Come sono costruiti i trasformatori di insegne al neon?

Sono consapevole che i trasformatori di insegne al neon (NST?) Producono alta tensione - fino a 15kv. Ma non riesco a immaginare cosa ci sia dentro. Wikipedia sembra indicare che potrebbero essere una forma di trasformatore risonante ma non fornisce alcun diagramma. Il "trasformatore risonante" di Google mostra immagini che possono essere trasformate in serie laminata o trasformate in serie toroidale, a prossimità ravvicinata, ma è difficile da dire.

Come sarebbe un tipico NST se fosse aperto, e sarebbe possibile (non che io voglia provare) che qualcuno costruisca a casa un trasformatore HV come un NST?

Nota: non mi fiderei mai di costruirne una, quindi ciò potrebbe rispondere alla seconda parte della domanda: se volessi una bobina di tesla, comprerei un NST funzionante

I trasformatori di potenza ordinari sono progettati per avere una buona regolazione della tensione (il rapporto tra la tensione di ingresso e quella di uscita è abbastanza costante indipendentemente dal carico) - il flusso è principalmente collegato tra primario e secondario e l'induttanza di dispersione è ridotta al minimo.

I trasformatori per insegne al neon sono fatti per avere un'induttanza di dispersione elevata - gli " shunt " ferromagnetici sono inseriti (magneticamente) in parallelo al secondario, che è elettricamente simile a un grande induttore in serie con l'uscita. Ciò rende il trasformatore più una sorgente di corrente costante che una sorgente di tensione costante. Consente alla tensione attraverso il tubo al neon di aumentare per avviare la ionizzazione e impedisce l'eccessiva corrente assorbita una volta avviata la scarica. Di seguito una foto di un trasformatore di insegne al neon smontato da questo sito Web (frecce e didascalia aggiunte).

È possibile ingannare con gli shunt per modificare questo comportamento (rimuoverli aumenta la corrente di corto circuito).

I moderni "trasformatori" per insegne al neon sono in genere alimentatori a commutazione progettati per avere caratteristiche simili al vecchio stile del trasformatore di frequenza di rete. Quelli di vecchio stile sono praticamente indistruttibili e quelli nuovi non dureranno quasi altrettanto.

Principalmente un trasformatore "neon sign" è un trasformatore con un elevato rapporto di incremento. La quantità che aumenta la tensione dall'ingresso all'uscita è il rapporto di giri tra gli avvolgimenti secondari (l'uscita) e i giri dell'avvolgimento primario (l'ingresso).

Anche il secondario deve avere un'impedenza significativa, perché le insegne al neon funzionano davvero sulla corrente. Ci vuole un'alta tensione per ottenere il gas ionizzato, ma dopo lo si fa andare avanti con una corrente fissa a una tensione molto più bassa. L'alta impedenza arriva in gran parte con molti giri. In altre parole, idealmente vuoi guidare un'insegna al neon con una fonte di corrente, non una fonte di tensione. Un trasformatore con impedenza di uscita significativa si avvicina abbastanza bene.

Lei menziona la risonanza, quindi apparentemente alcuni tipi hanno un condensatore lì dentro per formare un circuito del serbatoio alla frequenza della linea. Un amico al college aveva un trasformatore di insegne al neon con cui accendevamo il CRT da una vecchia TV, ma non ricordo di aver visto un condensatore lì dentro. Come ricordo, c'erano solo due fili che uscivano da un'estremità di un blocco sigillato con dentro un trasformatore.

I trasformatori al neon non usano un condensatore, ad eccezione della correzione del fattore di potenza, che è richiesta in alcuni comuni, come New York. La prima risposta sopra è esattamente giusta. I trasformatori al neon sono trasformatori ad alta tensione ad alta dispersione. La tensione a circuito aperto (assenza di corrente) è in genere compresa tra 7500 e 15000 volt tra le (2) gambe secondarie. La corrente di corto circuito varia da 30 a 60 mA. Quando si utilizza un tubo al neon, la tensione della lampada RMS è circa la metà della tensione del circuito aperto e la corrente della lampada è circa l'80% della corrente di corto circuito. La parte difficile della realizzazione di un trasformatore al neon sono gli avvolgimenti secondari. Le curve tipiche possono variare da 10-13.000 al secondario per trasformatori da 6000 e 7500 volt, fino a oltre 20.000 su trasformatori da 12000 a 15000 volt. La prospettiva di provare a avvolgere a mano il filo magnetico 39 AWG su un tubo centrale kraft con isolamento inter-strato di carta kraft è scoraggiante per non dire altro. La tua migliore opzione è quella di trovare un trasformatore guasto e di tagliarne una sezione usando una sega a nastro. L'ho fatto molte volte ed è un bel pezzo di conversazione. In bocca al lupo.