Construcción de un generador de alta tensión casero con un Flyback de TV

El último proyecto de este tipo que construí fue un altavoz de plasma con el que con muy pocos elementos obtuve unos resultados muy interesantes, pero claro, me quedé con ganas de algo más, así que nuevamente investigué que más se puede hacer con un flyback de televisión y casualmente me volvió a aparecer esta misma página web kaizerpowerelectronics.dk en el que se muestra de forma clara cómo construir un convertidor resonante de tipo ZVS.

Vista del montaje

Bueno, antes de todo como la seguridad es lo primero, tengo que decir que si el anterior proyecto (altavoz de plasma) era peligroso, este lo es aún más ya que las tensiones generadas son mayores, y lo que es más importante, la intensidad con la que se trabajará también lo es, por lo tanto, si se produce una descarga accidental hace que el riesgo de generar lesiones por electrocución y quemaduras tanto internas como externas sea mayor debido a que la temperatura y el calor que se establece entorno al arco es muy elevado, así que antes de empezar, recomiendo leer este artículo sobre las NORMAS DE SEGURIDAD en alta tensión. 

COMPONENTES NECESARIOS:

*Dos transistores MOSFET IRFP250N. 

Circuito del generador de alta tensión

*Dos diodos Zener 1N5349B. 

*Dos diodos rápidos MUR1560. 

*Dos resistencias de 470 ohmios y 5 W. 

*Dos resistencias 10 K. 

*Varios condensadores cuya capacidad total sea aproximadamente de 0,66 microfaradios, mínimo 250 voltios. 

*Una inductancia toroidal (anillo) de 170 microhenrios. 

*Disipador de calor. 

*Pasta térmica. 

En cuanto a los componentes he de decir que tanto los diodos rápidos como los diodos Zener no tienen por que ser los que se especifican arriba ya que el circuito original solo se indica que los primeros diodos tienes que se rápidos y que los Zener soporten por lo menos 12 voltios y en base a esto se puede eligir cualquier modelo que cumpla estas especificaciones, sin embargo, también quiero añadir que estos dos últimos componentes por lo menos donde vivo me fue imposible conseguirlos ya que en las tiendas de electrónica o me decían que nunca los habían tenido o me daban simplemente largas, a así que no tuve más remedio que comprarlos por Internet, los MOSFET los conseguí en eBay, y los diodos y el resto de componentes los compré en futurlec.com que como se puede pagar mediante Paypal la compra fue muy cómoda y en cosa de dos semanas ya tenía todo en casa. 

CONSTRUCCIÓN DEL CIRCUITO

Esquema de montaje

Ahora que ya tenemos los componentes, lo primero es montar el circuito, se puede hacer soldando los componentes directamente entre ellos o hacer lo mismo que construí para el anterior proyecto, una base de cartón a modo de circuito “impreso” y construir las pistas con alambre de cobre que también queda con una acabado elegante, pero eso a gusto de cada uno. 

MOSFET montado en el disipador

El siguiente paso es montar los MOSFET en su correspondiente disipador, yo los saqué en su día de un viejo televisor, sin embargo puede servir un trozo de aluminio o metal, y aquí una cosa importante, ambos transistores tienen que estar eléctricamente aislados así que he utilizando dos disipadores por separado aunque también se pueden montar ambos transistores sobre un mismo disipador pero interponiendo entre estos y el disipador una alfombrilla térmica la cual transmite el calor pero no la electricidad. 

En el primer caso hay que usar pasta térmica, si se usa estas alfombrillas ya no es necesario. 

Ventilación forzada

Después habrá que construir la inductancia ya que como en la mayor parte de estas cosas no se suelen encontrar a medida en las tiendas de electrónica, así que para hacerlo habrá que buscar un núcleo de ferrita con forma de anillo (toroidal), este se puede encontrar por ejemplo en las fuentes de alimentación conmutadas como las de los ordenadores, cuando ya lo tengamos habrá que dar unas 14 vueltas, vuelta arriba, vuelta abajo, y el cable a utilizar tendrá que soportar como poco 10 amperios. 

Salida de alta tensión

Bobina primaria

Por último habrá que arrollar la bobina primaria sobre el flyback, en principio cualquier modelo funcionará bien (preferiblemente de TV a color), solo hace falta que su núcleo de ferrita esté al descubierto, y en cuanto al número de vueltas habrá que dar 5 y 5, es decir, 10 en total y en el medio de estas habrá que sacar una toma media, y que todas ellas que estén en el mismo sentido, después habrá que buscar los terminales de la salida de alta tensión del flyback, para ello con un polímetro en posición de medir resistencia se toma un terminal de este y se pone en contacto con el cable que se dirige hacia la ventosa que va al tubo de imagen y ahora con el otro terminal se va probando uno a uno los pines de la base del mismo hasta encontrar la que menos resistencia tenga, entonces ese será el segundo terminal, ahora una vez localizado la salida de alta tensión a ambos extremos se suelda un par de cables con alambre pelado al final de estos, ya que si el arco se establece junto al flyback el calor literalmente lo derretiría por dentro al igual que si usamos solo cable sin quitar el aislante ya que este se quemaría (ya sabrás porqué en el vídeo)

Condesadores que forman parte del circuito tanque

Un apunte más, en cuanto a la elección de los condensadores una buena idea es usar varios acoplándolos en serie-paralelo para reducir al calor que en ellos se pudiera generar ya que al tener que trabajar con altas frecuencias estos están sometidos a mucho estrés lo que puede hacer que duren poco, así que usando varios en vez de uno solo con la capacidad exacta nos ahorrá problemas. 

Para hacer los cálculos de cómo hallar la capacidad total del conjunto de condensadores se usan las siguientes fórmulas. 

Fórmulas para la asociación de condensadores

A la hora de ponerlo en marcha habrá que tener una serie de consideraciones previas, la primera es que el consumo de este circuito es considerable y me quedo corto, ya que aplicándole una tensión de 12 voltios la intensidad llega fácilmente a los 5 amperios, con 24 voltios la intensidad se triplica llegando a los 15 amperios, y teniendo en cuenta que este circuito se puede alimentar con una tensión de hasta 40 voltios, la intensidad puede llegar a los 35 amperios de pico, aunque no recomiendo forzarlo tanto ya que con toda seguridad nuestro flyback se achicharraría, por no decir lo que ocurriría con los MOSFET, así que habrá que disponer de una fuente de alimentación muy potente, no tanto como para llegar a los 35 amperios pero si a 12 A mínimo y una tensión que ronde los 15-24 voltios si se quiere hacer un poco de espectáculo, o como es mi caso un simple transformador que nos de esa potencia y un puente rectificador que también soporte dicha intensidad, si no se dispone de esto mejor ni te plantees su construcción porque simplemente no funcionará o peor aún, nos carguemos la fuente. 

FABRICACIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN PARA EL GENERADOR

Si dispones de una fuente de alimentación que de esa potencia de salida, perfecto, si solo dispones de un transformador sin nada más como es mi caso (yo lo conseguí de un viejo cuadro de mando de un ascensor) y quieres construirte una fuente de corriente continua para este proyecto, con el siguiente esquema lo tendrás fácil.

Esquema fuente de alimentacion (puente de Graetz + condensador)

Puente rectificador montado sobre un dispador

Por último antes de ponerlo en marcha lo mejor es ir probando de menos a más tensión empezando por 15 voltios y de ahí en adelante, yo solo he probado hasta 24 voltios ya que me pareció suficiente para la experiencia y por otro lado no quería cargarme ningún componente ya que no los he conseguido a la vuelta de la esquina.

Disclaimer: Este experimento trabaja con altas tensiones por lo que una manipulación incorrecta puede entrañar riesgos que deriven en lesiones personales o materiales, y que en cualquier caso, si decides construirlo será bajo tu propia responsabilidad. -tp-