منبع ولتاژ بالا

راههای زیادی برای تولید ولتاژ بالا وجود داره . یک روش استفاده از ترانسفورماتور افزاینده است . همونطور که می دونید ترانسفورماتور وسیله ایه که توش دو ( یا چند) سری سیم پیچ وجود داره و عبور جریان الکتریکی از یک سیم پیچ در دیگری نیرو محرکه القا می کنه . بسته به تغییر تعداد دور سیم پیچ ها نسبت به همدیگه ؛ میشه پارامتر های الکتریکی ورودی و خروجی ترانسفور ماتور رو تغییر داد .

دو نوع معماری متداول برای ترانسفورماتور وجود داره که عبارتند از : خطی و سوئیچینگ

راجع به اصول عملکرد این دو نوع می تونید توی اینترنت مطالب بسیار زیادی پیدا کنید اما مهمترین تفاوت اونها در فرکانس کاری اونهاست . ترانسهای سوئیچینگ به یک مدار جانبی و یک هسته با توان نگه داشتن چگالی شار بسیار زیاد نیاز دارند و ابعاد کوچکتری در توان یکسان نسبت به ترانسهای خطی دارند . 

به ترانسی که ولتاژ رو کاهش بده "ترانسفورماتور کاهنده" میگن . آداپتور موبایل یک ترانسفورماتور کاهنده است که برق شهر (220 ولت) رو به 5 ولت تبدیل میکنه . اکثر آداپتور های فعلی از نوع سوئیچینگ هستن. ترانسی هم که ولتاژ رو افزایش بده "ترانس افزاینده" نامیده میشه . مثلا ترانسهای 110 ولت به 220 ولت که در کشور های دیگه برای سازگاری دستگاهها با برق 220 به کار میره ( مثلا توی عراق برق شهری 110 ولته و تمامی هتل ها توی اتاق هاشون ترانس 110 به 220 دارن تا ایرانی ها بتونن وسائل برقیشون رو که با 220 ولت کار میکنه مثل سشوار و شارژر موبایل به برق عراق متصل کنن)

گاهی اوقات به ولتاژ چند هزار ولتی نیاز هست و در این موارد از ترانسهای خیلی افزاینده !! استفاده میشه . دستگاههایی توی خونه هستن که از این نوع ترانس توی خودشون دارن ؛ مثلا ماکروفر یک ترانس 220 به 20 کیلو ولتی داره که البته از نوع خطیه و یا بعضی تلویزیون های لامپی که یه ترانس 15 کیلو ولت سوئیچینگ توی خودشون دارن . ( البته تمامی تلویزیون های لامپی به ولتاژ بالا برای تولید پرتو نیاز دارن اما مدار هایی هم برای تولید ولتاژ بالا وجود داره که این کار رو بدون ترانس انجام میده و بعضی تلویزیون ها به جای ترانس از این مدار ها دارن)

                         

                                                                   ترانس ماکروفر

یه جای دیگه هم که ترانسهای های ولتاژ کاربرد داره در مورد لامپهای نئونه , ترانسی که به لامپ نئون تبلیغاتی متصل می کنند هم ولتاژ خروجی در حد چند کیلو ولت داره . از این نوع ترانسها در مدل ها و ولتاژ های مختلف توی بازار به صورت فروشی هست که اصطلاحا بهش "ترانس نئون" میگن .

ترانسهای نئون متداول از ولتاژ 2 کیلو تا 20 کیلو ولت هستن که هم می تونید نوع خطی و هم نوع سوئیچینگش رو پیدا کنید . به نوع خطی اصطلاحا "قیری" میگن چون توش رو برای عایق بندی قیر ریختن و به نوع سوئیچیگ اصطلاحا " ترانس نئون الکترونیکی" میگن که قیمت بسیار کمتری از ترانس قیری مشابه با خودش داره .

 

ترانس نئون قیری                                                               ترانس نئون سوئیچینگ

اگه بخوایم خازن رو شارژ کنیم نمی تونیم به طور مستقیم از این ترانسها استفاده کنیم چون برق خروجی این دو نوع به صورت متناوب (AC) و برق متناوب از خازن رد میشه و اون رو شارژ نمیکنه برای همین باید اول اون رو یکسو کنید . طبیعتا کار یکسو سازی باید با دیود انجام بشه ولی دیودها متداول که برای ولتاژ های 220 ولت استفاده میشه نمی تونن ولتاژ چند کیلو ولتی رو تحمل کنن و دچار فروشکست میشن که به این معنیه که سد ولتاژ مقاوم در برابر سیکل منفی جریان توی اونها کمتر از مقداریه که بتونه اختلاف پتانسیل چند کیلو ولتی رو تحمل کنه و در نتیجه برق از هر دو طرف ازش عبور می کنه و عملا نمی تونه برق رو یکسو کنه . مثلا آستانه تحمل دیود 1N4004 حدودا 1 کیلو ولته و اگه بیش از این بهش اعمال بشه عملا با یه سیم فرقی نداره . از جهت دیگه هر دیود یه مقاومت کمی داره و این باعث میشه که توی خودش تلفات انرژی داشته باشه و نمیشه بیش از یک جریان مشخص ازش عبور داد چون در غیر اینصورت خیلی گرم میشه و میسوزه . که به این پارامتر هم توان دیود میگن .

بنابراین برای یکسو سازی برق خروجی از این ترانسها به یک دیود ویژه نیاز داریم که هم بتونه ولتاژ بالایی رو تحمل کنه و هم توانش جوابگوی نیازهای شما باشه . دیود های ولتاژ بالا  در بازار و در مغازه های برق صنعتی وجود دارن ولی یه روش دیگه هم وجود داره . که در ادامه بهش اشاره می کنم. 

همونطور که گفتم توی تلویزیون لامپی هم یه ترانس افزاینده سوئیچینگ هست که اصطلاحا بهش "های ولتاژ تلویزیون" می گن . این ترانسها این شکلی هستن :

                                   

از اینجا که برق تولیدی این ترانس باید به صورت یکسو در بیاد تا بشه اون رو به لامپ اعمال کرد حتما میشه دور و بر این ترانس یه دیود مخصوص پیدا کرد . در مدل های قدیمی این دیود به صورت یه استوانه سفالی کاملا مشخص و بزرگه که روی ترانس نصب شده و قابل جدا شدنه (مثل شکل زیر)

                         

شما می تونید این دیود رو از مغازه های تعمیر تلویزیون های قدیمی بخرید . های ولتاژ تلویزیون های (منظور همون ترانس افزاینده توی تلویزیون) جدید  یه مقدار شکل متفاوتی دارن و دیود توی خودشون به صورت غیر قابل دسترس جاسازی شده ولی اگه کسی حوصله داشت و یکی از اونها رو باز کرد و به دیود رسید به من هم خبر بده .

 

اگه نتونستید ترانس نئون تهیه کنید می تونید خودتون یکی از این ترانسهای تلویزیون رو با برق 12 ولتی فعال کنید و اینجوری یه منبع ولتاژ بالای ارزون دارید . حتی دیگه لازم نیست خازن رو از توی های ولتاژ در بیارید. البته فعالسازی اون نیاز به یه مدار کوچیک داره که می تونید از این لینک کمک بگیرید

http://uzzors2k.4hv.org/index.php?page=flybacktransformerdrivers

http://www.powerlabs.org/flybackdriver.htm

نحوه عملکرد این دو تا مدار هم به طور خلاصه اینجوریه که یه ترانزیستور باید برق رو با فرکانس بالا از سیم پیچ اولیه عبور بده و برای اینکار باید پایه Base  ترازیستور با فرکانس بالا تحریک بشه . توی مدار اولی این تحریک رو یک نوسان ساز انجام میده و توی مدار دومی میدان توی هسته این کار رو انجام میده . بیش از این هم چیزی نمی دونم سوال نفرمائید .

مدار توی لینک اول خیلی به سهولت قابل ساخته و برای مقاومت های توان بالا می تونید از مقاومت های آجری استفاده کنید. 

مدار توی لینک دوم هم یه مدار ساده تره البته نیاز هست که روی هسته ترانستون علاوه بر دو سیم پیچ اصلی یه سیم پیچ کوچیک چند دوری به اسم "فلای بک" وجود داشته باشه . از اونجایی که توی تمامی "های ولتاژ های تلویزیون" این سیم پیچ وجو داره گاهی اوقات به "های ولتاژ تلویزیون" اصطلاحا "فلای بک" هم گفته میشه . نکته مهم پیدا کردن فلای بک توی ترانهاییه که سیم پیچ اونها دیده نمیشه . برای اینکار باید تمامی پایه های خروجی ترانس رو به صورت دو به دو چک کنید و مقاومت اونهایی رو که با هم اتصال دارن یادداشت کنید . دو پایه با کمترین مقاومت رو میشه به عنوان فلای بک در نظر گرفت و دو پایه با بیشترین مقاومت میشن سیم پیچ اولیه ( که برق بهش تزریق میشه و توی ثانویه ولتاژ بالا ایجاد میکنه). البته این یه قانون تجربیه و میشه هر جور دلتون خواست عمل کنید ! اگه هم کسی با مبانی الکترونیک و ساخت مدار های الکتریکی آشنایی نداره میتونه از اینترنت استفاده کنه!