Stor kondensator Spark Demo - 170V DC laddare: 5 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:10

Detta projekt är avsett att demonstrera vad en kondensator är och fånga publikens uppmärksamhet. Denna enhet omvandlar 120V AC för att ladda en stor kondensator till 170V DC och låter dig ladda ur den, vilket ger en stor gnista och högt ljud, på ett säkert sätt. Glödlampan fungerar som ett motstånd och laddningsindikator. Det finns en växlingsbar mjukstartfunktion för att begränsa strömmen när kondensatorn laddas.

******Varning******

Detta projekt använder väggström som kan vara dödlig om det hanteras fel. Försök inte med detta projekt om du inte har tidigare erfarenhet av elektronik. Lämpliga säkerhetsförfaranden och skyddsutrustning måste användas

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

Tillbehör

- 3300uF kondensator märkt för minst 170V

- Full brygglikriktare

-Knapp

-Växla

- 25W glödlampa

- Glödlampa

-16 mätsträngad tråd

-Väggkontakten

-Tjock koppartråd av massiv kärna

-Banankontakter

-Små skruvar

-Lödningsutrustning och tillbehör

-Borr och borr

Steg 1: Kretsen

Denna laddare använder en enkel krets med fullständig brygglikriktare (FBR) med omkopplare för att styra strömmen till kondensatorn. Schemat visar 4 dioder i en FBR -konfiguration; när jag byggde kretsen bytte jag ut dem mot ett FBR -chip. Jag använde en växlingsknapp som strömbrytare och en vippomkopplare som mjukstartknapp.

Hur det fungerar

FBR tar 60Hz 120V sinusvåg från väggen och omvandlar den till positiva pucklar som når en topp på 170V. Om du bor någonstans med en annan väggspänning kommer laddaren att mata ut en annan spänning. Till exempel skulle 240 V växelström växla till 340 V likström. Om du försöker detta projekt måste du överväga spänningen i väggströmmen i ditt hem och se till att de komponenter du väljer är klassade för spännings- och effektparametrarna i din installation.

När strömbrytaren trycks in börjar kondensatorn ladda till spänningstoppen på 170V. Mjukstartfunktionen begränsar strömflödet till kondensatorn. Detta är helt VALFRITT. När omkopplaren är öppen rinner all ström genom 220 ohm motståndet och reduceras kraftigt. När omkopplaren är stängd flyter strömmen runt motståndet och genom omkopplaren vilket ökar ström och laddningshastighet. Glödlampan fungerar som ett motstånd för att begränsa ström och indikera laddning (~ 40 ohm). När strömmen slås på tänds lampan och börjar dimma. Kondensatorn är nästan fulladdad när lampan slocknar helt. När glödlampan slocknar, vrider jag mjukstartkontakten till stängt läge för att ladda kondensatorn snabbare. I grafen kan du se efter 1 sekunder att strömbrytaren vänds och locket börjar laddas. Efter 5 sekunder stängs mjukstartsknappen och locket börjar laddas snabbare. Det är klart att ladda efter cirka 10 -talet.

Steg 2: 3D -modellen

Jag använde Fusion 360 för att modellera kondensatorladdaren och kondensatorn själv. Jag gjorde det sedan i en topp- och bottenvy. Jag laddade upp.stl -filerna för dig att ladda ner och skriva ut.

Steg 3: 3D -utskrift och lödning

3d-utskrivning

Jag använde Chroma Strand PETg och en Lulzbot Taz 6 för att 3D -skriva ut allt. Jag försökte först skriva ut med PLA, men det blev inte särskilt bra. Din körsträcka kan variera. 3D -utskrift minst rutan före lödning.

Anteckningar om schemat och lödning

Pulskällorna i diagrammet är bara för simuleringsändamål, så låtsas som om de inte finns där när du monterar kretsen. Hela brygglikriktaren i schemat är modellerad med fyra dioder, om du använder delen i förbrukningslistan kan du bara löda väggkontakten direkt till AC -ingången på chipet och de positiva/negativa ledningarna till deras respektive komponenter visas i diagrammet.

***** VARNING ****** Löd aldrig något som är anslutet till väggen. Isolera alltid lödfogarna med krympslang eller elektrisk tejp innan du sätter på något. Använd alltid isolerande handskar och ögonskydd när du hanterar väggström

Lödningssteg

1. Löd banankontakterna med den negativa sidan som går till den negativa utgången på din likriktare och den positiva går till mjukstartkontakten och 220 ohm motstånd som visas i schemat.
2. Borra ett hål som är tillräckligt stort för att dina urladdningsledningar ska gå igenom lådan. Jag valde att sätta min på vardera sidan av kondensatorplatsen.
3. För in urladdningsledningarna genom lådan och löd ändarna parallellt med kondensatorns laddningsledningar (bananpluggar).
4. Löd 220 ohm motstånd och mjukstartbrytare (parallellt) till glödlampans uttag.
5. Löd den andra sidan av glödlampans uttag till ena änden av strömbrytaren.
6. Löd den andra änden av strömbrytaren till likriktarens positiva sida.
7. Slutligen löd AC -ingången på din likriktare till nätsladden. Trä först nätsladden genom hålet på lådans baksida.

Testar kretsen

**** Använd handskar och ögonskydd. Åskådare ska stå minst 6ft bort *****

1. Se till att strömbrytaren är avstängd, sätt i banankontakterna i kondensatorn och var försiktig med polaritet.
2. Vrid mjukstartknappen till öppet läge.
3. Anslut laddaren till väggen.
4. Tryck på strömknappen. Ljuset ska tändas och börja dämpa. Vänta ca 5 sekunder
5. Vrid mjukstartknappen till stängt läge. Ljuset ska släckas efter en eller två sekunder. Vänta ytterligare 5 sekunder.
6. Tryck på strömbrytaren igen (av -läge). Rör vid urladdningen av elektroderna tillsammans.
7. Om det är en hög pop och gnista fungerar det

Steg 4: Montering

När allt är tryckt måste vi integrera kretsen i behållaren. Se märkt tvärsnittsbild.

1. Dra banankondensatorns kontakter genom lådtunneln till det runda kondensatorhålet.
2. Skjut bananpluggarna genom hålen i trådhållaren. Beroende på montering kan du behöva använda lim eller bredda helheterna med en borr.
3. Skjut in trådhållaren i kondensatorhålet. Skåran på trådhållardelen ska vara riktad mot lådtunneln
4. Borra pilothål med en borr från utsidan av det runda kondensatorhålet i trådhållaren. Sätt en skruv genom utsidan av kondensatorhålet i trådhållaren. Detta håller trådhållaren nere.
5. Tryck på glödlampans uttag och strömknappen genom respektive hål i locket.
6. Om du använder funktionen mjukstart, borra ett hål genom baksidan av lådan och tryck på strömbrytaren genom den.
7. Sätt i kondensatorn i kondensatorns hål/kortplats. Se till att kondensatorns polaritet matchar laddningsledarnas polaritet.
8. Använd en markör, markera platsen på kondensatorn som ligger i linje med spåret i kondensatorhålet.
9. Ta bort kondensatorn och skjut kondensatorhylsan på kondensatorn med vredet i linje med märket på kondensatorn.
10. Sätt tillbaka kondensatorn i spåret för att kontrollera inriktningen. Bananpropparna ska ligga i linje med kondensatorns ledningshål.

Steg 5: Gör gnistor

Du kan lägga en bit bomullstuss som blötläggs i alkohol som klippts till urladdningsledningen för en extra wow -faktor.