongan kertas atau benda lain, maka pertimbangkan itu dan cari cara untuk memadamkan api.

• Jangan pernah menyentuh kabel tegangan tinggi atau flyback saat sirkuit sedang berjalan.
• Pastikan Anda dapat dengan mudah memotong daya ke sirkuit.
• Jangan gunakan sirkuit ini pada permukaan yang tidak sesuai seperti logam kosong atau permukaan yang mudah terbakar.
• Heat-sink transistor bisa menjadi panas, hati-hati jangan sampai terbakar sendiri.
• Resistor 22 ohm akan menjadi panas.
• Kumparan primer dan kolektor transistor dapat berdering hingga beberapa ratus volt, jangan sentuh ini juga.
• Jauhkan kabel tegangan tinggi dari bagian lain sirkuit.
• Jauhkan hewan peliharaan. Selain risiko menyetrum hewan peliharaan Anda dari percikan api, banyak hewan peliharaan suka mengunyah barang-barang seperti kabel, suara frekuensi tinggi juga dapat mengganggu hewan meskipun Anda tidak dapat mendengarnya.

Penafian Saya sama sekali tidak bertanggung jawab jika Anda mengacaukan atau melukai diri sendiri atau orang lain dengan sirkuit ini.

Langkah 9: Menemukan Pin Pengembalian Tegangan Tinggi

Untuk mengetahui arus balik tegangan tinggi pertama-tama pasang stik ayam Anda ke tegangan tinggi keluar (kabel merah tebal besar), kemudian hidupkan rangkaian. Anda harus mendengar suara nada tinggi, jika Anda tidak mendengar suara ini, buka halaman pemecahan masalah. Dekatkan stik ayam ke pin di bagian bawah flyback dan lewati satu per satu. Beberapa dari mereka mungkin memberikan sedikit percikan tetapi satu harus memberikan busur HV konstan yang solid, ini akan menjadi pin pengembalian HV Anda. Anda sekarang harus melepaskan stik ayam Anda dari HV keluar dan menghubungkannya ke pin balik HV, berhati-hatilah untuk tidak menarik pin kembali terlalu keras karena dapat robek.

Langkah 10: Pemecahan Masalah

Masalah?

Jika tidak ada tegangan tinggi maka coba balikkan koneksi ke salah satu kumparan

Jika ada tegangan tinggi tetapi busurnya kecil, coba balikkan koneksi kumparan primer dan umpan balik

Pastikan semua koneksi aman dan tidak ada yang korslet. Kawat berenamel terkenal dengan koneksi yang buruk, penyolderan tidak selalu menembus enamel sehingga Anda harus menggunakan kawat abad pertengahan

Periksa kaki basis dan emitor pada transistor tidak menyentuh heatsink

Ini berfungsi tetapi busurnya kecil dan lemah. Periksa tegangan catu daya tidak kendur di bawah beban dengan mengukurnya dengan voltmeter DC sambil menggambar busur

Pulsa sirkuit hidup dan mati. Ini disebabkan oleh catu daya masuk ke perlindungan, jika arus pengenal catu daya maksimum tidak terlampaui maka kapasitor elektrolitik beberapa ratus uF melintasi rel pasokan dapat membantu

Ini bekerja tetapi transistor menjadi sangat panas. Biola dengan jumlah putaran pada kumparan, kurangi jumlah putaran umpan balik terlebih dahulu

Resistor 22 ohm menjadi panas, ini normal. Itu driver 12v saya, itu menghilangkan 2w, tapi itu cukup untuk membuat sebagian besar resistor kecil terlalu panas untuk disentuh. Jika Anda tidak nyaman dengan komponen yang berjalan terlalu panas untuk disentuh, maka tingkatkan massa termal (tingkatkan ke resistor watt yang lebih tinggi)

Rusak intinya? Rekatkan kembali, membasahi permukaan kawin dengan air terlebih dahulu akan membantu jenis lem tertentu menempel

Langkah 11: Melangkah Lebih Jauh

Anda dapat mengukur lonjakan tegangan puncak di transistor dengan metode yang ditunjukkan pada gambar, penting untuk menjaga tegangan kolektor puncak ke emitor di bawah peringkat maksimum transistor di sepanjang area operasi yang aman (sekitar 80v pada 3 amp untuk MJ15003).

Transistor mungkin tampak menjepit tegangan pembuangan puncak untuk sementara waktu tetapi ini dengan cepat menyebabkan kegagalan bagian.

Transistor PNP dapat digunakan dengan membalik beberapa hal.

Fotografi eksposur panjang dapat digunakan untuk mendapatkan pola pelepasan.

Coba buat tangga jacob dengan menempatkan dua konduktor kaku seperti kawat tembaga tebal dalam bentuk V vertikal, busur terbentuk pada titik terdekat di dekat bagian bawah dan naik pada itu memanaskan udara.

Kapasitor HV juga menarik, Anda dapat membuatnya dengan menempelkan dua lembar kertas dapur di setiap sisi isolator seperti tutup wadah plastik dan memasang dua kabel ke setiap lembar. Sekarang hubungkan satu pelat ke HV out dan lainnya ke HV return, busur akan berubah menjadi serangkaian jepretan terang yang keras! Hanya saja, jangan menyentuhnya karena itu sangat menyakitkan.