Capacitor mare Spark Demo - 170V DC încărcător: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Acest proiect este destinat să demonstreze ce este un condensator și să atragă atenția publicului. Acest dispozitiv convertește 120V AC pentru a încărca un condensator mare la 170V DC și vă permite să îl descărcați, producând o scânteie mare și zgomot puternic, într-un mod sigur. Becul incandescent acționează ca un rezistor și un indicator de încărcare. Există o funcție de pornire soft comutabilă pentru a limita curentul la încărcarea condensatorului.

******Avertizare******

Acest proiect utilizează puterea de perete care poate fi letală dacă este manipulat incorect. Nu încercați acest proiect decât dacă aveți experiență electronică anterioară. Trebuie utilizate proceduri de siguranță și echipamente de protecție adecvate

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

Provizii

- Condensator 3300uF evaluat pentru cel puțin 170V

- Redresor full bridge

-Buton

-Intrerupator

- Bec incandescent de 25W

- Priză bec

-Sârmă torsadată de calibru 16

-Cablu de priza de perete

-Sârmă de cupru cu miez solid gros

-Conectori mufa banana

-Suruburi mici

-Echipamente de sudură și consumabile

-Bururi și burghie

Pasul 1: Circuitul

Acest încărcător folosește un circuit simplu redresor full bridge (FBR) cu comutatoare pentru a controla puterea condensatorului. Schema prezintă 4 diode într-o configurație FBR; când am construit circuitul le-am înlocuit cu un cip FBR. Am folosit un buton de comutare ca comutator de alimentare și un comutator cu clapetă ca comutator de pornire soft.

Cum functioneaza

FBR preia unda sinusoidală de 60Hz 120V din perete și o transformă în cocoașe pozitive care ating vârful la 170V. Dacă locuiți undeva cu o tensiune de perete diferită, încărcătorul va genera o tensiune diferită. De exemplu, puterea de perete de 240V AC ar fi convertită la 340V DC. Dacă încercați acest proiect, trebuie să luați în considerare tensiunea puterii de perete din casa dvs. și să vă asigurați că componentele pe care le alegeți sunt evaluate pentru parametrii de tensiune și putere ai configurației dvs.

Când este apăsat butonul de alimentare, condensatorul începe să se încarce la vârful de tensiune de 170V. Funcția de pornire soft restricționează fluxul de curent în condensator. Acest lucru este complet OPȚIONAL. Când comutatorul este deschis, tot curentul curge prin rezistorul de 220 ohmi și este foarte redus. Când comutatorul este închis, curentul curge în jurul rezistorului și prin comutator, ceea ce mărește curentul și rata de încărcare. Becul incandescent acționează ca un rezistor pentru a limita curentul și a indica încărcarea (~ 40 ohmi). Când este pornit, becul se va aprinde și va începe să se estompeze. Condensatorul este aproape încărcat când becul se stinge complet. După ce becul se stinge, întorc comutatorul de pornire ușoară în poziția închis pentru a termina încărcarea mai rapidă a condensatorului. În grafic, puteți vedea după 1 s comutatorul de alimentare este răsturnat și capacul începe să se încarce. După 5 secunde, comutatorul de pornire ușoară este închis și capacul începe să se încarce mai repede. Se termină de încărcat după aproximativ 10 secunde.

Pasul 2: Modelul 3D

Am folosit Fusion 360 pentru a modela încărcătorul condensatorului și condensatorul în sine. Am redat-o apoi într-o vedere de sus și de jos. Am încărcat fișierele.stl pentru a le descărca și imprima.

Pasul 3: Imprimare 3D și lipire

printare 3d

Am folosit Chroma Strand PETg și un Lulzbot Taz 6 pentru a imprima 3D. Am încercat mai întâi să tipăresc cu PLA, dar nu a ieșit prea bine. Kilometrajul dvs. poate varia. Imprimați 3D cel puțin cutia înainte de lipire.

Note privind schema și lipirea

Sursele de impuls din diagramă sunt doar în scop de simulare, așa că pretindeți-vă că nu sunt acolo când asamblați circuitul. Redresorul de punte complet din schemă este modelat folosind patru diode, dacă utilizați piesa din lista de consumabile, puteți lipi cablul de priză direct la intrarea de curent alternativ a cipului, iar pozitivul / negativul conduce la componentele lor respective. în diagramă.

***** AVERTISMENT ****** Nu lipiți niciodată ceva care este conectat la perete. Izolați întotdeauna îmbinările de lipit cu tuburi termoizolante sau bandă electrică înainte de a porni ceva. Purtați întotdeauna mănuși izolante și protecție pentru ochi atunci când manipulați puterea de perete

Pași de lipit

1. Lipiți conectorii banane, cu partea negativă la ieșirea negativă a redresorului și pozitivul la comutatorul de pornire ușoară și rezistorul de 220 ohmi, așa cum se arată în schemă.
2. Găuriți o gaură suficient de mare pentru ca conductele de descărcare să treacă prin cutie. Am ales să o pun pe a mea pe ambele părți ale slotului condensatorului.
3. Introduceți cablurile de descărcare prin cutie și lipiți capetele în paralel cu cablurile de încărcare a condensatorului (dopuri pentru banane).
4. Lipiți rezistorul de 220 ohmi și comutatorul de pornire soft (în paralel) la priza becului.
5. Lipiți cealaltă parte a prizei becului la un capăt al întrerupătorului de alimentare.
6. Lipiți celălalt capăt al întrerupătorului de alimentare în partea pozitivă a redresorului.
7. În cele din urmă, lipiți intrarea CA a redresorului pe cablul de alimentare. Introduceți mai întâi cablul de alimentare prin orificiul din spatele cutiei.

Testarea circuitului

**** Purtați mănuși și protecție pentru ochi. Spectatorii ar trebui să stea la cel puțin 6 ft distanță *****

1. Asigurați-vă că întrerupătorul de alimentare este oprit, conectați mufele banane la condensator, fiind atenți la polaritate.
2. Rotiți comutatorul de pornire ușoară în poziția deschisă.
3. Conectați încărcătorul la perete.
4. Apăsați butonul de alimentare. Lumina ar trebui să se aprindă și să înceapă să se estompeze. Așteptați aproximativ 5 secunde
5. Rotiți comutatorul de pornire ușoară în poziția închis. Lumina ar trebui să se stingă după o secundă sau două. Așteptați încă 5 secunde.
6. Apăsați din nou butonul de alimentare (poziția oprit). Atingeți descărcarea cablurilor împreună.
7. Dacă există un sunet și o scânteie puternică, funcționează

Pasul 4: Asamblare

Odată ce totul este tipărit, trebuie să integrăm circuitul în container. A se vedea imaginea secțiunii transversale etichetate.

1. Treceți conectorii condensatorului de banană prin tunelul cutiei până la orificiul rotund al condensatorului.
2. Împingeți dopurile pentru banane prin găurile din suportul de sârmă. În funcție de montare, poate fi necesar să folosiți adeziv sau să lărgiți întregul cu un burghiu.
3. Glisați suportul de sârmă în orificiul condensatorului. Crestătura de pe partea suportului de sârmă trebuie orientată spre tunelul cutiei
4. Găuriți găurile pilot cu un burghiu din exteriorul găurii rotunde a condensatorului în suportul de sârmă. Introduceți un șurub prin exteriorul orificiului condensatorului în suportul firului. Aceasta va ține în jos suportul pentru sârmă.
5. Apăsați priza becului și butonul de alimentare prin orificiile respective din capac.
6. Dacă utilizați funcția de pornire soft, faceți o gaură prin spatele cutiei și apăsați comutatorul prin ea.
7. Introduceți condensatorul în orificiul / fanta condensatorului. Asigurați-vă că potriviți polaritatea condensatorului cu polaritatea cablurilor de încărcare.
8. Folosind un marker, marcați locul de pe condensator care se aliniază cu canelura găurii condensatorului.
9. Scoateți condensatorul și glisați manșonul condensatorului pe condensator cu butonul aliniat cu semnul de pe condensator.
10. Reintroduceți condensatorul în slot pentru a verifica alinierea. Dopurile pentru banane ar trebui să se alinieze cu orificiile de plumb din condensator.

Pasul 5: Faceți scântei

Puteți pune o bucată de minge de bumbac înmuiată în alcool prinsă de conductorul de descărcare pentru un factor de wow adăugat.