Bombeta de plasma: 20 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Hola a tothom, …

Durant el període d’estudi escolar, vaig sentir parlar de plasma. El professor explica que és el quart estat de la matèria. Sòlid, líquid, gasós, el següent estat és el plasma. L’estat plasmàtic és present al sol. Llavors vaig creure que l'estat del plasma no es troba a la terra, només al sol, sinó que és impossible per als humans. Però en una exposició vaig veure el plasma. És un moment inoblidable per a mi. Així doncs, en aquell temps vaig recordar que "res és impossible". Després busco molt més sobre el plasma i he descobert que, com es fabrica. Però en aquest temps no sóc capaç de crear i manejar tensions tan altes per a la generació de plasma. Així que em vaig emmagatzemar el projecte per fer-ho més endavant. Però ara sóc capaç de crear tensions tan altes i sé com manejar-ho amb seguretat. Així que aquí explico un senzill procediment de fabricació de bombetes de plasma a partir de materials fàcilment disponibles.

Aquest és un projecte molt interessant. Perquè amb això podem crear arc de plasma a les puntes dels nostres dits. Això és molt interessant. Aquest tipus d’experiències disminueixen la distància entre la física i nosaltres. L'estudi pràctic és el mètode correcte per a la ciència, intenteu aprendre de les experiències. És molt diferent dels altres mètodes i ens fa curiositat per sempre.

Conserva la teva curiositat en tu.

Advertència: aquí utilitzeu tensions altes. És molt perillós. No toqueu tensions altes, ja que poden causar mort o ferides greus. Mantingueu-lo allunyat dels nens. Treballeu-lo en condicions segures

Pas 1: Què és el plasma?

Bàsicament el plasma és el quart estat de la matèria. En aquest estat la temperatura és massa alta. Així doncs, la matèria present en la seva forma iònica. Així doncs, en aquest estat condueixen electricitat a causa de la disponibilitat d’electrons lliures. El seu comportament és molt diferent del gas normal. Com que conté les càrregues positives i negatives, és influït pels camps magnètics i elèctrics.

El plasma és una incògnita només per a nosaltres. Perquè a l’univers el 99% es troba en estat de plasma. En la nostra vida quotidiana veiem la il·luminació, és un bon exemple per al plasma. Després hi ha una pregunta sobre com es genera plasma. És senzill. S'aconsegueix mitjançant una electricitat d'alta tensió (10KV). Per exemple, preneu una font d’alimentació d’alta tensió i col·loqueu de prop les seves derivacions positives i negatives. Després es produeix un arc elèctric, és l’estat del plasma. L’aire condueix l’electricitat degut a que es converteix en plasma. Després d’iniciar la conducció, podem augmentar la distància entre els cables. També és la indicació de l’estat del plasma. Aquests arcs també es veuen en l'operació de commutació de la línia elèctrica d'alta tensió.

Primer creem una font d’alimentació d’alta tensió i després creem la bombeta de plasma utilitzant-la. D'ACORD.

Comencem….

Pas 2: font d'alimentació d'alta tensió

Aquí l’alta tensió significa de l’ordre del rang de 15KV a 20 KV. L’alta tensió es crea mitjançant l’ús d’un transformador step up o mitjançant un circuit multiplicador de tensió. Utilitzem el mètode del transformador perquè el multiplicador de tensió només dóna un corrent de sortida baix i el díode d’alta tensió també és un problema. El transformador d’alta tensió no està disponible localment al mercat. Per tant, en creem un. Però per a mi és un fracàs. La fabricació del transformador d’alta tensió és molt difícil, ja que a la secundària necessita milers de voltes i a la part superposada de la bobina la bobina superposada té una gran diferència de potencial, de manera que s’escurcen cremant l’aïllament. Així que busco mètodes alternatius i després he trobat dos mètodes alternatius. Televisió MOLT i la bobina d’encesa del vehicle de gasolina. Es tracta de transformadors d’alta tensió. Aquí faig servir la bobina d’encesa del vehicle. Produeix al voltant de 20KV. És suficient per a la producció de plasma. La bobina d’encesa s’utilitza al vehicle per encendre la gasolina produint una espurna al motor. Per tant, s’ha resolt un problema. Llavors, un altre problema de com accionar la bobina d’encesa. Funciona en corrent altern. Per tant, creem un circuit oscil·lador en l’ordre de freqüència de KHz. Aquest circuit es crea utilitzant el gran 555.

Pas 3: pla complet del projecte

Primer creem una font d’alimentació d’alta tensió. Es fa utilitzant un transformador step up, aquí es tracta d’una bobina d’encesa. És conduït per un circuit d'oscil·lador d'ona quadrada (a alta freqüència en KHz). A continuació, la font d'alimentació d'alta tensió d'alta freqüència es dóna a una làmpada incandescent (llum de filament). El plasma es produeix dins de la bombeta. La bombeta s’utilitza perquè conté els gasos nobles que són els gasos inactius de la natura. En tocar la superfície de la bombeta, l’arc flueix cap a les puntes dels nostres dits. Aquí el vidre mitjà està present entre l’arc i el dit, de manera que estem a salvo de la crema de la pell. Per tant, l’ús de bombetes és segur per a nosaltres. Finalment, tots estan tancats en un recinte segur per garantir-ne la seguretat.

Pas 4: Part 1 - Fabricació de la font d'alimentació de la bombeta de plasma

Aquí creem la font d'alimentació d'alta tensió. Es fa utilitzant una bobina d’encesa del vehicle de 3 rodes i un oscil·lador per accionar-la. El circuit i la bobina d’encesa es troben finalment tancats en una caixa. Aquestes són les nostres planificacions. Per tant, en els passos següents fem aquest pla com a pla de treball. Comencem, doncs, …

Pas 5: Disseny de l'oscil·lador 555

Primer comencem per la part de l’oscil·lador. Produeix la CA d'alta freqüència necessària per al funcionament de la bobina d'encesa. Es fa mitjançant l’ús del famós IC temporitzador 555. El circuit oscil·lador 555 produeix el senyal d'ona quadrada d'alta freqüència (en rang de KHz). Però no és capaç d’alimentar la bobina d’encesa perquè el seu corrent de sortida és massa baix. Per tant, afegim un circuit tampó addicional per accionar la bobina d’encesa, que necessita més corrent. Per a l'acció de memòria intermèdia, afegim un transistor de gran potència extra a la sortida del circuit de l'oscil·lador 555. El transistor augmenta el corrent i es dóna a la bobina d’encesa. Aquí el transistor i la bobina d’encesa funcionen a 24 V CC i el circuit de l’oscil·lador funciona a 9 V CC des d’una bateria. Es deu al fet que la tensió de sortida del transformador (bobina d’encesa) augmenta quan augmenta la tensió d’entrada. El circuit de l'oscil·lador no funciona en aquest 24V, de manera que és alimentat a una tensió inferior. La seva font d'alimentació independent s'utilitza perquè quan la bobina d'encesa funciona, produeix sobretensions (ja que és un inductor), de manera que danyarà el 555 IC. Per tant, per simplificar, fem servir una font d’alimentació independent per solucionar aquest problema. Per altra banda, afegiu alguns filtres entre el transformador (bobina d’encesa) i les línies d’alimentació del circuit i reduïu la tensió a un nivell inferior. Tot el diagrama del circuit es dóna a la part superior. El 555 es connecta com un vibrador múltiple estable. El potenciòmetre s’utilitza per canviar la freqüència de l’oscil·lador. S'utilitza per fixar el punt màxim de potència de sortida. Els dos circuits de terra connectats entre si per garantir la terra comuna en cas contrari, el transistor no funcionarà. D'ACORD.

L’explicació del circuit més detallada es dóna al meu bloc. Si us plau, visiteu-lo.

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

Pas 6: materials necessaris

Tauler pref

Bobina d'encesa

IC i base: NE555 (1)

Condensador: 100 uF (1), 0,01 uF (1)

Resistència: 47E (1), 270E (1), 1K (2)

Pot i pom - 100 K (1)

Resistència predefinida: 47E (1)

Transistor - 2N3055 (1)

LED - groc (1)

Bateria i connector de 9V (1)

Tubs de contracció de calor

Dissipador de calor: 1

Cargols, femelles i cargols

Una caixa de plàstic - 1

Filferros

Connectors

Pas 7: es necessiten eines

Soldador

Màquina de perforació

Tornavís

Alicates

Claus

Decapant de filferro

Més lleuger

Pas 8: fabricació de PCB de l'oscil·lador

Aquí expliqueu el procediment de fabricació de PCB. Per a això faig servir una placa prèvia perquè és un circuit petit. Per tant, no necessitem un PCB gravat. Els passos de fabricació de PCB que es donen a continuació.

Talla un tros petit de tauler prefabricat d’un tros gran

Netegeu-lo i traieu-ne les vores esmolades

Munteu tots els components excepte el transistor de potència en aquesta placa (d'aquesta manera o el vostre mètode adequat)

A continuació, doblegueu les potes per fixar-la temporalment

Apliqueu una mica de flux a les seves potes

Soldeu el component amb un bon soldador

Tallar les potes de longitud extra no desitjades mitjançant un tallador lateral

Connecteu els cables, l'olla i el connector necessaris a la placa

Netegeu la placa de circuit completada

Pas 9: Muntatge del transistor de potència

Aquí afegiu un pas addicional per al conjunt del transistor de potència perquè necessita moltes obres. El transistor produeix una gran quantitat de calor, de manera que connecteu-hi un dissipador de calor per refredar el transistor, en cas contrari el cremador del transistor. el procediment es dóna a continuació,

Agafeu un bon dissipador de calor

Feu dos forats que siguin compactes amb les potes del transistor

Amplieu una mica el forat per evitar que les potes s’escurcin al cos

Feu dos forats per fixar el transistor

Fixeu el transistor amb cargol als dos forats finals

Agafeu un cable i connecteu el connector de l'anell en els seus dos ens i un connectat al dissipador de calor i el segon costat és per connectar al cos del transformador

Apliqueu mànigues de niló a la base, potes de l’emissor que passen pel forat del dissipador de calor per evitar que el cos (col·lector) quedi curt

Soldeu un fil negre (terra de 24 V) i el fil negre (terra de 9 V) des del PCB fins a l'emissor del transistor

Apliqueu tubs de contracció de calor per cobrir la junta de soldadura

Soldeu el cable de sortida des de la PCB fins a la base del transistor i apliqueu un tub de contracció de calor per cobrir la junta de soldadura

Pas 10: Fixació en una caixa

El circuit conté diferents parts, de manera que cal una caixa per solucionar-ho tot junt. Aquí trio una antiga caixa transparent blanca. Aquesta caixa s'utilitza per a menjar. L'escolliu en funció de la disponibilitat. D'ACORD. Primer fixeu les peces grans i després les petites. Tots els procediments es segueixen d'aquesta manera. Totes les xifres necessàries apareixen a les imatges anteriors. Els procediments es donen a continuació,

Primer fixeu la bobina d’encesa utilitzant cargols i femelles

Connecteu el cable del cos del dissipador de calor a aquest cos del transformador mitjançant femelles i perns

A continuació, fixeu el transistor de potència mitjançant els cargols de femelles

Connecteu un connector femella mascle al fil de 24 Vcc que sigui adequat per al connector de la bobina d’encesa i connecteu-lo a la bobina d’encesa

Feu un forat a la caixa per treure la línia d’alimentació de 24V i fixeu-la amb cola instantània

Feu 4 forats a la tapa de la caixa per a la sortida d’alimentació d’alta tensió, connector pot, connector 9V, indicador led

Fixeu l'olla al seu forat

Fixeu el connector de la bateria de 9V amb cola instantània

Traçat una línia elèctrica d’alta tensió pel forat

Introduïu el led al seu forat i fixeu el PCB a la coberta superior

Tanqueu el recinte

Connecteu el connector mascle donat a la línia de sortida d’alta tensió

Tapeu-lo fent servir tubs de contracció de calor

Pas 11: Part 2 - Fabricació de torres de bombetes de plasma

Aquí expliqueu el mètode de fabricació de la torre de bombetes de plasma. No conté cap circuit, bàsicament és una estructura que manté la bombeta elèctrica en la seva posició. La torre es fabrica mitjançant PVC. La bombeta es troba a la part superior de la torre. Es treu un cable per connectar l'elèctrode de la bombeta a la font d'alimentació d'alta tensió. Els passos següents expliquen com es fa.

Pas 12: materials necessaris

Tub de PVC

Bombeta incandescent (llum de filament)

Porta bombetes

Filferro

Bola verda

Cargols

Pas 13: Eines necessàries

Perforadora i broques

Ganivet petit

Tornavís

Fulla de serra

Dossier

Pas 14: fabricació de la base de la torre

Agafa una bola verda (esfera buida)

Talleu el seu 1/4 de volum amb una fulla de serra

Col·loqueu el PVC a la part superior de la pilota i alineeu-lo al centre i marqueu el seu diàmetre mitjançant un marcador

Traieu aquesta gran part rodona fent petits forats contínuament a través de les marques

Aliseu la superfície amb un ganivet i una llima

Feu un petit forat a la part inferior de la pilota i el PVC per treure el fil elèctric

Pas 15: muntatge de bombetes de plasma

Suavitzeu les vores de PVC amb paper de sorra

Feu un curtcircuit dels dos cables de connexió del portalàmpades i traieu un cable comú

Cobriu tots els connectors mitjançant un tub de contracció de calor

Solucioneu-lo fent servir cola calenta (que s’utilitza per reduir les fuites de càrrega elèctrica)

Introduïu el suport dins del PVC

Practicar 4 forats al PVC i el suport junts

Cargoleu-lo junt amb els cargols adequats

Pas 16: Muntatge de la torre

Introduïu la bola al PVC i traieu el fil a través dels forats

Fixeu la pilota a la seva posició aplicant la cola instantània

Col·loqueu una bateria antiga de 9V al PVC per proporcionar un pes base per proporcionar estabilitat

Connecteu un connector femella a l’extrem del cable i soldeu-lo junts

Cobriu la junta de soldadura mitjançant un tub de contracció de calor

Pas 17: algunes obres d'art

Finalment, per a l'efecte visual, afegiu algunes obres d'art. Es fa mitjançant adhesius de color plàstic. Normalment s’utilitza per a vehicles. Es fa per la vostra capacitat artística. Sé que la meva feina no és bona. Fes-ho tu. Fer millor que jo. D'ACORD. Molta sort.

Pas 18: Part 3 - Muntatge final

El muntatge final significa connectar totes les connexions necessàries. En primer lloc, connecteu la línia d’alimentació d’alta tensió. A continuació, connecteu una bateria (v per encendre el circuit de l’oscil·lador. Alimento el 24 V des d’un PC SMPS antic. Els seus +12 i -12 volts s’utilitzen per fer el subministrament de 24 V. Escolliu la vostra font d’alimentació. A continuació, connecteu-la a la xarxa correcta. polaritat. A continuació, introduïu la bombeta al suport. Col·loqueu tot el sistema en un lloc adequat. Vam fer el muntatge final.

Pas 19: proves i depuració

Proves

Connecteu la font d'alimentació i enceneu-la i connecteu la bateria de 9V. Ara està activat. Si funciona, s’escolta un brunzit. Després veurem una llum blavosa del filament de la bombeta. Ara canvieu la freqüència girant l'olla i fixeu-la en un punt on obtingueu la màxima llum. Ara toca els dits de la bombeta, ara la meravella. Totes les llums arriben als nostres dits. És molt interessant. Toca amb més figures ara salt lleuger a tots els dits. No és un feix únic, és un grup de llum molt estreta junta. Molt molt interessant. En una habitació fosca es veia molt bé.

Depuració

No hi ha so, no hi ha llum: - Es deu a la fallada d’alimentació d’alta tensió. Comproveu la connexió de l’alimentació. Comproveu la connexió de la PCB amb el circuit. Comproveu la sortida 555 que hi ha connectant-hi un altaveu. No produeix cap so comprovant el 555 i el circuit. En cas contrari, comproveu el transistor del controlador.

So però sense llum: - Comproveu la connexió a la bombeta mitjançant un provador de continuïtat.

Advertència: es tracta d’un subministrament d’alta tensió, no el toqueu. És perjudicial per a nosaltres. Provant la presència d’alta tensió, col·loqueu un provador de línia a l’entorn de la línia. No toqueu el provador a la línia

Pas 20: Treball futur

El meu futur somni és fer una font d’alimentació de súper voltatge i fabricar una bobina Tesla. La bombeta de plasma és una manera d’aconseguir la bobina de Tesla. Com que a la bobina de Tesla fem servir voltatges alts, aquí estem eliminant la por a les fonts d’alimentació d’alta tensió i estem més familiaritzats amb la generació d’alt voltatge, la manipulació, etc. Aquest projecte estudia alguns coneixements sobre les altes tensions. Crec que és útil per a vosaltres.