Liela kondensatora dzirksteles demonstrācija - 170 V līdzstrāvas lādētājs: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Šis projekts ir paredzēts, lai parādītu, kas ir kondensators, un piesaistītu auditorijas uzmanību. Šī ierīce pārveido 120 V maiņstrāvu, lai uzlādētu lielu kondensatoru līdz 170 V līdzstrāvai, un ļauj to droši izlādēt, radot lielu dzirksti un skaļu troksni. Kvēlspuldze darbojas kā rezistors un uzlādes indikators. Ir pārslēdzama mīkstās palaišanas funkcija, lai ierobežotu strāvu, uzlādējot kondensatoru.

****** Brīdinājums ******

Šis projekts izmanto sienas enerģiju, kas var būt nāvējoša, ja to nepareizi apstrādā. Nemēģiniet šo projektu, ja jums nav iepriekšējas pieredzes elektronikas jomā. Jāizmanto atbilstošas drošības procedūras un aizsargaprīkojums

********************************************

Piegādes

- 3300uF kondensators, kas paredzēts vismaz 170 V

- Pilns tilta taisngriezis

-Poga

-Slēdzis

- 25W kvēlspuldze

- spuldzes ligzda

-16 gabarīta vītņotā stieple

-Sienas kontaktdakša

-bieza cietā vara stieple

-Banana kontaktdakšas

-mazas skrūves

-Lodēšanas iekārtas un piederumi

-Urbji un urbji

1. solis: ķēde

Šis lādētājs izmanto vienkāršu pilna tilta taisngrieža (FBR) ķēdi ar slēdžiem, lai kontrolētu kondensatora jaudu. Shēmā parādītas 4 diodes FBR konfigurācijā; kad es izveidoju ķēdi, es tos aizstāju ar FBR mikroshēmu. Kā barošanas slēdzi es izmantoju pārslēgšanas pogu un kā mīkstās palaišanas slēdzi.

Kā tas strādā

FBR no sienas noņem 60 Hz sinusoidālo viļņu un pārvērš to pozitīvos kupros, kas sasniedz maksimumu pie 170 V. Ja dzīvojat kaut kur ar citu sienas spriegumu, lādētājs izvadīs citu spriegumu. Piemēram, 240 V maiņstrāvas sienas jauda tiks pārveidota par 340 V līdzstrāvu. Ja mēģināt īstenot šo projektu, jums jāņem vērā jūsu mājas sienas spriegums un jāpārliecinās, ka jūsu izvēlētie komponenti atbilst jūsu iestatījuma spriegumam un jaudas parametriem.

Nospiežot barošanas pogu, kondensators sāk uzlādēt līdz sprieguma maksimumam 170 V. Mīkstās palaišanas funkcija ierobežo strāvas plūsmu kondensatorā. Tas ir pilnīgi IZVĒLES. Kad slēdzis ir atvērts, visa strāva plūst caur 220 omu rezistoru un ievērojami samazinās. Kad slēdzis ir aizvērts, strāva plūst ap rezistoru un caur slēdzi, kas palielina strāvu un uzlādes ātrumu. Kvēlspuldze darbojas kā rezistors, lai ierobežotu strāvu un norādītu uzlādi (~ 40 omi). Kad barošana ir ieslēgta, spuldze iedegas un sāk aptumšoties. Kad spuldze pilnībā nodziest, kondensators ir gandrīz pilnībā uzlādēts. Kad spuldze nodziest, es pagriežu mīkstās palaišanas slēdzi slēgtā stāvoklī, lai ātrāk pabeigtu kondensatora uzlādi. Diagrammā var redzēt, ka pēc 1 sekundēm strāvas slēdzis ir pagriezts un vāciņš sāk uzlādēties. Pēc 5 sekundēm mīkstās palaišanas slēdzis tiek aizvērts un vāciņš sāk uzlādēties ātrāk. Lādēšana ir pabeigta pēc aptuveni 10 sekundēm.

2. solis: 3D modelis

Es izmantoju Fusion 360, lai modelētu kondensatora lādētāju un pašu kondensatoru. Pēc tam es to atveidoju augšējā un apakšējā skatā. Es augšupielādēju.stl failus, lai jūs tos lejupielādētu un izdrukātu.

3. darbība: 3D drukāšana un lodēšana

3D druka

Es izmantoju Chroma Strand PETg un Lulzbot Taz 6, lai visu izdrukātu 3D. Vispirms es mēģināju drukāt ar PLA, bet tas neizdevās ļoti labi. Jūsu nobraukums var atšķirties. Pirms lodēšanas 3D drukājiet vismaz kastīti.

Piezīmes par shēmu un lodēšanu

Diagrammā redzamie impulsu avoti ir paredzēti tikai simulācijai, tāpēc, montējot ķēdi, izlikties, ka to nav. Pilns tilta taisngriezis shēmā ir modelēts, izmantojot četras diodes; ja izmantojat izejmateriālu saraksta daļu, varat vienkārši pielodēt sienas kontaktdakšas vadu tieši pie mikroshēmas maiņstrāvas ieejas un pozitīvos/negatīvos noved pie to attiecīgajām sastāvdaļām. diagrammā.

***** BRĪDINĀJUMS ****** Nekad lodējiet kaut ko, kas ir pievienots sienai. Pirms ieslēgšanas vienmēr izolējiet lodēšanas savienojumus ar saraušanās apvalku vai elektrisko lenti. Strādājot ar sienu, vienmēr valkājiet izolācijas cimdus un acu aizsargus

Lodēšanas soļi

1. Lodējiet banānu kontaktdakšas ar negatīvo pusi uz taisngrieža negatīvo izeju un pozitīvo uz mīkstās palaišanas slēdzi un 220 omu rezistoru, kā parādīts shēmā.
2. Izurbiet pietiekami lielu caurumu, lai izplūdes vadi varētu iziet cauri kārbai. Es izvēlējos ievietot savu abās kondensatora slota pusēs.
3. Ievietojiet izplūdes vadus caur kārbu un pielodējiet galus paralēli kondensatora uzlādes vadiem (banānu spraudņi).
4. Lodējiet 220 omu rezistoru un mīkstās palaišanas slēdzi (paralēli) spuldzes ligzdai.
5. Lodējiet spuldzes ligzdas otru pusi pie barošanas slēdža viena gala.
6. Lodējiet barošanas slēdža otru galu taisngrieža pozitīvajā pusē.
7. Visbeidzot, pielodējiet strāvas vadu taisngrieža maiņstrāvas ieeju. Vispirms izvelciet strāvas vadu caur caurumu kastes aizmugurē.

Ķēdes pārbaude

**** Valkājiet cimdus un acu aizsargus. Skatītājiem jāstāv vismaz 6 pēdu attālumā *****

1. Pārliecinieties, vai barošanas slēdzis ir izslēgts, pievienojiet banānu kontaktdakšas kondensatoram, ievērojot polaritāti.
2. Pagrieziet mīkstās palaišanas slēdzi atvērtā stāvoklī.
3. Pievienojiet lādētāju sienai.
4. Nospiediet barošanas pogu. Gaismai vajadzētu ieslēgties un sākt aptumšoties. Pagaidiet apmēram 5 sekundes
5. Pagrieziet mīkstās palaišanas slēdzi slēgtā stāvoklī. Gaismai vajadzētu izslēgties pēc sekundes vai divām. Pagaidiet vēl 5 sekundes.
6. Vēlreiz nospiediet barošanas pogu (izslēgtā stāvoklī). Pieskarieties vadu izlādei kopā.
7. Ja ir skaļš pops un dzirksteles, tas darbojas

4. solis: montāža

Kad viss ir izdrukāts, ķēde ir jāintegrē traukā. Skatiet marķēto šķērsgriezuma attēlu.

1. Novietojiet banānu kondensatora savienotājus caur kastes tuneli līdz apaļajam kondensatora caurumam.
2. Izbīdiet banānu aizbāžņus caur caurumiem stieples turētājā. Atkarībā no montāžas jums var būt nepieciešams izmantot līmi vai paplašināt veselumu ar urbi.
3. Iebīdiet stieples turētāju kondensatora atverē. Stiepļu turētāja daļas iecirtumam jābūt vērstam uz kārbas tuneli
4. Izurbiet izmēģinājuma caurumus ar urbi no apaļā kondensatora atveres ārpuses stieples turētājā. Ievietojiet skrūvi caur kondensatora atveres ārpusi stieples turētājā. Tas turēs vadu turētāju uz leju.
5. Nospiediet spuldzes ligzdu un barošanas pogu caur attiecīgajiem vāka caurumiem.
6. Ja izmantojat mīkstās palaišanas funkciju, urbiet caurumu kastes aizmugurē un nospiediet slēdzi.
7. Ievietojiet kondensatoru kondensatora atverē/slotā. Pārliecinieties, vai kondensatora polaritāte atbilst uzlādes vadu polaritātei.
8. Izmantojot marķieri, atzīmējiet kondensatora vietu, kas sakrīt ar kondensatora atveres gropi.
9. Noņemiet kondensatoru un uzbīdiet kondensatora uzmavu uz kondensatora ar pogu, kas novietota ar atzīmi uz kondensatora.
10. Atkārtoti ievietojiet kondensatoru slotā, lai pārbaudītu izlīdzināšanu. Banānu aizbāžņiem jāatbilst kondensatora svina caurumiem.

5. solis: izveidojiet dzirksteles

Izplūdes vadam varat pievienot spirtā samērcētu vates gabaliņu, lai iegūtu papildu wow koeficientu.