Popis výroby a navíjanie vlastnej sekundárnej cievky pre VN transformátor. Jediné, čo potrebujete je mať vhodné veľké feritové jadro, dostatok lakovaného vodiča a hlavne dávku trpezlivosti.

      Už dlhší čas som premýšľal nad navinutím ďalšej sekundárnej cievky pre VN transformátor, ale na oveľa vyššie napätie, ako “len“ tých pár kV (2-5kV podľa použitého budiča), ako pri predošlom VN transformátore, kde som mal navinutých 370 závitov. Mať navinutú takúto vlastnú sekundárnu cievku pre VN transformátor má určite nezanedbateľné výhody oproti VN transformátorom z TV a CRT monitorov.

Výhody:

      Za predpokladu, že sa správne a vhodne navinie, tak vieme získať aj o dosť vyššie striedavé VF napätie, ako bežne bezpečne (bez zničenia) z VN transformátorov zo starých TV bez zaliatej usmerňovacej diódy. Naopak z DST resp. IHVT VN transformátorov, vieme síce získať podstatne vyššie výstupné napätie, no je už usmernené a zaliata dióda sa vybrať nedá. Toto je aspoň u mňa veľké plus na experimenty s VF napätím, kedy potrebujem čím vyššie napätie z transformátora, no napríklad nehodí sa použiť teslák – veľmi dobrý príklad argónovej fľaše, kde by mi pri 5l demižóne napätie z bežného VN transformátora zo starej TV proste nestačilo. Potom ďalej je jednoduchšie získať násobičom vyššie napätie, keď sú nato vhodné kondenzátory. Ak máme k dispozícií nejaké veľké feritové jadro, tak vieme aj podstatne väčšie výkony získať z takéhoto VN transformátora a pod.

Nevýhody:

      Tak k nevýhodám v prvom rade by som dal mať dostatočnú trpezlivosť pre navinutie takejto sekundárnej cievky. Keďže to už nie je, ako cievka pre Teslov transformátor. Tu sa musí vinúť niekoľko veľa vrstiev závitov, ktoré sa musia kvalitne medzi sebou izolovať. Iné nevýhody asi ani nie sú, len vedieť, ako nato, mať dostatočnú trpezlivosť, navíjačku a čas nato. Prvý transformátor som si dokonca navíjal, ešte bez navíjačky len tak v rukách :).

Samotné navíjanie – 1. Sekundárna cievka

      Na túto novú sekundárnu cievku som navinul celkovo 1100 závitov. Na jednu vrstvu som vinul 50 závitov, celkovo vrstiev je 22. Maximálny počet závitov na vrstvu je asi práve tých 50 závitov a viac určite neodporúčam. Ideálne je sa držať na jednu vrstvu tak 30-50z max. Jednotlivé vrstvy som navzájom izoloval priesvitnou fóliou na tlač do laserových tlačiarní – fólie pre fotocestu. Dával som vždy po 2 vrstvy fólie medzi vinutia + jedna vrstva izolačky na zalepenie a zafixovanie vodiča. Fólia ide na strany od vinutia ešte 1cm, aby sa zabránilo preskokom výbojov medzi vrstvami po kraji. Tiež presahuje asi 1,5cm cez seba pri prechode na druhú vrstvu, kde vodič rovno pokračuje medzi fóliami na nasledujúcu vrstvu. Tato fólia by mala vydržať do 170°C. Sekundár som navíjal lakovaným vodičom o priemere 0,25mm. Na tento VN transformátor som použil podstatne väčšie feritové jadro, ako je na VN transformátoroch v TV. Tento ferit je štvorcový o rozmeroch 25x25mm. Pôvodne bol údajne z 3,6kW zdroja na 70kV pre RTG, kde VN transformátor bol na štyroch Učkách a ja som využil len dve kusy.

      VN transformátor som ponoril do nového transformátorového oleja pre lepšiu izoláciu, olej pozachádzal medzi vrstvi do medzier, keďže fólia neprilieha všade dostatočne dobre. Tým sa zamedzilo aj koróne na krajoch. Tu doplním, že toto sa neskôr po rokoch ukázalo, ako celkom prúser. Ja som použil nejaký starý agresívny transformátorový olej, lepší by bol slnečnicový alebo žiadny, ako tento – ďalšie bližšie info nižšie v článku.

      Na budenie VN transformátora som momentálne použil osvedčený ZVS Driver s tranzistormi IRFP250 a vstupným napätím 55V. Primárna cievka má 3+3 závity (na fotke je ešte 4+4z). Výstupné napätie je 25kVpk. Koróna s výstupu srší na 2,5cm a oblúk sa zapaľuje na 4cm. Frekvencia ZVS je 25,8kHz.

• Sekundárna cievka: 1100z
• Vodič: 0,25mm
• Jedna vrstva: 50z
• Počet vrstiev: 22
• Primárna cievka (ZVS Driver): 3+3z
• Feritové jadro: 25x25mm
• Izolácia: Fólia do laserových tlačiarní, 2 vrstvy + 1 vrstva izolačky na fixáciu vodiča
• Frekvencia ZVS Driveru: 25,8kHz
• Uin (ZVS): 55V
• Uout: 25kVpk

10.11.2013
      Pridávam sériu ďalších fotiek výbojov a pokusov. Na prvých troch fotkách je pridaná sóda bikarbóna a na ďalších dvoch modrá skalica pre zafarbenie plazmy. Po pridaní sódy bikarbóna sa výboje o niečo predĺžia. Na štvrtej fotke je sfotená plazma tesne po zániku výboja. Na posledných dolných fotkách je koróna na tenkom izolovanom vodiči a z kovovej tyčky. Ako je vidieť, tak na VN transformátore je dosť vysoké napätie aj pre vznik takejto koróny, čo pri bežnom VN transformátore z TV je už ťažko uskutočniteľné. Všetky fotky sú robene pri plnom výkone zdroja so vstupným napätím 55V pre ZVS Driver s IRFP250.

      Výboj a ťahanie oblúka do ruky cez hliníkovú tyč. Napätie zdroja cca 18-20kV pri vstupnom napätí ZVS Driveru 42V. Vzhľadom na nebezpečenstvo takéhoto experimentu tu nebudem popisovať, čo, ako a prečo. Text, ktorý tu bol predtým radšej mažem, aby to neslúžilo, ako “návod”. Skúšal som to pre vlastnú zvedavosť avšak za určitých okolností a podmienok, ktoré som si mohol dovoliť a vedel som čo robím. Nebudem to tu popisovať, dávam tu len fotky, ako kuriozitu a zaujímavosť. Frekvencia aj keď už je vysoká, no stále tu nedochádza ku bezpečnému skinefektu a časť prúdu aj tak prechádza telom. Ďalšia vec, každý to ma individuálne, len preto, že ja som si niečo takéto mohol dovoliť za určitých okolnosti, neznamená to, že to môže každý !!

Za žiadnych okolnosti neskúšajte doma napodobňovať popísaný „experiment“ a cielene ťahať výboje do ruky !! Fotky slúžia len ako kuriozita a zaujímavosť. Dovolil som si to len za určitých okolností a podmienok, ktoré tu nebudem popisovať, ako „návod“ !!

19.4.2015
      Už je to približne 3 roky, čo mám tento VN transformátor. Neviem presne po akom čase, lebo som ho dlho nepoužíval a nemal nato čas, no som si všimol ako transformátorový olej začal leptať gumenú izoláciu na primárnej cievke a na sekundárnej cievke úplne rozleptalo z tavnej pištole ten plast s ktorým som zafixoval VN výstup a studený koniec. Gumená izolácia popraskaná a plast z tavnej pištole vôbec nedržal a šúpal sa medzi prstami. Vtedy som ešte netušil, aký je transformátorový olej agresívny. Lepšie je použiť nejaký rastlinný olej napr. slnečnicový alebo repkový, ktoré majú dokonca vyššiu elektrickú pevnosť, ako transformátorový olej, ale zas vyššiu viskozitu. Priemerná hodnota elektrickej pevnosti čistého transformátorového oleja (ITO100) je 25kV/2,5mm a rastlinných olejov (slnečnicový, repkový) je 31kV/2,5mm. Pre domáce použitie určite napr. slnečnicový olej, ktorý nie je agresívny a má aj vyššiu elektrickú pevnosť, ale vyššiu viskozitu. Pravdaže najlepšie je sa vyhnúť použitiu oleja. Ja som musel môj VN transformátor opraviť, teraz už nie je v oleji a myslím, že ani nebolo potrebne ho dávať do oleja aj keď teraz to už nezistím. Keďže olej stále ostal medzi vrstvami vo vinutí a už tam aj ostane. Len som nechal odtiecť čo najviac oleja a zafixoval som sekundár a výstupy s tavnou pištoľou. Vyzerá to síce škaredo, ale je funkčný a naďalej spoľahlivo funguje bez problémov.

      Ešte pred navíjaním druhej sekundárnej cievky nasleduje experimentálny výkonný ZVS Driver s týmto VN transformátorom, kde prešlo menšími zmenami a úpravami. Viac v článku tu - ZVS Driver 2 - experimentálny

Pôvodná sekundárna cievka zhorela

2. Sekundárna cievka

15.1.2018
      Prišiel veľký deň pre túto moju dlhoročnú sekundárnu cievku, po rokoch zhorela až tak, že som sa úplne vykašľal na jej opravu :]. Raz mi už cievka zhorela, no nebolo to až také hrozné tak sa mi to podarilo opraviť a fungovala ďalšie roky, no pre tento krát som to rovno vzdal. Radšej som navinul novú rovnakú sekundárnu cievku, čo sa mi podarilo v priebehu jedného dňa ručne na navíjačke spolu aj s novou primárnou cievkou pre aktuálny budič – polomost s IGBT tehlou a ešte v daný deň večer som ho otestoval. Teraz už čisto suchý transformátor bez zalievania hmotou a ponárania do oleja. Je tu už problém s korónou medzi vrstvami, takže dlhodobejšie predpokladám napätie cca 22,5kVpk a krátkodobo 25kVpk, viac určite nie. Úplne bezpečne je napätie do 20kVpk. Momentálne nemám chuť sa znova babrať s olejom a funguje to zatiaľ dobre aj takto. Spomínaný VN zdroj, kde tento transformátor aktuálne používam, je už polomost s IGBT tehlou, takže ZVS Driver šiel preč na poličku a padá na neho prach :]. Keďže použitý vodič, postup, izolácie, počty závitov na vrstvu, počet vrstiev... nič sa nemenilo a robil som druhú kópiu prvej sekundárnej cievky, tak to tu budem zbytočne znova opakovať. Všetko je popísané na začiatku článku a tu pridám fotky z postupu navíjania druhej sekundárnej cievky. Lakovaný drôt 0,7mm bol použitý pre primárnu cievku.

Pozri tiež:
ZVS Driver 2 - experimentálny
VN zdroj - IGBT polomost 22,5kV
Plazmové fľaše – atmosférický tlak