Suuri kondensaattori Spark Demo - 170 V DC -laturi: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tämän projektin tarkoituksena on osoittaa kondensaattori ja herättää yleisön huomio. Tämä laite muuntaa 120 V: n vaihtovirran suuren kondensaattorin lataamiseksi 170 V: n tasavirtaan ja mahdollistaa sen purkamisen, mikä tuottaa suuren kipinän ja kovan melun turvallisella tavalla. Hehkulamppu toimii vastuksen ja varauksen ilmaisimena. On vaihdettava pehmeä käynnistystoiminto, joka rajoittaa virtaa kondensaattoria ladattaessa.

******Varoitus******

Tämä projekti käyttää seinävirtaa, joka voi olla tappavaa, jos sitä käsitellään väärin. Älä yritä tätä projektia, ellei sinulla ole aikaisempaa kokemusta elektroniikasta. On käytettävä asianmukaisia turvatoimenpiteitä ja suojavarusteita

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

Tarvikkeet

- 3300uF kondensaattori, joka on mitoitettu vähintään 170 V: lle

- Täyden sillan tasasuuntaaja

-Painike

-Vaihtaa

- 25 W hehkulamppu

- Polttimon kanta

-16 -mittainen lanka

-Seinäjohdon pistoke

-Paksu kiinteä ydin kuparilanka

-Banaaniliittimet

-Pienet ruuvit

-juotoslaitteet ja -tarvikkeet

-Porat ja poranterät

Vaihe 1: Piiri

Tämä laturi käyttää yksinkertaista täyden sillan tasasuuntaajan (FBR) piiriä kytkimillä kondensaattorin virran ohjaamiseksi. Kaaviossa on 4 diodia FBR -kokoonpanossa; kun rakensin piirin, korvasin ne FBR -sirulla. Käytin kytkintä virtakytkimenä ja kääntökytkintä pehmeäkäynnistyskytkimenä.

Kuinka se toimii

FBR ottaa 60 Hz: n 120 V: n siniaallon seinästä ja muuntaa sen positiivisiksi humpeiksi, joiden huippu on 170 V. Jos asut jossain muulla seinäjännitteellä, laturi antaa eri jännitteen. Esimerkiksi 240 V AC seinävirta muunnetaan 340 V DC: ksi. Jos yrität tätä projektia, sinun on otettava huomioon kotisi seinäjännite ja varmistettava, että valitsemasi komponentit on mitoitettu kokoonpanosi jännitteen ja tehon parametrien mukaan.

Kun virtapainiketta painetaan, kondensaattori alkaa latautua 170 V: n jännitehuipulle. Pehmeä käynnistystoiminto rajoittaa virran virtausta kondensaattoriin. Tämä on täysin VALINNAINEN. Kun kytkin on auki, kaikki virta virtaa 220 ohmin vastuksen läpi ja vähenee huomattavasti. Kun kytkin on kiinni, virta kulkee vastuksen ympäri ja kytkimen läpi, mikä lisää virtaa ja latausnopeutta. Hehkulamppu toimii vastuksena rajoittaa virtaa ja osoittaa varausta (~ 40 ohmia). Kun virta kytketään päälle, lamppu syttyy ja alkaa himmentyä. Kondensaattori on lähes täynnä, kun lamppu sammuu kokonaan. Kun lamppu sammuu, käännän pehmeän käynnistyskytkimen kiinni -asentoon, jotta kondensaattorin lataus saadaan päätökseen nopeammin. Kaaviosta näet 1 sekunnin kuluttua virtakytkimen kääntämisen ja korkin lataamisen. 5 sekunnin kuluttua pehmeä käynnistyskytkin suljetaan ja korkki alkaa latautua nopeammin. Lataus on valmis noin 10 sekunnin kuluttua.

Vaihe 2: 3D -malli

Käytin Fusion 360 -mallia kondensaattorin laturin ja itse kondensaattorin mallintamiseen. Tein sen sitten ylhäältä ja alhaalta. Lähetin.stl -tiedostot ladattavaksi ja tulostettavaksi.

Vaihe 3: 3D -tulostus ja juotos

3D -tulostus

Käytin Chroma Strand PETg: tä ja Lulzbot Taz 6: ta kaiken tulostamiseen. Yritin ensin tulostaa PLA: lla, mutta se ei tullut kovin hyvin. Kilometrimäärä voi vaihdella. 3D -tulostus ainakin laatikosta ennen juottamista.

Huomautuksia kaaviosta ja juottamisesta

Kaavion pulssilähteet ovat vain simulointitarkoituksia varten, joten teeskennelkää, että niitä ei ole, kun kokoat piiriä. Kaavion koko sillan tasasuuntaaja mallinnetaan neljällä diodilla. Jos käytät tarvikeluettelon osaa, voit vain juottaa seinäpistokkeen johdon suoraan sirun AC -tuloon ja positiiviset/negatiiviset johtimet vastaaviin osiinsa kaaviossa.

***** VAROITUS ****** Älä koskaan juota jotain, joka on kytketty seinään. Eristä aina juotosliitokset kutistekalvoputkella tai sähköteipillä ennen kuin kytket mitään päälle. Käytä aina eristyskäsineitä ja silmiensuojaimia, kun käsittelet seinävirtaa

Juotosvaiheet

1. Juotos banaanipistokeliittimet siten, että negatiivinen puoli menee tasasuuntaajan negatiiviseen lähtöön ja positiivinen pehmeään käynnistyskytkimeen ja 220 ohmin vastukseen kaavion mukaisesti.
2. Poraa riittävän suuri reikä, jotta tyhjennysjohtimet kulkevat laatikon läpi. Päätin laittaa omani kondensaattoripaikan kummallekin puolelle.
3. Työnnä tyhjennysjohdot laatikon läpi ja juota päät rinnakkain kondensaattorin latausjohtimien kanssa (banaanitulpat).
4. Juotos 220 ohmin vastus ja pehmeä käynnistyskytkin (rinnakkain) hehkulampun kantaan.
5. Juotos lampun kannan toinen puoli virtakytkimen toiseen päähän.
6. Juotos virtakytkimen toinen pää tasasuuntaajan positiiviselle puolelle.
7. Lopuksi juota tasasuuntaajan AC -tulo virtajohtoon. Pujota virtajohto ensin laatikon takana olevan reiän läpi.

Piirin testaus

**** Käytä suojakäsineitä ja silmiensuojainta. Katsojien tulee seisoa vähintään 6 metrin päässä *****

1. Varmista, että virtakytkin on pois päältä, kytke banaaniliittimet kondensaattoriin varoen napaisuudesta.
2. Käännä pehmeä käynnistyskytkin auki -asentoon.
3. Kytke laturi seinään.
4. Paina virtapainiketta. Valon pitäisi syttyä ja alkaa himmentyä. Odota noin 5 sekuntia
5. Käännä pehmeä käynnistyskytkin kiinni -asentoon. Valon pitäisi sammua sekunnin tai kahden kuluttua. Odota vielä 5 sekuntia.
6. Paina virtapainiketta uudelleen (pois päältä). Kosketa johtimien purkausta yhdessä.
7. Jos kuuluu voimakasta poppia ja kipinää, se toimii

Vaihe 4: Kokoonpano

Kun kaikki on tulostettu, meidän on integroitava piiri säiliöön. Katso merkitty poikkileikkauskuva.

1. Vie banaanikondensaattorin liittimet laatikkotunnelin läpi pyöreään kondensaattorireikään.
2. Työnnä banaanitulpat langanpitimen reikien läpi. Asennuksesta riippuen sinun on ehkä käytettävä liimaa tai laajennettava kokonaisuuksia poralla.
3. Liu'uta langanpidin kondensaattorin reikään. Langanpidikkeen loven tulee olla kohti laatikkotunnelia
4. Poraa ohjausreiät poralla pyöreän kondensaattorireiän ulkopuolelta langanpitimeen. Aseta ruuvi kondensaattorin reiän ulkopuolelta johdinpidikkeeseen. Tämä pitää langanpidikkeen alhaalla.
5. Paina lampun kanta ja virtapainike kannessa olevien reikien läpi.
6. Jos käytät pehmeää käynnistysominaisuutta, poraa reikä laatikon takaosaan ja paina kytkintä sen läpi.
7. Aseta kondensaattori kondensaattorin reikään/aukkoon. Varmista, että sovitat kondensaattorin napaisuuden latausjohtojen napaisuuteen.
8. Merkitse merkillä kondensaattorin kohta, joka on kondensaattorin reiän uran kohdalla.
9. Irrota kondensaattori ja liu'uta kondensaattorin holkki kondensaattorin päälle siten, että nuppi on kondensaattorin merkinnän kanssa.
10. Aseta kondensaattori takaisin paikkaan tarkistaaksesi kohdistuksen. Banaanitulppien tulee olla samassa linjassa kondensaattorin lyijyreikien kanssa.

Vaihe 5: Tee kipinöitä

Voit laittaa palan alkoholiin kostutettua puuvillapalloa leikattuun tyhjennysjohtoon, mikä lisää vauhtia.