Lampadina al PLASMA: 20 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Ciao a tutti, …

Nel periodo degli studi scolastici, ho sentito parlare di plasma. L'insegnante dice che è il 4° stato della materia. Solido, liquido, gas, quindi lo stato successivo è il plasma. Lo stato di plasma è presente al sole. Allora ho creduto che lo stato del plasma non fosse sulla terra, ma solo sul sole. È impossibile per gli umani. Ma in una mostra ho visto il plasma. È un momento indimenticabile per me. Così in quel momento mi sono ricordato che "niente è impossibile". Poi ho cercato molto di più sul plasma e ho scoperto come è fatto. Ma in quel momento non sono in grado di creare e gestire tensioni così elevate per la generazione di plasma. Quindi ho memorizzato il progetto nella mia mente per farlo in seguito. Ma ora sono in grado di creare tensioni così elevate e so come gestirle in sicurezza. Quindi qui spiego una semplice procedura di fabbricazione di bulbi al plasma da materiali facilmente disponibili.

Questo è un progetto molto interessante. Perché in questo modo possiamo creare un arco al plasma fino alla punta delle dita. Questo è molto interessante. Questo tipo di esperienze diminuisce la distanza tra la fisica e noi. Lo studio pratico è il metodo corretto per la scienza, cerca di imparare dalle esperienze. È molto diverso dagli altri metodi e ci incuriosisce per sempre.

Mantieni la tua curiosità in te.

Avvertenza: qui utilizzare tensioni elevate. È davvero pericoloso. Non toccare le alte tensioni, può causare morte o lesioni gravi. Tenere lontano dai bambini. Lavoralo in condizioni di sicurezza

Passaggio 1: cos'è il plasma?

Fondamentalmente il plasma è il quarto stato della materia. In questo stato la temperatura è troppo alta. Quindi materia presente nella sua forma ionica. Quindi in questo stato conducono elettricità a causa della disponibilità di elettroni liberi. Il suo comportamento è molto diverso dal normale gas. Poiché contiene le cariche positive e negative, è influenzato dai campi magnetici ed elettrici.

Il plasma è un'incognita solo per noi. Perché nell'universo il 99% è allo stato plasma. Nella nostra vita quotidiana vediamo l'illuminazione, è un buon esempio per il plasma. Poi c'è una domanda, come generare plasma. È semplice. È ottenuto da un'elettricità ad alta tensione (10KV). Ad esempio, prendi un alimentatore ad alta tensione e posiziona i suoi conduttori positivo e negativo vicino. Quindi si produce un arco elettrico, è lo stato del plasma. L'aria conduce l'elettricità a causa di essa viene convertita in plasma. Dopo aver avviato la conduzione siamo in grado di aumentare la distanza tra i cavi. È anche l'indicazione dello stato plasmatico. Questi arco si vedono anche nell'operazione di commutazione della linea elettrica ad alta tensione.

Per prima cosa creiamo un alimentatore ad alta tensione e poi creiamo la lampadina al plasma utilizzandola. OK.

Iniziamo….

Passaggio 2: alimentazione ad alta tensione

Qui l'alta tensione significa nell'ordine da 15KV a 20 KV. L'alta tensione viene creata utilizzando un trasformatore elevatore o un circuito moltiplicatore di tensione. Usiamo il metodo del trasformatore perché il moltiplicatore di tensione fornisce solo una bassa corrente di uscita e anche il diodo ad alta tensione è un problema. Il trasformatore ad alta tensione non è disponibile localmente sul mercato. Quindi ne creiamo uno. Ma per me è un fallimento. La realizzazione del trasformatore ad alta tensione è molto difficile perché nel secondario necessita di migliaia di spire e nella porzione di sovrapposizione della bobina le bobine di sovrapposizione hanno una grande differenza di potenziale quindi si accorciano bruciando l'isolamento. Quindi cerco metodi alternativi e poi ho trovato due metodi alternativi. Televisione LOT e la bobina di accensione del veicolo a benzina. Questi sono trasformatori ad alta tensione. Qui uso la bobina di accensione del veicolo. Produce circa 20KV. È sufficiente per la produzione di plasma. La bobina di accensione viene utilizzata nel veicolo per accendere la benzina producendo una scintilla nel motore. Quindi un problema risolto. Quindi altro problema come guidare la bobina di accensione. Funziona in corrente alternata. Quindi creiamo un circuito oscillatore nell'ordine di frequenza di KHz. Questo circuito viene creato utilizzando il grande 555.

Passaggio 3: piano completo del progetto

Per prima cosa creiamo un alimentatore ad alta tensione. È fatto usando un trasformatore elevatore qui è una bobina di accensione. È pilotato da un circuito oscillatore ad onda quadra (ad alta frequenza in KHz). Quindi l'alimentazione ad alta tensione ad alta frequenza viene fornita a una lampada a incandescenza (lampada a incandescenza). Il plasma viene prodotto all'interno del bulbo. La lampadina viene utilizzata perché contiene i gas nobili che sono i gas inattivi in natura. Quando si tocca la superficie del bulbo, l'arco scorre verso la punta delle dita. Qui il vetro medio è presente tra l'arco e il nostro dito, quindi siamo al sicuro da ustioni di pelle. Quindi l'uso della lampadina è sicuro per noi. Infine tutti sono racchiusi in un recinto sicuro per garantire la sicurezza.

Fase 4: Parte - 1 - Realizzazione dell'alimentatore della lampadina al plasma

Qui creiamo l'alimentatore ad alta tensione. Viene eseguito utilizzando una bobina di accensione del veicolo a 3 ruote e un oscillatore per azionarlo. Il circuito e la bobina di accensione sono infine racchiusi in una scatola. Questi sono i nostri progetti. Quindi, nei passaggi seguenti, rendiamo questo piano funzionante. Quindi iniziamo, …..

Passaggio 5: progettazione dell'oscillatore 555

Per prima cosa iniziamo con la parte dell'oscillatore. Produce la corrente alternata ad alta frequenza necessaria per il funzionamento della bobina di accensione. È realizzato utilizzando il famoso timer IC 555. Il circuito dell'oscillatore 555 produce il segnale ad onda quadra ad alta frequenza (nell'intervallo KHz). Ma non è in grado di alimentare la bobina di accensione perché la sua corrente di uscita è troppo bassa. Quindi aggiungiamo un circuito tampone extra per pilotare la bobina di accensione, che ha bisogno di più corrente. Per l'azione del buffer aggiungiamo un transistor ad altissima potenza all'uscita del circuito dell'oscillatore 555. Il transistor aumenta la corrente e viene data alla bobina di accensione. Qui il transistor e la bobina di accensione funzionano a 24 V CC e il circuito dell'oscillatore funziona a 9 V CC da una batteria. È perché la tensione di uscita del trasformatore (bobina di accensione) aumenta all'aumentare della tensione di ingresso. Il circuito dell'oscillatore non funziona a questo 24V, quindi è alimentato a una tensione inferiore. I suoi due alimentatori indipendenti vengono utilizzati perché quando la bobina di accensione funziona, produce picchi di alta tensione (perché è un induttore) quindi danneggerà l'IC 555. Quindi, per semplicità, utilizziamo un'alimentazione indipendente per risolvere questo problema. Altrimenti aggiungere dei filtri tra il trasformatore (bobina di accensione) e le linee di alimentazione del circuito e ridurre la tensione a un livello inferiore. L'intero schema del circuito è riportato sopra. Il 555 cablato come un multivibratore stabile. Il potenziometro viene utilizzato per modificare la frequenza dell'oscillatore. Viene utilizzato per fissare il punto di massima potenza di uscita. I due circuiti di terra collegati insieme per garantire la messa a terra comune altrimenti il transistor non funzionerà. OK.

La spiegazione più dettagliata del circuito è data nel mio blog. Si prega di visitarlo.

0creativeengineering0.blogspot.com/2019/01/high-voltage-power-supply.html

Passaggio 6: materiali necessari

Scheda pref

Bobina di accensione

Circuito integrato e base - NE555 (1)

Condensatore - 100uF (1), 0.01uF (1)

Resistenza - 47E (1), 270E (1), 1K (2)

Pentola e manopola - 100K (1)

Resistenza preimpostata - 47E (1)

Transistor - 2N3055 (1)

LED - giallo (1)

Batteria 9V e connettore (1)

Tubi termorestringenti

Dissipatore di calore - 1

Viti, dadi e bulloni

Una scatola di plastica - 1

fili

Connettori

Passaggio 7: strumenti necessari

Saldatore

Trapano

Cacciavite

Pinze

chiavi

Spelafili

Accendino

Passaggio 8: realizzazione PCB dell'oscillatore

Qui spiega la procedura di creazione del PCB. Per questo uso una scheda pref perché è un piccolo circuito. Quindi non abbiamo bisogno di un PCB inciso. I passaggi per la creazione di PCB indicati di seguito.

Taglia un piccolo pezzo di cartone pref da un pezzo grande

Puliscilo e rimuovi i suoi bordi taglienti

Assemblare tutti i componenti tranne il transistor di potenza in questa scheda (in questo modo o con il metodo adatto)

Quindi piega le gambe per fissarlo temporaneamente

Applicare un po' di flusso alle sue gambe

Saldare il componente utilizzando un buon saldatore

Taglia le sue gambe extra lunghe indesiderate usando una taglierina laterale

Collegare i cavi necessari, il potenziometro e il connettore alla scheda

Pulisci il circuito completo

Passaggio 9: assemblaggio del transistor di potenza

Qui aggiungi un passaggio in più per l'assemblaggio del transistor di potenza perché ha bisogno di molti lavori. Il transistor produce una grande quantità di calore, quindi collega un dissipatore di calore ad esso per raffreddare il transistor, altrimenti il transistor si esaurisce. la procedura è riportata di seguito,

Prendi un buon dissipatore di calore semplice

Fai due fori che siano compatti con le gambe del transistor

Allarga leggermente il foro per proteggere le gambe dal cortocircuito sul corpo

Fai due fori per fissare il transistor

Fissare il transistor usando la vite ai due fori terminali

Prendi un filo e collega il connettore ad anello ai suoi due ens e uno collegato al dissipatore di calore e il secondo lato è per il collegamento al corpo del trasformatore

Applicare maniche in nylon alla base, gambe dell'emettitore che passano attraverso il foro del dissipatore di calore per evitare il corpo (collettore) corto

Saldare un filo nero (terra 24V) e il filo nero (9V terra) dal PCB all'emettitore del transistor

Applicare tubi termorestringenti per coprire il giunto di saldatura

Saldare il filo di uscita dal PCB alla base del transistor e applicare il tubo termoretraibile per coprire il giunto di saldatura

Passaggio 10: fissaggio in una scatola

Il circuito contiene parti diverse, quindi è necessaria una scatola per sistemare tutto insieme. Qui scelgo una vecchia scatola bianca trasparente. Questa scatola utilizzata per gli alimenti. Lo scegli in base alla disponibilità. OK. Fissando prima le parti grandi poi quelle piccole. Tutte le procedure sono seguite in questo modo. Tutte le cifre necessarie sono fornite nelle immagini sopra. Le procedure sono riportate di seguito,

Fissare prima la bobina di accensione usando dadi e bulloni

Collegare il cavo dal corpo del dissipatore di calore a questo corpo del trasformatore usando dadi e bulloni

Quindi fissare il transistor di potenza utilizzando i dadi e le viti

Collegare un connettore maschio femmina al filo 24V Vcc adatto al connettore nella bobina di accensione e collegarlo alla bobina di accensione

Praticare un foro nella scatola per estrarre la linea di alimentazione 24V e fissarla con colla istantanea

Fare 4 fori sul tappo della scatola per uscita linea di alimentazione ad alta tensione, connettore pot, connettore 9V, indicatore led

Fissa la pentola nel suo buco

Fissare il connettore della batteria da 9 V utilizzando la colla istantanea

Estratto linea elettrica ad alta tensione attraverso il foro

Metti il led nel suo foro e fissa il PCB al coperchio superiore

Chiudi la custodia

Collegare il connettore maschio fornito alla linea di uscita ad alta tensione

Coprilo usando tubi termorestringenti

Fase 11: Parte - 2 - Realizzazione della torre per lampadine al plasma

Qui spiega il metodo di fabbricazione della torre del bulbo al plasma. Non contiene alcun circuito è fondamentalmente una struttura che tiene in posizione la lampadina elettrica. La torre è realizzata utilizzando PVC. La lampadina è in cima alla torre. Viene estratto un filo per collegare l'elettrodo a bulbo all'alimentatore ad alta tensione. I passaggi seguenti spiegano come è fatto.

Passaggio 12: materiali necessari

tubi di pvc

Lampadina ad incandescenza (lampada ad incandescenza)

Portalampada

Filo

Palla verde

viti

Passaggio 13: strumenti necessari

Trapano e punte

Coltello piccolo

Cacciavite

Lama per seghetto

File

Passaggio 14: realizzazione della base della torre

Prendi una palla verde (sfera cava)

Taglia il suo 1/4 di volume usando una lama per seghetto

Posiziona il PVC sulla parte superiore della palla e allinea al centro e segna il suo diametro usando un pennarello

Rimuovere questa grande parte rotonda praticando piccoli fori continuamente attraverso i segni

Lisciare la superficie usando coltello e lima

Fai un piccolo foro nella parte inferiore della palla e il PVC per togliere il cavo elettrico

Passaggio 15: montaggio della lampadina al plasma

Lisciare i bordi in PVC con carta vetrata

Cortocircuitare i due cavi di collegamento del portalampada ed estrarre un filo comune

Coprire tutti i connettori utilizzando un tubo termoretraibile

Ripararlo usando la colla a caldo (usata per ridurre la dispersione di carica elettrica)

Metti il supporto all'interno del PVC

Praticare 4 fori nel PVC e nel supporto insieme

Avvitare insieme utilizzando viti appropriate

Passaggio 16: assemblaggio della torre

Inserire la pallina nel PVC e togliere il filo attraverso i fori

Fissare la palla nella sua posizione applicando la colla istantanea

Metti una vecchia batteria da 9 V sul PVC per fornire il peso di base per fornire stabilità

Collegare un connettore femmina all'estremità del filo e saldare insieme

Coprire il giunto di saldatura utilizzando un tubo termoretraibile

Passaggio 17: alcune opere d'arte

Infine per l'effetto visivo aggiungi qualche opera d'arte. Viene eseguito utilizzando gli adesivi colorati in plastica. Comunemente è usi per i veicoli. È fatto dalla tua abilità artistica. So che il mio lavoro non è buono. Fallo da solo. Rendi migliore di me. OK. Buona fortuna.

Passaggio 18: Parte - 3 - Assemblaggio finale

Il montaggio finale significa collegare tutte le connessioni necessarie. Collegare prima la linea di alimentazione ad alta tensione. Quindi collegare una batteria (v per alimentare il circuito dell'oscillatore. Alimento il 24V da un vecchio PC SMPS. I suoi +12 e -12 volt sono usati per fare l'alimentazione 24V. Scegli il tuo alimentatore. Quindi collegalo nel corretto polarità. Quindi inserire la lampadina nel supporto. Posizionare l'intero sistema in un luogo adatto. Abbiamo eseguito l'assemblaggio finale.

Passaggio 19: test e debug

test

Collegare l'alimentatore e accenderlo e collegare la batteria da 9V. Ora è acceso. Se funziona, si sente un ronzio. Quindi vedremo una luce bluastra dal filamento della lampadina. Ora cambia la frequenza ruotando il potenziometro e fissa in un punto in cui ottenere la massima luce. Ora tocca le dita nella lampadina, ora la meraviglia. Tutte le luci stanno arrivando alle nostre dita. È molto interessante. Tocca con più figure ora salta la luce a tutte le dita. Non è un singolo raggio, è un gruppo di luce molto stretto insieme. Molto molto interessante. In una stanza buia si vedeva molto bene.

Debug

Nessun suono nessuna luce:-- È dovuto all'interruzione dell'alimentazione ad alta tensione. Controllare il collegamento dell'alimentazione. Controllare il collegamento del PCB con il circuito. Controlla l'uscita 555 collegando un altoparlante ad essa. Non produce alcun suono controlla il 555 e il circuito. Altrimenti controlla il transistor del driver.

Suono ma nessuna luce:-- Controllare il collegamento alla lampadina utilizzando un tester di continuità.

Avvertenza: questa è un'alimentazione ad alta tensione, non toccarla. È dannoso per noi. Testare la presenza di alta tensione posizionando un tester di linea nei dintorni della linea. Non toccare la linea con il tester

Passaggio 20: lavoro futuro

Il mio sogno futuro è realizzare un alimentatore ad altissima tensione e realizzare una bobina di Tesla. La lampadina al plasma è un modo per ottenere la bobina di Tesla. Perché nella bobina di Tesla si usano alte tensioni, quindi eccoci qui a rimuovere la nostra paura per gli alimentatori ad alta tensione e abbiamo più familiarità con la generazione, la gestione dell'alta tensione, ecc. Quindi è il primo passo per la produzione della bobina di Tesla. Questo progetto studia alcune conoscenze sulle alte tensioni. Credevo che ti fosse utile.