Bản trình diễn Spark của tụ điện lớn - Bộ sạc 170V DC: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Dự án này nhằm chứng minh tụ điện là gì và thu hút sự chú ý của khán giả. Thiết bị này chuyển đổi 120V AC để sạc tụ điện lớn thành 170V DC và cho phép bạn phóng điện nó, tạo ra tia lửa lớn và tiếng ồn lớn, một cách an toàn. Bóng đèn nóng sáng đóng vai trò là vật chỉ thị điện trở và điện tích. Có chức năng khởi động mềm có thể bật tắt để hạn chế dòng điện khi sạc tụ điện.

******Cảnh báo******

Dự án này sử dụng điện tường có thể gây chết người nếu xử lý không đúng cách. Đừng thử dự án này trừ khi bạn đã có kinh nghiệm về điện tử trước đó. Các quy trình an toàn và đồ bảo hộ lao động phải được sử dụng

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

Quân nhu

- Tụ điện 3300uF được đánh giá cho ít nhất 170V

- Chỉnh lưu toàn cầu

-Button

-Chuyển

- Bóng đèn sợi đốt 25W

- Ổ cắm bóng đèn

-16 dây mắc kẹt

-Dây cắm tường

-Kiểm tra dây đồng lõi rắn

-Các đầu nối phích cắm củaanana

-Vít nhỏ

-Đặt hàng thiết bị và vật tư

-Kích thước và mũi khoan

Bước 1: Mạch

Bộ sạc này sử dụng mạch chỉnh lưu toàn cầu (FBR) đơn giản với các công tắc để điều khiển nguồn điện cho tụ điện. Sơ đồ cho thấy 4 điốt trong cấu hình FBR; khi tôi xây dựng mạch, tôi đã thay thế chúng bằng một chip FBR. Tôi đã sử dụng nút bật tắt làm công tắc nguồn và công tắc lật làm công tắc khởi động mềm.

Làm thế nào nó hoạt động

FBR lấy sóng hình sin 60Hz 120V từ tường và chuyển nó thành các bướu dương có đỉnh ở 170V. Nếu bạn sống ở một nơi nào đó có điện áp nguồn trên tường khác, bộ sạc sẽ xuất ra một điện áp khác. Ví dụ, nguồn điện tường 240V AC sẽ được chuyển đổi thành 340V DC. Nếu thực hiện dự án này, bạn phải xem xét điện áp của nguồn điện trên tường trong nhà của bạn và đảm bảo các thành phần bạn chọn được đánh giá phù hợp với các thông số điện áp và công suất của thiết lập của bạn.

Khi nhấn nút nguồn, tụ điện bắt đầu sạc đến đỉnh điện áp là 170V. Chức năng khởi động mềm hạn chế dòng điện vào tụ điện. Điều này hoàn toàn TÙY CHỌN. Khi công tắc mở, tất cả dòng điện chạy qua điện trở 220 ohm và bị giảm đáng kể. Khi đóng công tắc, dòng điện chạy xung quanh điện trở và qua công tắc làm tăng dòng điện và tốc độ sạc. Bóng đèn sợi đốt hoạt động như một điện trở để hạn chế dòng điện và biểu thị điện tích (~ 40 ôm). Khi bật nguồn, bóng đèn sẽ sáng và bắt đầu mờ. Tụ điện gần đầy khi bóng đèn tắt hẳn. Sau khi bóng đèn tắt, tôi lật công tắc khởi động mềm sang vị trí đóng để kết thúc quá trình sạc tụ điện nhanh hơn. Trong biểu đồ, bạn có thể thấy sau 1 giây bật công tắc nguồn và nắp bắt đầu sạc. Sau 5 giây, công tắc khởi động mềm được đóng lại và nắp bắt đầu sạc nhanh hơn. Quá trình sạc sẽ kết thúc sau khoảng 10 giây.

Bước 2: Mô hình 3D

Tôi đã sử dụng Fusion 360 để làm mô hình bộ sạc tụ điện và bản thân tụ điện. Sau đó tôi kết xuất nó ở chế độ xem trên và dưới. Tôi đã tải lên các tệp.stl để bạn tải xuống và in.

Bước 3: In và hàn 3D

in 3d

Tôi đã sử dụng Chroma Strand PETg và Lulzbot Taz 6 để in 3D mọi thứ. Lần đầu tiên tôi thử in bằng PLA, nhưng kết quả không tốt lắm. Số dặm của bạn có thể thay đổi. In 3D ít nhất hộp trước khi hàn.

Ghi chú về sơ đồ và hàn

Các nguồn xung trong sơ đồ chỉ dành cho mục đích mô phỏng, vì vậy hãy giả vờ như chúng không có ở đó khi bạn lắp ráp mạch. Bộ chỉnh lưu cầu đầy đủ trong sơ đồ được mô hình hóa bằng cách sử dụng bốn điốt, nếu bạn sử dụng bộ phận trong danh sách nguồn cung cấp, bạn chỉ có thể hàn dây cắm tường trực tiếp với đầu vào AC của chip và dương / âm dẫn đến các thành phần tương ứng của chúng được hiển thị trong sơ đồ.

***** CẢNH BÁO ****** Không bao giờ hàn vật gì được cắm vào tường. Luôn cách điện các mối nối hàn bằng ống bọc co lại hoặc băng dính điện trước khi bật nguồn bất cứ thứ gì. Luôn đeo găng tay cách điện và kính bảo vệ mắt khi xử lý nguồn điện trên tường

Các bước hàn

1. Hàn các đầu nối phích cắm chuối với mặt âm với đầu ra âm của bộ chỉnh lưu của bạn và cực dương đi đến công tắc khởi động mềm và điện trở 220 ohm như được hiển thị trong sơ đồ.
2. Khoan một lỗ đủ lớn để dẫn chất thải đi qua hộp. Tôi đã chọn đặt của tôi ở hai bên của khe tụ điện.
3. Đưa các dây dẫn phóng điện qua hộp và hàn hai đầu song song với các dây dẫn nạp của tụ điện (phích cắm chuối).
4. Hàn điện trở 220 ohm và công tắc khởi động mềm (song song) vào ổ cắm bóng đèn.
5. Hàn mặt kia của ổ cắm bóng đèn vào một đầu của công tắc nguồn.
6. Hàn đầu kia của công tắc nguồn vào cực dương của bộ chỉnh lưu.
7. Cuối cùng, hàn đầu vào AC của bộ chỉnh lưu vào dây nguồn. Luồn dây nguồn qua lỗ ở mặt sau của hộp trước.

Kiểm tra mạch

**** Mang găng tay và kính bảo vệ mắt. Khán giả phải đứng cách xa ít nhất 6ft *****

1. Đảm bảo rằng công tắc nguồn đã tắt, cắm phích cắm chuối vào tụ điện, thận trọng với cực tính.
2. Lật công tắc khởi động mềm sang vị trí mở.
3. Cắm bộ sạc vào tường.
4. Bấm nút nguồn. Đèn sẽ bật và bắt đầu mờ đi. Chờ khoảng 5 giây
5. Lật công tắc khởi động mềm sang vị trí đóng. Đèn sẽ tắt sau một hoặc hai giây. Chờ thêm 5 giây.
6. Nhấn lại nút nguồn (vị trí tắt). Chạm vào sự phóng điện của các dây dẫn với nhau.
7. Nếu có tiếng nổ lớn và tia lửa, nó đang hoạt động

Bước 4: Lắp ráp

Khi mọi thứ đã được in xong, chúng ta cần tích hợp mạch vào thùng chứa. Xem hình ảnh mặt cắt được gắn nhãn.

1. Luồn các đầu nối của tụ điện chuối qua đường hầm hộp đến lỗ tụ điện tròn.
2. Đẩy phích cắm chuối qua các lỗ trên giá đỡ dây. Tùy thuộc vào đồ đạc, bạn có thể cần phải sử dụng keo hoặc mở rộng đường sỉ bằng mũi khoan.
3. Trượt giá đỡ dây vào lỗ của tụ điện. Vết khía trên phần giữ dây phải hướng về phía đường hầm hộp
4. Khoan các lỗ thí điểm bằng một mũi khoan từ bên ngoài của lỗ tụ điện tròn vào giá đỡ dây. Đặt một vít xuyên qua bên ngoài của lỗ tụ điện vào giá đỡ dây. Điều này sẽ giữ giá đỡ dây xuống.
5. Nhấn vào ổ cắm bóng đèn và nút nguồn qua các lỗ tương ứng trên nắp.
6. Nếu sử dụng tính năng khởi động mềm, hãy khoan một lỗ qua mặt sau của hộp và nhấn công tắc qua đó.
7. Đưa tụ điện vào lỗ / khe của tụ điện. Đảm bảo rằng bạn khớp cực của tụ điện với cực của dây dẫn sạc.
8. Dùng bút lông đánh dấu vị trí trên tụ điện thẳng hàng với rãnh của lỗ tụ điện.
9. Tháo tụ điện và luồn tay áo của tụ điện lên trên tụ điện bằng núm vặn có vạch trên tụ điện.
10. Lắp lại tụ điện vào khe để kiểm tra sự liên kết. Các phích cắm chuối phải thẳng hàng với các lỗ dẫn trên tụ điện.

Bước 5: Tạo tia lửa

Bạn có thể đặt một miếng bông gòn tẩm cồn cắt vào đầu xả để tăng thêm yếu tố gây ấn tượng.