Comment les transformateurs au néon sont-ils construits?


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Je sais que les transformateurs d'enseigne au néon (NST?) Produisent une haute tension - jusqu'à 15kv. Mais je ne peux pas imaginer ce qu'il y a dedans. Wikipédia semble indiquer qu'ils peuvent être une forme de transformateur résonnant mais ne fournit aucun diagramme. La recherche de «transformateur résonnant» sur Google montre des images qui peuvent être des transformateurs à noyau stratifié ou à base toroïdale à proximité rapprochée, mais c'est difficile à dire.

À quoi ressemblerait un NST typique s'il était ouvert, et serait-il possible (pas que je veuille essayer) pour quelqu'un de construire à la maison un transformateur HT comme un NST?

Remarque: je ne me ferais jamais confiance pour en construire un, donc cela pourrait répondre à la deuxième partie de la question - si je voulais une bobine tesla, j'achèterais un NST fonctionnel

Réponses:


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Les transformateurs de puissance ordinaires sont conçus pour avoir une bonne régulation de tension (le rapport de la tension d'entrée à la sortie est assez constant quelle que soit la charge) - le flux est principalement lié entre le primaire et le secondaire et l'inductance de fuite est minimisée.

Les transformateurs à enseigne au néon sont conçus pour avoir une inductance de fuite élevée - des " shunts " ferromagnétiques sont insérés (magnétiquement) en parallèle avec le secondaire, ce qui est similaire électriquement à un grand inducteur en série avec la sortie. Cela fait du transformateur plus une source de courant constant CA qu'une source de tension constante. Il permet à la tension à travers le tube néon d'augmenter afin de démarrer l'ionisation et empêche un courant excessif d'être tiré une fois que la décharge commence. Ci-dessous, une photo d'un transformateur d'enseigne au néon démonté de ce site Web (flèches et légende ajoutées).

entrez la description de l'image ici

Il est possible de tromper avec les shunts afin de changer ce comportement (les supprimer augmente le courant de court-circuit).

Les «transformateurs» modernes en enseigne au néon sont généralement des alimentations à découpage conçues pour avoir des caractéristiques similaires à celles des transformateurs de fréquence secteur plus anciens. Les anciens sont pratiquement indestructibles et les nouveaux ne dureront pas aussi longtemps.


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En ce qui concerne la construction vous-même, je pense qu'il serait beaucoup moins cher / plus facile d'acheter un d'occasion que de se procurer le noyau et le fil, mais il n'y a rien de mystérieux en eux - juste beaucoup de tours de fil avec des bobines imprégnées sous vide et quelques laminations.
Spehro Pefhany

Je suis content d'avoir mal lu la première fois. Les "lamentations" semblaient très mystérieuses.
David Wilkins

@DavidWilkins C'était vrai cette fois, mais la correction automatique a fait pire pour moi.
Spehro Pefhany

Ayant enroulé à la main quelques petites bobines, je pense que les "lamentations" sont ce qui résulterait de la mise en place de l' enroulement vous-même ;-) D'un autre côté, mon grand-père avait l'habitude de réparer les petits appareils comme un passe-temps en rembobinant eux-mêmes leurs moteurs, donc c'est certainement peut être fait.
RBerteig

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La plupart du temps, un transformateur "enseigne au néon" est un transformateur avec un rapport élévateur élevé. La quantité de tension est augmentée de l'entrée à la sortie est le rapport de tours des tours de l'enroulement secondaire (la sortie) aux tours de l'enroulement primaire (l'entrée).

Le secondaire doit également avoir une impédance importante, car les enseignes au néon fonctionnent vraiment sur le courant. Il faut une haute tension pour ioniser le gaz, mais après cela, vous le maintenez avec un courant fixe à une tension beaucoup plus basse. La haute impédance s'accompagne largement de nombreux tours. Autrement dit, idéalement, vous voulez conduire une enseigne au néon avec une source de courant, pas une source de tension. Un transformateur avec une impédance de sortie importante se rapproche suffisamment de cela.

Vous mentionnez la résonance, donc apparemment, certains types ont un condensateur pour former un circuit de réservoir à la fréquence de ligne. Un ami à l'université avait un transformateur d'enseigne au néon avec lequel nous utilisions le CRT à partir d'un vieux téléviseur, mais je ne me souviens pas y avoir vu un condensateur. Si je me souviens bien, il n'y avait que deux fils sortant d'une extrémité d'un bloc scellé avec un transformateur.


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Les transformateurs au néon n'utilisent pas de condensateur, sauf pour la correction du facteur de puissance, qui est requise dans certaines municipalités, comme NYC. La première réponse ci-dessus est exactement la bonne. Les transformateurs au néon sont des transformateurs haute tension à haute fuite. La tension en circuit ouvert (pas de courant circulant) est généralement de 7500 à 15000 volts entre les (2) branches secondaires. Le courant de court-circuit varie de 30 à 60 mA. Lorsque vous utilisez un tube néon, la tension de la lampe RMS est environ la moitié de la tension en circuit ouvert et le courant de la lampe est d'environ 80% du courant de court-circuit. La partie difficile de la fabrication d'un transformateur au néon est les enroulements secondaires. Les tours typiques peuvent varier de 10 à 13 000 par secondaire pour les transformateurs de 6 000 et 7 500 volts, jusqu'à plus de 20 000 sur les transformateurs de 12 000 à 15 000 volts. La perspective d'essayer de remettre du fil magnétique de 39 AWG sur un tube central en kraft avec une isolation intercouche en papier kraft est pour le moins intimidante. Votre meilleure option est de trouver un transformateur qui est tombé en panne et d'en couper une section transversale à l'aide d'une scie à ruban. Je l'ai fait plusieurs fois, et c'est un morceau de conversation cool. Bonne chance.

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