Stor kondensator gnistdemo - 170V DC oplader: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Dette projekt er beregnet til at demonstrere, hvad en kondensator er og fange et publikums opmærksomhed. Denne enhed konverterer 120V AC til at oplade en stor kondensator til 170V DC og giver dig mulighed for at aflade den, hvilket producerer en stor gnist og høj støj, på en sikker måde. Glødepæren fungerer som en modstands- og ladningsindikator. Der er en skiftbar soft start -funktion til at begrænse strømmen, når kondensatoren oplades.

******Advarsel******

Dette projekt bruger vægstrøm, der kan være dødelig, hvis det håndteres forkert. Prøv ikke dette projekt, medmindre du har tidligere erfaring med elektronik. Der skal bruges korrekte sikkerhedsprocedurer og beskyttelsesudstyr

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

Forbrugsvarer

- 3300uF kondensator klassificeret til mindst 170V

- Fuld bro ensretter

-Knap

-Kontakt

- 25W glødepære

- Pære fatning

-16 gauge strandet ledning

-Væg stikledning

-Tyk massiv kerne kobbertråd

-Stik til bananstik

-Små skruer

-Lodningsudstyr og forsyninger

-Bor og bor

Trin 1: Kredsløbet

Denne oplader bruger et simpelt fuldbro -ensretter (FBR) kredsløb med kontakter til at styre strømmen til kondensatoren. Skematisk viser 4 dioder i en FBR -konfiguration; da jeg byggede kredsløbet, erstattede jeg dem med en FBR -chip. Jeg brugte en vippeknap som tænd / sluk -switch og en flip -switch som soft start -kontakten.

Hvordan det virker

FBR tager 60Hz 120V sinusbølgen fra væggen og konverterer den til positive pukkler, der topper ved 170V. Hvis du bor et sted med en anden vægspænding, sender opladeren en anden spænding. For eksempel ville 240V vekselstrøm blive konverteret til 340V DC. Hvis du forsøger dette projekt, skal du overveje spændingen i væggen i dit hjem og sikre, at de komponenter, du vælger, er klassificeret til spændings- og effektparametrene i din opsætning.

Når der trykkes på tænd / sluk -knappen, begynder kondensatoren at oplade til spændingstoppen på 170V. Soft start -funktionen begrænser strømmen til kondensatoren. Dette er fuldstændig VALGFRIT. Når kontakten er åben, strømmer al strømmen gennem 220 ohm modstanden og reduceres kraftigt. Når kontakten er lukket, strømmer strømmen rundt om modstanden og gennem kontakten, hvilket øger strøm og opladningshastighed. Glødepæren fungerer som en modstand for at begrænse strømmen og angive ladning (~ 40 ohm). Når der tændes for strømmen, lyser pæren og begynder at dæmpe. Kondensatoren er tæt på fuld opladning, når pæren slukker helt. Efter at pæren er slukket, vender jeg softstartkontakten til lukket position for at afslutte opladningen af kondensatoren hurtigere. I grafen kan du se efter 1 sekunder, at afbryderen er vendt, og hætten begynder at oplade. Efter 5 sekunder lukkes soft start -kontakten, og hætten begynder at oplade hurtigere. Den er færdig med at oplade efter cirka 10 sekunder.

Trin 2: 3D -modellen

Jeg brugte Fusion 360 til at modellere kondensatoropladeren og selve kondensatoren. Jeg gengav det derefter i en top- og bundvisning. Jeg har uploadet.stl -filerne, så du kan downloade og udskrive.

Trin 3: 3D -udskrivning og lodning

3D -udskrivning

Jeg brugte Chroma Strand PETg og en Lulzbot Taz 6 til at udskrive alt i 3D. Jeg prøvede først at udskrive med PLA, men det blev ikke særlig godt. Dit kilometertal kan variere. 3D -print mindst boksen før lodning.

Noter om skematisk og lodning

Pulskilderne i diagrammet er kun til simuleringsformål, så lad som om de ikke er der, når du samler kredsløbet. Hele broens ensretter i skematikken er modelleret ved hjælp af fire dioder, hvis du bruger delen på forsyningslisten, kan du bare lodde vægstikket direkte til AC -indgangen på chippen og de positive/negative ledninger til deres respektive komponenter vist i diagrammet.

***** ADVARSEL ****** Lod aldrig noget, der er tilsluttet væggen. Isoler altid loddeforbindelser med krympeformede slanger eller elektrisk tape, før der tændes for noget. Brug altid isolerende handsker og øjenbeskyttelse, når du håndterer vægstrøm

Lodningstrin

1. Lodde bananstikforbindelserne med den negative side til den negative output af din ensretter og den positive går til softstart -kontakten og 220 ohm modstand som vist i skematisk.
2. Bor et hul, der er stort nok til, at din udledning fører gennem kassen. Jeg valgte at sætte min på hver side af kondensatoråbningen.
3. Sæt afladningsledningerne gennem kassen, og lod enderne parallelt med kondensatorens opladningsledninger (bananstik).
4. Lod den 220 ohm modstand og softstartkontakten (parallelt) til lyspæren.
5. Lod den anden side af pæren til den ene ende af afbryderen.
6. Lod den anden ende af afbryderen til den positive side af ensretteren.
7. Endelig loddes ensretterens AC -indgang til netledningen. Før netledningen gennem hullet på bagsiden af kassen først.

Test af kredsløbet

**** Bær handsker og øjenværn. Tilskuere skal stå mindst 6 meter væk *****

1. Sørg for, at tænd / sluk -kontakten er slukket, og sæt bananstik i kondensatoren, da den er forsigtig med polaritet.
2. Vip soft start -kontakten til åben position.
3. Sæt opladeren i væggen.
4. Tryk på tænd / sluk -knappen. Lyset skal tænde og begynde at dæmpe. Vent cirka 5 sekunder
5. Vip softstartkontakten til lukket position. Lyset skal slukke efter et sekund eller to. Vent yderligere 5 sekunder.
6. Tryk på tænd / sluk -knappen igen (slukket position). Berør afladningen af elektroderne sammen.
7. Hvis der er en høj pop og gnist, virker det

Trin 4: Montering

Når alt er trykt, skal vi integrere kredsløbet i beholderen. Se mærket tværsnit billede.

1. Før banankondensatorstikkene gennem kassetunnelen til det runde kondensatorhul.
2. Skub bananpropperne gennem hullerne i wireholderen. Afhængigt af montering skal du muligvis bruge lim eller udvide helhederne med en boremaskine.
3. Skub wireholderen ind i kondensatorhullet. Hakket på trådholderdelen skal orienteres mod kassetunnelen
4. Bor pilothuller med en boremaskine fra ydersiden af det runde kondensatorhul i trådholderen. Sæt en skrue gennem ydersiden af kondensatorhullet ind i trådholderen. Dette holder trådholderen nede.
5. Tryk pærestikket og tænd / sluk -knappen gennem deres respektive huller i låget.
6. Hvis du bruger soft start -funktionen, skal du bore et hul gennem bagsiden af kassen og trykke kontakten igennem den.
7. Indsæt kondensatoren i kondensatorhullet/åbningen. Sørg for, at du matcher kondensatorens polaritet med opladningsledernes polaritet.
8. Brug en markør til at markere stedet på kondensatoren, der stemmer overens med rillen på kondensatorhullet.
9. Fjern kondensatoren og slip kondensatorhylsteret på kondensatoren med knappen på linje med mærket på kondensatoren.
10. Indsæt kondensatoren igen i åbningen for at kontrollere justeringen. Bananpropperne skal være på linje med blyhullerne i kondensatoren.

Trin 5: Lav gnister

Du kan lægge et stykke vat, der er gennemblødt i alkohol, klippet til udledningsledningen for en ekstra wow -faktor.