Высоковольтный блок телевизора схема

Приветствую всех радиокотов и поздравляю с 8-ми летием!

Внимание! В статье описывается технология, использующая высокое напряжение! Будьте внимательны и осторожны ! Автор не несет ответственности за ваши действия! Берегите себя!

Решил впервые взять участие в конкурсе и представить на суд котам свой проект. Что же такое ЛЭТ? Большинство радиокотов прекрасно знают что такое ЛУТ (лазерно – утюжная технология. Многим также известна ЛЛТ (лазерно – ламинаторная технология). Я предлагаю свой способ – ЛЭТ (лазерно – электростатическая технология).

Как это работает? Сначала немного теории.

Теория.

Технология ЛЭТ, наряду с ЛУТ и ЛЛТ использует для создания изображения лазерный принтер. Кратко рассмотрим основные этапы формирования изображения в таком устройстве. ( Подробное описание легко можно найти в Интернете).

Большинство лазерных принтеров в своем составе имеет картридж, который состоит из светочувствительного барабана (1), заряжающего вала (2), емкости с тонером (3), вала проявки (4) и узла очитки барабана (5).

Высоковольтная плазма из ТДКС | Высоковольтный БП

На заряжающий вал подается отрицательное напряжение, и светочувствительная поверхность барабана приобретает отрицательный заряд. На следующем этапе поверхность выборочно засвечивается лазерным лучом (блок 6). Те места барабана, куда светил лазер, теряют свой отрицательный заряд (стают нейтральными). Другая часть поверхности сохранят свой заряд.

Наступает черед проявки. Тонер в бункере имеет отрицательный заряд вследствие трения между частицами и заряжающим лезвием. Тонер также обладает магнитными свойствами, и примагничивается к валу проявки (4). На вал подается определенное напряжение смещения. В результате тонер прилипает только на те места барабана, где отсутствует отрицательный заряд (как известно, одноименные заряды отталкиваются).

Далее следует этап переноса тонера с поверхности барабана на бумагу. Бумага проходит между барабаном и валом переноса (7). На вал подеется положительное напряжение и электрическое поле между заземленным барабаном и валом перетягивает отрицательно заряженные частицы тонера на бумагу.

Далее следует узел закрепления (8), где тонер запекается в бумагу.

Для технологии ЛЭТ необходимо пропустить последний этап (8) и получить бумагу с незакрепленным тонерным рисунком. При этом частицы с тонером, будучи на поверхности листа, сохраняют свой отрицательный заряд. Суть ЛЭТ – перетянуть эти отрицательно заряженные частицы тонера с бумаги на положительно заряженную поверхность фольги текстолита.

Для этого необходимо создать электрическое поле, которое и перетянет тонер. При этом на специально подготовленную поверхность фольги подается высокое положительное напряжение (порядка 6 – 9 киловольт). Лист с незакрепленным изображением кладется на фольгу изображением к фольге (естественно до подачи высокого напряжения). Далее этот “бутерброд” сверху прокатывается специальным токопроводящим валом, который подключен к общему проводу (земле) .

В результате тонер перетягивается электрическим полем и практически весь остается на фольге. Остается его “закрепить” нагревом и рисунок готов.
Теперь можно переходить к практике.

Практика.

Устройство для переноса тонера состоит из низковольтного блока питания, высоковольтного блока питания, вала переноса и рабочей поверхности.

Низковольтный блок, в виду очевидности, не рассматривается. Его параметры зависят от примененной схемы высоковольтного блока.

Высоковольтный блок должен создавать напряжение порядка 6 – 9 киловольт при очень малом токе. В том устройстве, которое применяю я, используется высоковольтный блок от какого-то лазерного принтера и блок питания на 24v. Также была реально опробована схема с использованием деталей телевизора Шилялис 405Д (строчный трансформатор и умножитель)
Вот схема этого блока.

В конце статьи приведена схема в лучшем качестве.

Питание на схему подается через контакты реле, которое управляется кнопкой включения высокого напряжения. Это сделано с целью лучшей изоляции радиокота от высокого напряжения. Задающий генератор построен на широко распространенной микросхеме NE555. На выходе генератора имеем сигнал с частотой 14-15 килогерц (рабочая частота ТВС) и скважностью около 50%.

Далее следует полевой транзистор, работающий в ключевом режиме с нагрузкой в виде ТВС. С выхода ТВС напряжение попадает на умножитель. К выходу умножителя в обязательном порядке подключается блок ограничительных резисторов с суммарной величиной порядка 500 МегаОм .

Резисторы определяют рабочий ток переноса, ограничивают ток при возможном коротком замыкании и предохраняют радиокота от преждевременной смерти в случае касания платы под высоким напряжением. 500 МегаОм можно “набрать” доступными высокооомными резисторами. Выход резисторного блока подключается через разъем к рабочей поверхности. Всю высоковольтную часть необходимо тщательно заизолировать, чтоб нигде не прошивало. В качестве изоляции неплохо работает термоклей (полупрозрачные палочки, 1 см в диаметре). Общий провод схемы крайне рекомендуется подключить к заземлению .

Рабочая поверхность представляет собой кусок ДСП с подключенным высоковольтным выводом к основному блоку, а также проводом для подпайки к плате.

Вал переноса состоит из непосредственно самого вала и ручки, в которой смонтирована кнопка включения высокого напряжения. Сам вал – это токопроводящий вал переноса от лазерного принтера. Он располагается под фотобарабаном и переносит тонер с барабана на бумагу.

Его можно попросить в любой мастерской, которая занимается ремонтом оргтехники, или вытащить из нерабочего лазерного принтера. Ось вала необходимо надежно подключить к общему проводу схемы при помощи пружинящих контактов. Желательно также использовать токопроводящую смазку. Ось вала на концах закреплена на подшипники качения для легкого вращения.

Ручку желательно сделать пластиковой и все токоведущие части максимально заизолировать. Кнопку включения необходимо расположить таким образом, чтобы было удобно нажимать при работе.

Несколько слов о принтере. К сожалению, обычный принтер без доработки сложно использовать для ЛЭТ. Единственно, если принудительно остановить принтер во время печати и аккуратно вытащить лист, можно получить незакрепленное изображение, равное по длине от барабана до фьюзера. Но лучше найти принтер с неисправным фьюзером и переделать его для наших целей. Для ЛЭТ наиболее подходят принтеры Hewlett Packard HP LJ 5L, 6L, 1100, Canon LBP 800, 810, 1120.
Для доработки принтера необходимо удалить фьюзерный модуль. Для того, чтобы принтер не определил отсутствия нагревателя, необходимо вместо термодатчика фьюзера подключить резистор 8.2 килоом. (от термодатчика к принтеру идут два тонких провода, от нагревателя – два толстых (они просто отключаются).

Картридж принтера должен быть в хорошем состоянии, на отпечатках не должно быть грязи или царапин. Тонер я рекомендую взять фирмы Static Control, такой как на фото.

Процесс.

1. Подготавливаем поверхность фольгированого текстолита. Необходимо просто помыть бытовым чистящим средством для очистки и обезжиривания.

2. Подготовленный рисунок печатается на гладкой бумаге. Я для этих целей использую страницы журналов с толстыми мелованными страницами.

3. К фольге текстолита в уголке припаиваем высоковольтный вывод нашего устройства и закрепляем плату к рабочей поверхности.

4. Протираем плату спиртом. На поверхность фольги наносим несколько капель раствора канифоли в спирте. Далее эти капли растираем по поверхности фольги безворсовым кусочком ткани, который смоченный в этиловом спирте. В результате плата должна слегка липнуть. Тонкий слой канифоли необходим как разделительный слой для электростатического переноса.

Следим, чтоб на плату не попали пыль и волосинки.

5. Закрепляем лист с изображением таким образом, чтобы не нарушить незакрепленный рисунок на бумаге.

6. Устанавливаем вал переноса в начале изображения, нажимаем кнопку включения высоковольтного блока и прокатываем лист к фольге. Сразу в конце изображения отрываем лист от фольги и отпускаем кнопку.

7. Если изображение на плате не вышло хорошо, то тряпочкой со спиртом удаляем тонер и слой канифоли, тщательно протираем плату спиртом и начинаем опять с п.4

8. Отпаиваем провод от платы.

9. Теперь тонер на фольге необходимо запечь. Это можно сделать с помощью радиотехнического фена с температурой воздуха на выходе около 250 — 300 С. Можно прогреть плату иным способом (положить на минуту – две на поверхность нагретого перевернутого утюга , изображением естественно вверх). Запекание тонера видно на глаз по появлению блеска.

10. Слегка протираем плату этиловым спиртом, чтобы удалить слой канифоли, который будет мешать травлению. Спирт растворяет канифоль, но не растворяет тонер. Если на тряпочке после протирки остается много тонера, значит тонер был недостаточно запечен.

11. Травим плату.

12. Вытираем тонер с дорожек 647-м растворителем

Вот что получается-
Плата с тонером:

Плата после травления:

P.S. Некоторые аспекты технологии не до конца проработаны, я не так часто делаю платы – это для меня хобби. Надеюсь что технология понравится радиокотам!

Итоги

ПЛЮСЫ ЛЭТ
1. Плата изготавливается максимально быстро, нет необходимости отмачивать и отчищать от остатков бумаги
2. Отличная адгезия тонера к фольге
3. Низкая себестоимость процесса
4. Довольно высокие технологические нормы
5. Легко исправлять неправильно нанесенный рисунок до запекания тонера (просто вытераем)

МИНУСЫ ЛЭТ
1. Необходимость иметь переделанный принтер
2. Наличие высокого напряжения
3. Возможные проблемы с сплошными полигонами (присущие также ЛУТ И ЛЛТ) – рекомендуется заливать полигоны сеткой
4. Сложность изготовления двухсторонних плат
5. Нужен спирт 🙂

Источник: www.radiokot.ru

Блоки питания

Высоковольтный источник из деталей к телевизору

Высоковольтные источники питания используют в люстрах Чижевского, электропылеулавливателях и т п. Рабочее напряжение в таких устройствах составляет обычно 20. 40 кВ при токе потребления в несколько десятков микроампер. Предлагаемый высоковольтный источник (рис 1) состоит из

— двухкаскадного двухтактного преобразователя на транзисторах VT1 VT4,

— задающего генератора на ИМС К174ХА11 (используется субмодуль УСР от телевизоров 2УСЦТ ЗУСЦТ),

— распределителя импульсов на DD1,

— выходного трансформатора Т2 (ТВС-110ПЦ15)

— умножителя Е1 (УН9/27-1 3),

— измерителя тока РА1

— набора ограничительных резисторов R10 R19

— стабилизированного источника питания (+12 В)

— источника разнополярного напряжения для оконечного каскада (±150 В), включенного через помехоподавляющий фильтр ПФП

В субмодуле синхронизации УСР подстроечным резистором “Частота” выставлен симметричный прямоугольный сигнал (меандр) положительной полярности амплитудой около 12 В и частотой FCTp= 15625 Гц (Т=64мкс). Повышение частоты приводит к искажению формы прямоугольных импульсов и увеличению ВЧ-потерь, а понижение — к уменьшению габаритнои мощности и заходу в режим насыщения, т. е увеличению НЧ-потерь.

Выходной сигнал генератора (УСР) посредством буферных ячеек DD1 2, DD1 3 управляет двухтактным транзисторным преобразователем. Предварительный каскад преобразователя — согласующий, и обеспечивает совместно с трансформатором Т1 гальваническую развязку высоковольтных цепей. Выходной каскад на VT3, VT4 запитан по схеме искусственной средней точки, образованной конденсаторами С5, С6 Питание УСР+12 В организовано от отдельного источника со стабилизатором на DA.

Резисторы R10 R19 выполняют функцию ограничения тока в случае электрического пробоя, повышая безопасность обслуживания и защищая прибор РА1 (рекомендуется головка с током полного отклонения 100 мкА) и преобразователь в целом. Набор резисторов состоит из 10 штук (33 МОм каждый, допустимое напряжение U=25 кВ) типа КЭВ-1 (от ламповых УЛПЦТ-61, 59). Можно использовать СЗ-9 (330 МОм).

Трансформатор Т1 выполнен на кольце К16x10x4,5 М2000НМ1. Намотка — проводом ПЭТВ-0,23 (в два провода). Первичная обмотка — 2×30, вторичные — по 24 витка Настройка осуществляется подачей питающего напряжения (12 В) и контролем импульсов при малом напряжении выходных транзисторов. Для этого их можно включить через

ЛАТР или понижающий трансформатор, обеспечивающий напряжение несколько десятков вольт. Наличие импульсов и их форму контролируют на клеммах накальной обмотки ТВС осциллографом.

При отсутствии импульсов на обмотке накала или их чрезмерно искаженной форме нужно проверить правильность схемы и исправность элементов. Колебательный процесс на накальной обмотке используемых ТВС рекомендован с параметрами Um/Uo

Транзисторы VT3 и VT4 желательно подобрать с одинаковым β. Устанавливаются они на радиаторы от МС-3. Радиаторы к VT1, VT2 — пластинчатые, незначительно превышающие по размеру транзисторы.

На рис.1 указаны токи в номинальном режиме (-220 В, +12 В). К снижению тока и улучшению теплового режима VT3, VT4 ведет увеличение номиналов R5. R8, С1, С2, уменьшение числа витков вторичной обмотки Т1. Однако чрезмерное снижение тока приводит к отсутствию запуска при включении на полное питающее напряжение.

Схема на рис.1 обеспечивает Uвых = 20. 25 кВ. При необходимости его увеличения до 40. 50 кВ включаются по 2 ТВС и умножителя (рис.2). В скобках на основной схеме указаны токи для этого режима.

Источник: radiopolyus.ru

Высоковольтный блок питания своими руками

Изготовление самоделок такого рода требует особых умений и знаний. Если это ваша первая самоделка, подобного вида, следует обратиться за помощью к специалисту (для собственной безопасности).

Статья лишь демонстрирует процесс изготовление блока питания. Автор статьи не несет ответственности за любой ущерб или травмы, вызванные использованием данной информации.

Шаг 1: Вступление

Этот блок питания был разработан для подачи постоянного напряжения величиной около 50 кВ. Он легко может быть преобразован в регулируемой БП, путем подсоединения реостата (в случае использования трансформатора) или добавления дополнительных схем для регулирования мощности.

Общая стоимость около 15 €, так как большинство частей (трансформатор, мостовой выпрямитель, радиатор, переключатели, кабели …) были взяты из старой техники, единственные части, которые были приобретены – это таймер 555, разъемы и конденсаторы.

Шаг 2: Материалы

• Трансформатор+выпрямительный мост+конденсаторы;
• Переключатели и разъемы;
• Термоусадочные трубки;
• Макетная и печатная плата;
• 555 таймер;
• 8 контактное гнездо;
• 7812 (если входящее питание в 555 > чем 14,5В или ниже, чем 35В);
• Малый радиатор для 7812 (при необходимости);
• 2*100 нФ;
• 1*1 мкФ;
• 1*10нФ;
• 1*68 мкФ ( или 100 мкФ);
• 2*4148 диода;
• 3*10k;
• (1 МОП) 10R;
• 1*680R;
• 1*470R;
• 1*10k переменный резистор;
• 1*100k переменный резистор;
• 2* ручки для переменных резисторов;
• 1*2N2222 и 2N2907 (или другая NPN-PNP пара);
• 1*Инфракрасный датчик;
• 1*Инфракрасный светодиод;
• 1*BC547(или аналогичный: 2N2222или 2N3904);
• 2* изолирующих разъема высокого напряжение;
• 3* МОП IRF540N, но рекомендую 1*IRFP260;
• Радиатор для транзисторов(и вентилятор, при необходимости);
• Кнопки;
• Трансформатор для строчной развертки от старого телевизора или монитора компьютера;
• Толстый медный кабель(около1 метра);
• Эпоксидный клей.

Шаг 3: Расчеты

Единственный расчет, который необходимо выполнить – расчет значение конденсаторов (в случае, если вы используете трансформатор).

В моем случае использовал 20000 uF. Возможно следует добавить 10000uF или 20000uF, чтобы увидеть эффект на выходе. Пульсация созданная в связи с изменением токов может изменить корректную работу управления, в результате снизится эффективность и уменьшится дуга.

Шаг 4: Изготовляем короб

Каждый блок питания нуждается в надежном ящике, который будет скрывать компоненты цепи. Очевидные материалы для корпуса – это дерево и пластик.

Я выбрал дерево, потому что оно позволит дополнительно заизолировать элементы высокого напряжения.

Примечание: Если вы планируете покрасить корпус, предварительно проверьте краску на предмет проводимости при больших напряжениях.

ВНИМАНИЕ: Несмотря на то, что древесина очень хороший изолятор, она может накапливать влагу. Рекомендую перед изготовлением корпуса высушить древесину в печи, после чего нанести равномерный слой краски.

Шаг 5: Управляющая схема

Соберём небольшую схему на базе 555 таймера с регулируемой частотой и рабочим циклом (от 5-50kHz и 5-50% рабочего цикла), она имеет свой собственный вход 12В, который не зависит от трансформатора.

Три IRF540N соединяем параллельно (можете использовать один IRFP260N). При этой конфигурации они едва нагреваются, даже при полной нагрузке.

Добавим в цепь кнопку с резистором 1k (в этом месте должен быть помещен ИК-датчик). Вы можете доработать схему и удалить транзистор, оставив кнопку и подключенный к 4 выводу 10k резистор, идущий на землю.

Примечание: Для того, чтобы перевести рабочий цикл от 5 до 50% (а не из ~ 5% до 100%), поместим 10k резистор, как показано на рисунке. Этот резистор должен быть размешен в сборке с диодом перед конденсатором. Если вы подключите его в ряд с другим диодом то в конечном итого вы будете регулировать рабочий цикл от 50 до 100%.

Вы можете скачать схему, если планируете изготовлять печатную плату.

Шаг 6: Прокладываем проводку

Убедившись, что схема работает правильно подключим МОП — транзисторы параллельно, (чтобы сделать это соединим все «стоки» и «источники» кабелями «для большой силы тока», добавив 10 Ом на каждый вывод и соединим их вместе.

Примечание: Если вы добавили 10 Ом резистор на каждый вывод, удалите 10 Ом резистор на плате.

Закрепим разъем сетевого кабеля и выключателя на короб, подключим их (очень важно использовать термоусадочные трубки для защиты соединений).

ВНИМАНИЕ: Кнопка предпочтительнее переключателя! В случае аварии кнопка отпружинит обратно и разорвет цепь. НИКОГДА не используйте переключатель в качестве разрывателя цепи.

После того, как управляющая схема была собрана, можно приступить к подключению БП.

Шаг 7: Монтаж блока питания

После того, как найдем подходящий источник питания, прикрепим его к схеме. Подключим 12В блок питания вместе с трансформатором к одному выводу выключателя, как показано на картинке. Подключим трансформатор к мостовому выпрямителю, а затем конденсаторы, используя термоусадочную трубку для изоляции соединений цепи.

Подключим питание к «обратному ходу» и МОП-транзисторам, как показано в следующем шаге.

Шаг 8: Подготовка, подключение и изоляция обратного хода

Обвернём около 10 витков толстой проволоки вокруг ядра первичной обмотки. Положительный вывод блока питания подключается к одному из концов этого провода, а другой конец соединяется со «стоком» полевого транзистора. Для соединений можете использовать клеммные колодки. Припаиваем провода и покрываем все контакты эпоксидной смолой.

Обратный ход имеет полярность и встроенный диод, который позволяет току протекать в одном направлении. Чтобы проверить, какой стороной следует подключить его, расположим положительные и отрицательные провода на некотором расстоянии, а затем разведём соединения и сравним обе длины дуги.

Примечание: Добавил конденсатор 22uF 250V к (или параллельно) первичной обмотке в целях достижения некоторого резонанса – это улучшило выходной ток, и теперь я бы сказал, что напряжение немного выше. Могу ошибаться, но трансформатор и мостовой выпрямитель, кажется, не греются, как раньше, или по крайней мере не чувствуется никаких побочных эффектов.

Шаг 9: Тестовой запуск

Рекомендую проверить поделку в полной темноте, чтобы увидеть, если есть коронные разряды в тех местах, где они не должно быть и исправить это эпоксидной смолой или каким-либо другим видом изоляционного материала.

Для оптимизации выходной мощности обратного хода мы должны настроить частоту и рабочий цикл. Для этого вы можете измерить ток, протекающий через вторичную обмотку и отрегулировать потенциометры, чтобы получить максимальную дугу.

Шаг 10: Примеры использования

Спасибо за просмотр. Удачи!

Источник: mozgochiny.ru