geradores de altas tensões

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Geradores de Altas Tenses(parte 1 - Flybacks)Afinal, o que um transformador "flyback"? Simplificando bem, h apenas dois tipos de flybacks: aqueles de sada em CA e os de sada em CC. Aqueles de sada em CA (ou AC, se preferirem) so simples transformadores com ncleo de ferrite; entra AC, sai AC. Os de sada em CC (ou DC) incluem diodos retificadores alm de estgios multiplicadores em seu interior; alguns incorporam at potencimetros (esquema a seguir) . Transformadores flybacks AC so encontrados em antigos televisores (ilustrao no ttulo) e os componentes pertencentes aos retificadores, multiplicadores, etc., so montados separados do flyback. Tais flybacks (AC) so os mais indicados para a montagem de lmpadas de plasma, uma vez que elas s funcionam com altas tenses AC.Circuito tpico (flyback para TV a cores)Especificaes tpicas Gama de tenso de sada: 10 a 30 kVGama de corrente de sada: 4 a 15 mAFrequncia de acionamento perto de 15 kHz (como componente de televisor)Frequncia de acionamento entre 30 e 150 kHz (como componente de monitor)Funo tpicaOs flybacks suprem a alta tenso para os tubos de raios catdicos (TRC) dos televisores e monitores. Eles so acionados (diz-se 'driven', em ingls) por forma de onda em 'dente de serra' na frequncia do sinal de vdeo. parte integrante do circuito de deflexo horizontal, cujo feixe varre a tela da esquerda para a direita, voltando muito rapidamente para a esquerda ao final do percurso. Nos televisores de padro NTSC esta frequncia de 15 734 Hz e no padro PAL M 15 750 Hz. Nos monitores para computador tal frequncia varia geralmente entre 30 kHz e 150 kHz. Conhecer a frequncia para a qual o flyback foi projetado (assim como o transistor usado no seu acionador) um largo e produtivo passo no projeto de um circuito de acionador de flyback.Acionadores de flybacksTendo-se em mos um transformador flyback e alguns componentes bastante comuns (para os acionadores) podemos montar bons circuitos para gerar altas tenses. O mais simples dos acionadores (projeto 1) serve tanto para flybacks AC como DC. Em alguns casos at mesmo os enrolamentos primrios do flyback (devidamente identificados) podem ser usados nos acionadores; a maioria deles, todavia, requer alguns enrolamentos extras sobre o ncleo de ferrite exposto, para aumentar a potncia.Projeto 1 - Oscilador Hartley + flybackPara quem vai iniciar seus experimentos com lmpada de plasma, chifre eltrico, bobina de Tesla transistorizada, experimentos com eletrosttica, etc., eis o circuito mais indicado. Ele utiliza um s transistor NPN (2N3055) e um flyback, no qual se acrescentou dois novos enrolamentos na perna central livre: um com duas ou trs espiras de cabinho 22, capa plstica e outro com quatro a sete espiras de fio 18, capa plstica. O terminal de alta tenso pode ser ligado a um dos terminais de uma lmpada incandescente comum de 100 ou 200W (mesmo que tenha o filamento queimado/quebrado). Uma bonita e funcional lmpada de plasma!Circuito Eltrico e Componentes:Lembre-se, nas condies descritas acima, a alta tenso de sada alternada! A retificao desta tenso implica no acrscimo de diodo retificador para alta tenso e capacitor de alta isolao. Apesar de popular este circuito um tanto instvel; o 2N3055 tende a desligar com certa facilidade, especialmente quando alimentado com mais de 12 Vcc. A culpa no do flyback e nem dos enrolamentos feitos em sua perna livre; o culpado o transistor! Uma soluo para o problema usar o transistor original que acionava o flyback.Projeto 2 - Circuito oscilador push-pull e flybackEsse , provavelmente, o mais 'tpico' dos circuitos osciladores, que usa flyback para gerar altas tenses. a verso 'duplicada' do Projeto 1. Voc facilmente o encontrar pela WEB nos bons sites dedicados Eletrnica.Ele incorpora dois transistores de potncia NPN (2N3055) na configurao de um oscilador em 'push-pull'. Nada h de crtico para os valores das resistncias dos resistores e suas potncias, desde que no se estenda por demais os tempos de usos.Circuito Eltrico e Componentes:O circuito aceita para sua 'alimentao' desde 6 VCC at algo pouco acima de 24 VCC. Todavia, nesse extremo, no devemos exceder o tempo de uso para alm de poucos minutos, sob o risco de queimar o flyback e transistores. Recomendamos que fique nos 12 Vcc, bem filtrado!Existem velhos flybacks de receptores de TV valvulados e mesmo branco/preto que se adaptam perfeitamente a esse projeto. Deles s iremos usar o ncleo de ferrite e o enrolamento de alta tenso; tanto o enrolamento primrio (5 + 5 espiras, com center-tap CT), como aquele da re-alimentao (2 + 2 espiras , tambm com center-tap CT) devem ser feitos pelo construtor.A fonte de alimentao para esse gerador de alta tenso deve prover a intensidade de corrente necessria para cada d.d.p. utilizada (6 a 24 V). Essa fonte deve estar dotadas de bons retificadores, capacitor de filtro e mesmo o uso de um "choque" recomendvel.O enrolamento primrio feito na perna do ncleo, oposta quela da alta tenso, e consiste de 10 espiras de fio rgido de 1 mm esmaltado ou encapado, com 'center tap'; o enrolamento de re-alimentao (feedback) feito sobre o enrolamento primrio e consta de 4 espiras de fio rgido de 0,5 mm esmaltado ou encapado, com 'center-tap'. Se ao aplicar a tenso de alimentao no se detetar produo de alta tenso no enrolamento devido, mas constatar drenagem de corrente, deve-se inverter os fios dos enrolamentos de feed-back que vo s bases dos transistores, para se ajustar adequadamente as fases para promover as oscilaes.Os transistores 2N3055 pode (e at tem certas vantagens, em alguns casos) ser substitudo por aqueles de sada horizontal de TV. Tambm podem ser usados transistores do tipo PNP, desde que se inverta as polaridades de entrada de tenso no oscilador.Se a tenso de alimentao no superar os 12 V, os resistores do divisor de tenses para as re-alimentaes podem ser de 100 ohms e 20 ohms. Todavia, como em toda montagem 'caseira', a experimentao, com o intuito de melhorar o desempenho, sempre o recomendado.Esse circuito, dependendo do flyback utilizado e dos transistores, trabalhar muito bem, fornecendo de 15 a 40 kV e poder ser usado em experimentos tais como: chifre eltrico, lmpada de plasma, bobina de Tesla transistorizada, etc. Todavia, vale a observao do projeto anterior --- problemas? --- o culpado sempre o transistor! Use outros melhores que o 3055 ou, de preferncia, o tipo usado no flyback originalmente.Projeto 3 - Circuito oscilador push-pull, flyback e retificador triplicadorO Projeto 2, como vimos, fornece sada em AC. A retificao e multiplicao desta sada, para obteno de DC, pode ser efetuada mediante um 'triplicador de tenso comercial'. Este projeto basicamente o mesmo anterior ao qual se acrescenta o capacitor C2 e o triplicador de tenso.Circuito Eltrico e Componentes:Projeto 4 - Oscilador c/ MOSFET, CI-555, 2N2222Esse outro bom e eficiente circuito gerador de alta tenso usando flyback. O circuito usa um MOSFET; um CI-555 (timer) para lanar pulsos com ondas quadradas sobre o 2N2222 e um ramo capacitor - potencimetro para o devido ajustes dessas freqncias. O 2N2222 comanda a porta do MOSFET e esse, por sua vez, controla os pulsos agudos para o enrolamento extra de 10 espiras efetuado no flyback.Circuito Eltrico e Componentes:Um acurado ajuste em ambos os potencimetros permitir a obteno de compridos arcos eltricos no terminal de alta tenso. A fonte de alimentao para tal circuito poder fornecer desde + 12 VCC at +15 VCC, sob corrente de 3 A. O MOSFET requer bom dissipador de calor.Se usar o aparelho por algum tempo para demonstraes em Salas de Aula ou Feiras de Cincias escolares, e perceber que o MOSFET est esquentando muito, recomenda-se a insero de um resistor de 4 ohms (se a fonte fornecer 12 V) ou de 5 ohms (se a fonte fornecer 15 V ou mais), entre o terminal 'fonte' do MOSFET e o enrolamento primrio do flyback.D preferncia a flybacks mais antigos com o enrolamento de alta tenso em forma de 'rosca' (toride) e no aos mais modernos com tal enrolamento 'cilndrico'.Projeto 5 - Oscilador com trafo comum de alimentaoEste oscilador permite obter, a partir de pequena tenso contnua (3 a 6V), uma alta tenso alternada, com baixa corrente.O transformador pode ser um comum para alimentao, com primrios de 0/110/220V e secundrios para qualquer uma das tenses 3/6/9/12V onde, nesse oscilador, o secundrio quem vai ligado ao circuito e o primrio de onde se recolhe a alta tenso.Circuito Eltrico e Componentes: