Главная » Тесла
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Поющая дуга (ионофон)

Устройство входит в число высоковольтных игрушек с применением интегрального таймера 555. Достаточно интересная работа девайса может вызвать особый интерес не только среди радиолюбителей. Такой высоковольтный генератор очень прост в изготовлении и не нуждается в дополнительной настройке. 
Основа - генератор прямоугольных импульсов построенный на микросхеме 555. В схеме также применен силовой ключ, в роли которого N-канальный полевой транзистор IRL3705. 

Nemo6587.jpg Nemo6588.jpg

В этой статье будет рассмотрена детальная конструкция с подробным описанием всех используемых компонентов. 
Активных компонентов в схеме всего два - таймер и транзистор, ниже распиновка выводов таймера.

555_pinout(1).gifNE555(1).jpg

Думаю, никаких затруднений с выводами не будет.

Силовой транзистор имеет следующую цоколевку.  

98441529.jpg

Схема не новинка, ее давно используют в самодельных конструкциях где есть необходимость получения повышенного напряжения (электрошоковые устройства, гаусс-пушки и т.п.). 

Аудио-сигнал подается на вывод контроля микросхемы через пленочный конденсатор (можно и керамический), емкость которого желательно подобрать опытным путем. 

Принципиальная схема

Хочу сказать, что устройство работает и достаточно хорошо, но не советуется включать на долгое время поскольку схема не имеет дополнительного драйвера для усиления выходного сигнала микросхемы, поэтому последняя может перегреться.

Плата Nemo7377.jpg

Если уж решили сделать такое устройство в качестве сувенира, то стоит использовать схему ниже. 

Принципиальная схема

Такая схема уже может работать в течении долгого времени. 

В ней таймер питается от пониженного напряжения, этим обеспечивается долговременная работа без перегревов, а драйвер снимает перегруз с микросхемы. Этот преобразователь отличный вариант, хотя компонентов на порядок больше. В драйвере можно использовать буквально любые комплементарные пары малой и средней мощности, начиная от КТ316/361 заканчивая  КТ814/815 или КТ816/817.

Схема может работать и от пониженного напряжения 6-9 вольт. В моем случае установка питается от аккумулятора бесперебойника (12 Вольт 7А/ч). 

Трансформатор - использован готовый. Если установка собирается для показов, то стоит мотать высоковольтный трансформатор самому. Это резко уменьшит размеры установки. В нашем случае был использован строчный трансформатор типа ТВС-110ПЦ15. Ниже представляю намоточные данные используемого строчного трансформатора. 

Обмотка  3-4    4витка (сопротивление обмотки 0,1 Ом)
Обмотка  4-5    8витков (сопротивление обмотки 0,1 Ом
Обмотка  9-10    16витков (сопротивление обмотки 0,2 Ом)
Обмотка  9-11    45витков (сопротивление обмотки 0,4 Ом)
Обмотка  11-12 100витков (сопротивление обмотки 1,2 Ом)
Обмотка  14-15 1080витков (сопротивление обмотки 110-112 Ом)

Nemo7411.jpgNemo7412.jpg

tesla23-4(1).png

Без подачи сигнала на вывод контроля таймера, схема будет работать как повышающий преобразователь напряжения. 
Штатные обмотки строчного трансформатора не позволяют получать длинную дугу на выходе, именно в связи с этим можно мотать свою обмотку. Она мотается на свободной стороне сердечника и содержит 5-10 витков провода 0,8-1,2мм. Ниже смотрим расположение выводов  строчного трансформатора.

Самый оптимальный вариант - использование обмоток 9 и 10, хотя проводились опыты и с другими обмотками, но с этими результат очевидно лучше.
В ролике, к сожалению не хорошо слышны слова, но в реале их можно четко слышать. Такой "дуговый" громкоговоритель имеет ничтожный КПД, который не превышает 1-3%, поэтому такой метод воспроизведения звука не нашел широкого применения и демонстрируется в пределах школьных лабораторий.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Программируемый таймер и осциллятор
NE555
1 Поиск в FivelВ блокнот
Линейный регулятор
UA7808
1 Поиск в FivelВ блокнот
T1 MOSFET-транзистор
AUIRL3705N
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT1 Биполярный транзистор
КТ3102
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT2 Биполярный транзистор
КТ3107А
1 Поиск в FivelВ блокнот
С1 Конденсатор2.2 нФ х 50В1 КерамическийПоиск в FivelВ блокнот
С2 Конденсатор100 нФ х 63В1 ПленочныйПоиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
1 кОм
1 0.25 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
2.2 кОм
1 0.25 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
2.2 Ом
1 0.25 ВтПоиск в FivelВ блокнот
Tr1 ТрансформаторТВС-110ПЦ151 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Теги:

Опубликована: 0 1
Я собрал 0 3
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4.4 Проголосовало: 3 чел.

Комментарии (37) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Александр #
Неплохая статья. У меня такой вопрос, если перемотать трансформатор, можно ли добиться длины дуги 3-4см? И еще, каким либо образом можно ли увеличить КПД? И еще вопрос, на видео не очень понятно качество звука, и вообще имеет ли место "качество" звука поющей дуги в данном исполнении? Заранее спасибо.
Ответить
0

[Автор]
АКА КАСЯН #
Можно, но лучше мотать толстую обмотку и подобрать более мощный источник, схема способна развивать до 70 ватт, вторая до 100.
Зачем увеличивать КПД, это своего рода игрушка, конструкция для забавы, вот если собрать мощную установку для дискотек, можно и о КПД подумать.
Звук вполне нормальный, даже низов я расслышал, пенье четкое, но шипение дуги есть.
Ответить
-1
Чудило #
Ещё лучше и мощнее полевой транзистор заменить на 6п45с с предусилителем.
Ответить
0
Николай #
Собрал девайс точно по схеме, но дуги со строчника нет. Полевик здорово греется, один даже сгорел
Думал таймер дохлый, проверил - целый. Генерация есть, частота на затворе полевика около 132 кГц, напряжение по постоянному току 3 В.
Питаю от БП на 13 В, 5 А. Строчник ТВС-110Л. Была мысль, что строчник коротнутый, подключил аналогичный строчник - также, нет дуги.
Полевик IRL3705Z тоже исправный, имеет радиатор, но почему-то греется сильно.
Может частота не та? Сколько она должна быть?
Ответить
0
Намотай свою первичку на строчнике, у меня также было, но когда намотал заработало.
Ответить
0
Николай #
Проблему решил.
Первичка изначально была своя. Оказалось дело в частоте. У меня было около 130 кГц. Не знаю как другие строчники, но мой на этой частоте не работает. Наверное, можно было решить проблему изменив первичку, не знаю...
Но я поступил иначе. Вместо двух резисторов R1 и R2 припаял переменный резистор на 15 кОм, уменьшив таким образом частоту примерно до 50 кГц (это в среднем положении, а так теперь его можно регулировать). И все сразу прекрасно заработало! Дуга около 2 см. Удивительный девайс. Некоторые товарищи в шоке.
Сейчас думаю поставить входной усилитель
Ответить
0
С усилителем практически нет разницы так как я пробовал, а вот драйвер я бы советовал поставить если его нет.
Ответить
0
Lictor #
Что интересно, была такая же проблема, схема заработала на 50кГц, при R1=3кОм, R2=5кОм
Ответить
0
SaneX #
Каким путем можно длину дуги увеличить?
Ответить
0
MAKSIMKA COMA #
Увеличение витков вторички.
Ответить
0
Дмитрий #
Питаю б/п от компа на 250вт. При включении блок питания уходит в защиту. По идее по 12-ти вольтовой линии он должен выдавать 10А
Ответить
0
Богдан #
А сколько ампер потребляется по второй схеме?
Ответить
0
Валера #
А ТДКС 11 или 14 или 33 подойдёт?
Ответить
0
Юрий #
Подскажите как во вторую схему подключить строчный трансформатор ТВС-90ЛЦ5?
Ответить
0
Lictor #
Можно ли питать первую схему от импульсного БП?
Ответить
0
Lictor #
Да, можно
Ответить
0
Валера #
Собрал по схеме только резисторы установил на 3 и 5кОм, нету звука, может кто помочь решить проблему?
Ответить
0
Lictor #
А дуга есть? Каким напряжением питаете?
Ответить
0
Валера #
Дуга есть, питаю от акамулятора 12в 7а
Ответить
0
VAlera #
Друзья, не могу понять что не так сделал, без аудио сигнала есть отличная дуга, где то 1,5-2 см, как только подаю сигнал дуга уменьшается к долям мм. и еле слышен звук. Подскажите кто может.
Зарание спасибо.
Ответить
0
Artemon29 #
Попробуй убрать C2 или поколдуй с его номиналом, или попробуй подключить другой источник аудиосигнала.
Ответить
0
VAlera #
С2 убрал, ведь с ним нет даже искорки, сигнал подаю от усилка колонок, на полной мощности, как как опять пропадает дуга на слабых мощностях
Ответить
0
valera #
Та же фигня, дуга есть, отличная, ( использую свой транс,который мотал для шокера) как только включаю аудио сигнал дуга тухнет и появляются на выходе маленькие искорки в 1 мм где-то... подключал без кондёра выходного та же ситуация. И ещё, питаю схему от литий полимеров на 12 вольт, а если подключаю блок питания для зарядки аккумуляторов автомобильных то эффект как при подключении сигнала на выход... Вы не решили ещё эту проблему?
Ответить
0
VAlera #
Если честно то уже и не помню что там было не так, в конце концов то заработало но не очень стабильно, потом решил сделать на TL494, там уже лучше, если хотите найду схему и подскажу чем смогу.
Ответить
0
VAlera #
Схема реально рабочая, автору спасибо.
Теперь интересно доработать, можно ли не ставить линейный регулятор? И для чего он предназначен? И поможет ли фильтр для гашения обратного напряжения из этой схемы
Ответить
0
марк #
Собрал в точности по схеме, только регулятор на 9 вольт. Транзисторы КТ 816 и 817. Резисторы 1 и 2 поставил переменные на 10 кОм для настройки. Питание: с транса через выпрямитель. Ток 3,5 А вольтаж 14 Вольт. ТВС110Л4, вторичка в отдельном пластиковом кожухе. В качестве первичной использовал штатную обмотку 0,7 Ом. Сигнал подавал с аудиовыхода телефона.
НЕ ПАШЕТ!!! Дуга очень слабая, 0,5см, при появлении дуги слышен только ее треск. Когда дуги нет, музыка слышна очень тихо, на пороге слышимости, из самого ТВС. Манипуляции с номиналом фильтрующего кондера результата не дали. Частота без телефона 19 кГц. Думал, что не хватает мощности, подключил к LED драйверу 150 вт, генерация, видимо соравалась почему-то, полевик начал дико греться, напряжение на ТВС исчезло.
Помогите разобраться, в чем может быть проблема?
Ответить
0
слава #
Вторая схема точно рабочая? И можете сказать примерный размер платки?
Ответить
0
microprocessor #
Есть другой строчник 110ПЦ15-1, у него отсутствует 13 контакт. Как его подключить?
Ответить
0
Вадим #
А какие параметры трансформатора нужны во 2 схеме при намотке вручную?
Ответить
0
андрей #
Чтобы увеличить дугу, можно просто добавить к схеме умножитель вольт строчной развёртки.
Ответить
0
NoNickName #
Если поставить умножитель, то качество жутко упадет и после отключения останется напруга...Так что лучше не надо
Ответить
0
Олег #
А можно ли как-нибудь сей девайс совместить с катушкой тесла, чтобы со вторичной обмотки катушки тесла (~1000 витков) выходил такой сигнал, но молния стреляла не менее 20 см? Видел такое устройство под названием "поющая катушка Тесла" в музее занимательных наук на Тесла шоу, решил забацать.
Ответить
0
Арсений #
Радиоприёмник такой сделать было бы прикольно...
Ответить
0
Антон #
Здравствуйте. Собрал точно по вашей схеме. Детали брал точно такие же, какие указаны на схеме. Питание от БП компьютера. Есть дуга около 1,5 см. Дуга совершенно бесшумная. (нет треска и хрипа) При подаче аудио сигнала с телефона нет звука. Так же отсутствует звук и при подачи аудио сигнала с выхода компьютера.
Подскажите пожалуйста, в чем может быть проблема?
Ответить
0
MaxPiankov #
А транс от монитора пойдет?
Ответить
0
Lictor #
Нет, нужен именно строчник
Ответить
0
Влад #
Я все сделал как написано, дуга 1,5 см получилась, треск слышен но при подключении аудио очень нечетко слышны звуки. Помогите пожалуйста!
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Катушка Тесла
Катушка Тесла
Мультиметр DT9205A Discovery V8
вверх