Büyük Kapasitör Kıvılcım Demosu - 170V DC Şarj Cihazı: 5 Adım

2025 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-23 15:13

Bu proje, bir kapasitörün ne olduğunu göstermeyi ve izleyicilerin dikkatini çekmeyi amaçlamaktadır. Bu cihaz, 120V AC'yi büyük bir kondansatörü 170V DC'ye şarj etmek için dönüştürür ve güvenli bir şekilde büyük bir kıvılcım ve yüksek ses üreterek deşarj etmenizi sağlar. Akkor ampul, bir direnç ve şarj göstergesi görevi görür. Kondansatörü şarj ederken akımı sınırlamak için değiştirilebilir bir yumuşak başlatma işlevi vardır.

******Uyarı******

Bu proje, yanlış kullanıldığında ölümcül olabilen duvar gücünü kullanır. Önceden elektronik deneyiminiz yoksa bu projeye kalkışmayın. Uygun güvenlik prosedürleri ve koruyucu donanım kullanılmalıdır

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

Gereçler

- En az 170V için derecelendirilmiş 3300uF kapasitör

- Tam köprü doğrultucu

-Buton

-Değiştirmek

- 25W akkor ampul

- Ampul soketi

-16 gauge telli tel

-Duvar fişi kablosu

-Kalın katı çekirdekli bakır tel

-Muz fiş konnektörleri

-Küçük vidalar

-Lehimleme ekipman ve malzemeleri

-Matkap ve matkap uçları

Adım 1: Devre

Bu şarj cihazı, kapasitöre giden gücü kontrol etmek için anahtarlı basit bir tam köprü doğrultucu (FBR) devresi kullanır. Şematik, bir FBR konfigürasyonunda 4 diyotu gösterir; devreyi kurduğumda onları bir FBR çipiyle değiştirdim. Güç anahtarı olarak bir geçiş düğmesi ve yumuşak başlatma anahtarı olarak bir çevirme anahtarı kullandım.

Nasıl çalışır

FBR, duvardan 60Hz 120V sinüs dalgasını alır ve onu 170V'de zirve yapan pozitif tümseklere dönüştürür. Farklı bir duvar güç voltajına sahip bir yerde yaşıyorsanız, şarj cihazı farklı bir voltaj verecektir. Örneğin, 240V AC duvar gücü 340V DC'ye dönüştürülür. Bu projeyi deniyorsanız, evinizdeki duvar gücünün voltajını dikkate almalı ve seçtiğiniz bileşenlerin kurulumunuzun voltaj ve güç parametreleri için derecelendirildiğinden emin olmalısınız.

Güç düğmesine basıldığında, kapasitör 170V'luk voltaj zirvesine şarj olmaya başlar. Yumuşak başlatma işlevi, kondansatöre akım akışını kısıtlar. Bu tamamen İSTEĞE BAĞLIDIR. Anahtar açıkken, akımın tamamı 220 ohm'luk dirençten geçer ve büyük ölçüde azalır. Anahtar kapatıldığında, akım direncin etrafından geçer ve akım ve şarj oranını artıran anahtardan geçer. Akkor ampul, akımı sınırlamak ve şarjı (~40 ohm) göstermek için bir direnç görevi görür. Güç açıldığında, ampul yanacak ve kararmaya başlayacaktır. Ampul tamamen söndüğünde kapasitör tam şarja yakındır. Ampul söndükten sonra, kondansatörün şarjını daha hızlı bitirmek için yumuşak başlatma anahtarını kapalı konuma getiriyorum. Grafikte, 1 saniye sonra güç anahtarının çevrildiğini ve kapağın şarj olmaya başladığını görebilirsiniz. 5 saniye sonra yumuşak başlatma anahtarı kapanır ve kapak daha hızlı şarj olmaya başlar. Yaklaşık 10 saniye sonra şarjı bitiyor.

2. Adım: 3B Model

Kondansatör şarj cihazını ve kapasitörün kendisini modellemek için Fusion 360'ı kullandım. Daha sonra üst ve alt görünümde oluşturdum. İndirmeniz ve yazdırmanız için.stl dosyalarını yükledim.

Adım 3: 3D Baskı ve Lehimleme

3D Baskı

Her şeyi Chroma Strand PETg ve bir Lulzbot Taz 6'dan 3D'ye yazdırdım. Önce PLA ile yazdırmayı denedim ama pek iyi olmadı. Kilometreniz değişebilir. Lehimlemeden önce en azından kutuyu 3D yazdırın.

Şematik ve lehimleme ile ilgili notlar

Diyagramdaki darbe kaynakları sadece simülasyon amaçlıdır, bu nedenle devreyi kurarken orada değillermiş gibi davranın. Şematikteki tam köprü doğrultucu dört diyot kullanılarak modellenmiştir, sarf malzemeleri listesindeki parçayı kullanırsanız, duvar fişi kablosunu doğrudan çipin AC girişine ve pozitif/negatif uçları gösterilen ilgili bileşenlerine lehimleyebilirsiniz. diyagramda.

*****UYARI*******Duvara takılı bir şeyi asla lehimlemeyin. Herhangi bir şeyi açmadan önce lehim bağlantılarını her zaman streç film veya elektrik bandı ile yalıtın. Duvar gücünü kullanırken her zaman yalıtkan eldivenler ve göz koruması kullanın

Lehimleme Adımları

1. Muz fiş konnektörlerini, negatif tarafı redresörünüzün negatif çıkışına, pozitif tarafı soft start anahtarına ve 220 ohm rezistöre şemada gösterildiği gibi lehimleyin.
2. Boşaltma kablolarınızın kutudan geçmesi için yeterince büyük bir delik açın. Benimkini kapasitör yuvasının her iki tarafına da koymayı seçtim.
3. Boşaltma uçlarını kutunun içinden geçirin ve uçları kondansatör şarj uçlarına (muz fişleri) paralel olarak lehimleyin.
4. 220 ohm rezistörü ve yumuşak başlatma anahtarını (paralel olarak) ampul soketine lehimleyin.
5. Ampul soketinin diğer tarafını güç anahtarının bir ucuna lehimleyin.
6. Güç anahtarının diğer ucunu doğrultucunun pozitif tarafına lehimleyin.
7. Son olarak doğrultucunuzun AC girişini güç kablosuna lehimleyin. Güç kablosunu önce kutunun arkasındaki delikten geçirin.

Devrenin test edilmesi

****Eldiven ve koruyucu gözlük kullanın. Seyirciler en az 6 fit uzakta durmalıdır*****

1. Güç anahtarının kapalı olduğundan emin olun, kutuplara dikkat ederek muz fişlerini kapasitöre takın.
2. Yumuşak başlatma anahtarını açık konuma çevirin.
3. Şarj cihazını duvara takın.
4. Güç tuşuna baş. Işık açılmalı ve kararmaya başlamalıdır. Yaklaşık 5 saniye bekleyin
5. Yumuşak başlatma anahtarını kapalı konuma çevirin. Işık bir veya iki saniye sonra kapanmalıdır. 5 saniye daha bekleyin.
6. Güç düğmesine tekrar basın (kapalı konum). Lead'lerin deşarjına birlikte dokunun.
7. Gürültülü bir pop ve kıvılcım varsa, çalışıyor

Adım 4: Montaj

Her şey yazdırıldıktan sonra devreyi konteynere entegre etmemiz gerekiyor. Etiketli kesit görüntüsüne bakın.

1. Muz kapasitör konektörlerini kutu tünelinden yuvarlak kapasitör deliğine yönlendirin.
2. Muz tapaları tel tutucudaki deliklerden geçirin. Donanıma bağlı olarak, yapıştırıcı kullanmanız veya bütünleri bir matkapla genişletmeniz gerekebilir.
3. Kablo tutucuyu kapasitör deliğine kaydırın. Tel tutucu kısmındaki çentik kutu tüneline doğru yönlendirilmelidir.
4. Yuvarlak kapasitör deliğinin dışından tel tutucuya bir matkapla pilot delikler açın. Kondansatör deliğinin dışından kablo tutucuya bir vida yerleştirin. Bu, tel tutucuyu aşağıda tutacaktır.
5. Ampul soketine ve güç düğmesine kapaktaki ilgili deliklerden bastırın.
6. Yumuşak başlatma özelliğini kullanıyorsanız, kutunun arkasından bir delik açın ve anahtarı içinden geçirin.
7. Kondansatörü kapasitör deliğine/yuvasına yerleştirin. Kondansatörün polaritesini şarj kablolarının polaritesiyle eşleştirdiğinizden emin olun.
8. Bir işaretleyici kullanarak, kapasitör deliğinin oluğu ile aynı hizada olan kapasitör üzerindeki noktayı işaretleyin.
9. Kondansatörü çıkarın ve kondansatör manşonunu, kondansatör üzerindeki işaret ile aynı hizada olacak şekilde kondansatör üzerine kaydırın.
10. Hizalamayı kontrol etmek için kapasitörü yuvaya yeniden takın. Muz fişler, kapasitördeki kurşun deliklerle aynı hizada olmalıdır.

Adım 5: Kıvılcım Yapın

Ek bir vay faktörü için deşarj ucuna klipslenmiş alkole batırılmış bir parça pamuk koyabilirsiniz.