Самодельный осциллятор своими руками в домашних условиях

Многие начинающие сварщики сталкиваются с проблемой розжига дуги. Опытные мастера так же не прочь облегчить этот процесс. Чтобы сварка всегда начиналась ровно и стабильно, придуман осциллятор. Особенно он полезен при сварке нержавеющей стали или цветных металлов.

Осциллятор — что это такое и для чего нужен?

Назначение осциллятора – зажечь и стабилизировать сварочную дугу вне зависимости от условий сварки. Причем этот прибор одинаково эффективен на сварочных аппаратах как постоянного, так и переменного тока. Принцип действия основан на искровой генерации затухающих колебаний.

Схема осциллятора достаточно сложна с точки зрения техники настройки. Однако работает она по простым законам физики.

Основа прибора – повышающий трансформатор, работающий на стандартно низкой частоте. Со вторичной обмотки снимается напряжение порядка 2000-3000 вольт.

Далее вступает в работу колебательный контур, формирующий ток высокой частоты. Внутренние обмотки переходят в режим высокочастотного трансформатора. Частота преобразования 150-200 кГц, при этом напряжение поднимается до 6000 вольт.

Вторичные характеристики говорят о безопасности осциллятора. Мощность составляет не более 250 Вт, а продолжительность эффективных импульсов – не более 10-30 микросекунд. При этом дуга возбуждается, а при контакте с человеком не протекает ток, опасный для жизни.

Важно! Зная эту особенность осцилляторов, многие сварщики легкомысленно подходят к соблюдению техники безопасности. Это недопустимо – преобразователь может дать сбой, и оператор получит электрическую травму.

По способу возбуждения дуги, есть два варианта работы осцилляторов

Непрерывного действия

Интегрированы в блок питания сварочного аппарата. Возбуждение дуги происходит за счет приложения тока высокой частоты непосредственно к силовым кабелям аппарата. После чего не важно, какой ток выдаст основной блок питания. Дуга все равно остается стабильной.

Импульсного действия

Подключаются последовательно к силовым кабелям. Система не такая сложная, нет необходимости в монтаже дросселей, шунтирующих высокое напряжение и защищающих сварочный аппарат. Эффективно работает со сварочниками переменного тока. Дуга стабильно горит при смене направления тока в каждом полупериоде.

Общий элемент – блокировочный конденсатор. Он подобран таким образом, что через него свободно протекает ток высокой частоты (формируемый осциллятором), а стандартный ток с блока питания блокируется. Эта схема гарантирует гальваническую развязку между осциллятором и трансформатором блока питания.

Сварочный осциллятор своими руками

Осциллятор для инвертора своими руками

Есть опробованная схема, для изготовления которой не придется разыскивать дефицитные детали. Несмотря на простоту исполнения – качество дугообразования ненамного хуже заводских аналогов.

Осциллятор подсоединяется к выходам силовых проводов (электрод и масса). Поскольку данная схема непрерывного действия – подключение параллельное. Можно установить плату внутри сварочного аппарата, соблюдая экранирование от импульсного блока питания. Если есть подходящий корпус – монтаж выполняется в виде отдельного блока.

Важно! Подключение к сети осуществляется только через трансформатор. Иначе, при отключении основного аппарата, осциллятор останется под напряжением. Это опасно.

После сборки схемы, ее необходимо настроить. Калибровка производится по состоянию и устойчивости дуги. Качество дугообразования настраивается подбором номинала тиристоров.

Дроссель Др 1 наматывается вручную. На кольцо R40 х 25 х 80 из феррита с магнитной проницаемостью М2000НМ, накручивается провод сечением 2,5 квадрата. Трансформатор Т 1 лучше использовать готовый. Отлично подходит строчный трансформатор от старых телевизоров с кинескопом. Например, ТС180-2.

Выключатель S1 размыкает высоковольтную дугу. Для безопасной смены электрода он должен быть разомкнут.

При подключении осциллятора невозможно угадать «полярность» (ноль-фаза). Для контроля правильности соединения используется индикатор МТХ-90. Он должен светиться.

Осциллятор для плазмореза делаем своими руками

Для розжига плазмы в резаке достаточно напряжения 20000 вольт постоянного тока. Поэтому подойдет искровой осциллятор. Чтобы не создавать сложный повышающий трансформатор, проще использовать банальный умножитель напряжения. Сила тока не имеет значения. Схема компактная, и выполняется буквально из бросовых деталей времен СССР.

Важно! При намотке высоковольтного трансформатора обязательно обеспечьте изоляцию между обмотками. Несмотря на малую мощность, 20 к Вольт легко «прошьют» первичку, и выведут трансформатор из строя.

Чтобы витки обмотки не вибрировали под нагрузкой, трансформатор пропитывается эпоксидной смолой.

Накопительный конденсатор – капризная часть схемы. После перебора нескольких вариантов, лучше всего показал себя «кондер» от стартера для люминесцентных ламп.

Схема управления плазморезом и осциллятором

При замыкании стартовой кнопки S3 включается схема блока питания инвертора плазмореза. Одновременно подается питание на схему осциллятора.

Время его работы определено разрядом конденсатора С5. Затем закрываются транзисторы Т7 и Т8, питание осциллятора прекращается. Цикл длится 2-3 секунды, за это время дуга плазмореза становится устойчивой.

После размыкания кнопки S3 конденсатор С5 перезаряжается, и система готова к повторному циклу запуска плазмотрона.

Осциллятор из катушки зажигания

Наиболее доступная схема выполняется на автомобильной катушке зажигания.

Однако характеристики бобин не совсем подходят для такой цели. Поэтому требуется тщательный подбор остальных элементов схемы. Можно использовать несколько комбинаций из тиристоров, пока вы не убедитесь в уверенном возбуждении дуги. Несмотря на соблазн изготовить простой осциллятор – это не самая лучшая схема.

Схема осциллятора для сварки алюминия

Алюминий требует особых условий для сварки, особенно тяжело разжечь на нем качественную дугу. Снова требуется осциллятор, способный преобразовать переменный ток частотой 50Гц в приемлемые для сварки 1500 Гц.

Как и остальные приборы, осциллятор для сварки алюминия подключается параллельно инвертору

или работает с последовательной схемой

Вывод:
В зависимости от интенсивности использования вашего сварочника, вы можете приобрести осциллятор заводского исполнения, или выбрать одну из предложенных схем.

Как сделать осциллятор своими руками в домашних условиях

Многие начинающие сварщики сталкиваются с проблемой розжига дуги. Опытные мастера так же не прочь облегчить этот процесс. Чтобы сварка всегда начиналась ровно и стабильно, придуман осциллятор. Особенно он полезен при сварке нержавеющей стали или цветных металлов.

Осциллятор — что это такое и для чего нужен?

Назначение осциллятора – зажечь и стабилизировать сварочную дугу вне зависимости от условий сварки. Причем этот прибор одинаково эффективен на сварочных аппаратах как постоянного, так и переменного тока. Принцип действия основан на искровой генерации затухающих колебаний.

Схема осциллятора достаточно сложна с точки зрения техники настройки. Однако работает она по простым законам физики.

Основа прибора – повышающий трансформатор, работающий на стандартно низкой частоте. Со вторичной обмотки снимается напряжение порядка 2000-3000 вольт.

Далее вступает в работу колебательный контур, формирующий ток высокой частоты. Внутренние обмотки переходят в режим высокочастотного трансформатора. Частота преобразования 150-200 кГц, при этом напряжение поднимается до 6000 вольт.

Высоковольтный осциллятор, что это и как работает смотрите в этом видео

Вторичные характеристики говорят о безопасности осциллятора. Мощность составляет не более 250 Вт, а продолжительность эффективных импульсов – не более 10-30 микросекунд. При этом дуга возбуждается, а при контакте с человеком не протекает ток, опасный для жизни.

Важно! Зная эту особенность осцилляторов, многие сварщики легкомысленно подходят к соблюдению техники безопасности. Это недопустимо – преобразователь может дать сбой, и оператор получит электрическую травму.

Принцип работы осциллятора

При сварках где участвуют цветные металлы обычно применяют аргонодуговые аппараты, в которых вольфрамовые электроды подплавливают края и создают своеобразную ванну. Алюминиевый материал и нержавеющую сталь сшивают, когда источником напряжения и тока является инвертор.

В любых случаях наблюдается одна и та же проблема — первоначальное разжигание дуги. При работе с цветными металлами постукивают электродом по поверхности, в результате чего образуются трещины и следы, которые требуют дальнейшей обработки. Осциллятор — это то, что нужно для аргонной сварки.

Если лист металла тонкий, то при работе на небольших токах дуга постоянно тухнет. Неоднократное и постоянное её возбуждение забирает рабочее время. Для предотвращения подобных ситуаций тоже необходим осциллятор.

Сборка этих приборов может быть разная, но все они необходимы для возбуждения сварочной дуги между электродом и изделием на расстоянии около пяти миллиметров. Осциллятор размещают между источником тока и горелкой с электродом из вольфрама.

Принцип работы заключается в изменении входящего напряжения в высокочастотные короткие импульсы. Эти импульсы суммируются со сварочным током и принимают активное участие в розжиге. Можно собрать такой осциллятор для инвертора своими руками.

Эти устройства могут питаться от переменного или постоянного тока и повышают как значение напряжения, так и частоту электротока. Если на вход прибора подать напряжение 220В с частотой тока в 50 Герц, то на выходе получится напряжение от 2500 до 3000В при частоте от 150 000 до 300 000 Герц. Полученные импульсы имеют продолжительность десятков микросекунд.

Номинальная мощность таких устройств примерно 250–350 Ватт.

По способу возбуждения дуги, есть два варианта работы осцилляторов

Непрерывного действия

Интегрированы в блок питания сварочного аппарата. Возбуждение дуги происходит за счет приложения тока высокой частоты непосредственно к силовым кабелям аппарата. После чего не важно, какой ток выдаст основной блок питания. Дуга все равно остается стабильной.

Импульсного действия

Подключаются последовательно к силовым кабелям. Система не такая сложная, нет необходимости в монтаже дросселей, шунтирующих высокое напряжение и защищающих сварочный аппарат. Эффективно работает со сварочниками переменного тока. Дуга стабильно горит при смене направления тока в каждом полупериоде.

Общий элемент – блокировочный конденсатор. Он подобран таким образом, что через него свободно протекает ток высокой частоты (формируемый осциллятором), а стандартный ток с блока питания блокируется. Эта схема гарантирует гальваническую развязку между осциллятором и трансформатором блока питания.

Простейшая схема самодельного осциллятора

Существует несколько вариантов конструкции рассматриваемого оборудования. Согласно простейшей схеме, изготовить сварочный осциллятор своими руками можно при наличии следующих компонентов:

Элементы осциллятора

• выпрямителя;
• источника питания;
• зарядного блока, дополненного накопителями емкости;
• датчика тока;
• специального устройства, формирующего импульс;
• блока управления;
• высоковольтного трансформатора;
• газового клапана.

Обязательным условием является присутствие в схеме защиты от короткого замыкания, выполненной в виде специального предохранителя. Необходимо обеспечить заземление оборудования за счет дополнительного отвода.

Сварочный осциллятор своими руками

Убедившись в полезности этого прибора, вы обязательно пожелаете его приобрести. Однако стоимость хорошего осциллятора может превысить цену вашего сварочного аппарата.

При постоянной занятости в роли сварщика, покупка целесообразна, поскольку устройство оптимизирует работу и ускоряет процесс сварки. А если вы расчехляете свой трансформатор несколько раз в году – имеет смысл изготовить самодельный осциллятор.

Подробно как сделать самодельный сварочный осциллятор — видео

Он будет не таким эффективным, как заводской, но качество дуги вырастает в разы. Особенно если у вас не очень качественные электроды.

Правила эксплуатации

Применение осцилляторов несложно, но требует выполнения ряда правил. Тогда работа с прибором становится безопасной, удобной и продуктивной. Правила использования следующие:

• Применение этих устройств разрешено как в помещениях, так и на воздухе.
• В случае обильного снегопада или дождя лучше воздержаться от включения прибора при работе на улице.
• Температурный режим окружающей среды должен быть от -10 до +40 градусов по Цельсию.
• Влажность воздуха не должна быть больше 98%.
• Крайне не рекомендуются работать со сварочным аппаратом в помещениях где сильно накопилась пыль или едкие газы способные повредить металл или изоляцию.
• Обязательно перед включением нужно убедиться в наличии заземления.
• Защитный кожух прибора можно снимать только в выключенном состоянии. Во время сварки кожух должен быть надет.
• На рабочей поверхности разрядника не должно быть следов нагара или грязи. В случае загрязнения нужно вычистить кончики разрядника тонкой наждачной шкуркой.

При сборке осциллятора для инвертора своими руками необходимо также соблюдать правила поведения с электрическими устройствами. Необходимо строго соблюдать основные правила сборки электрических схем и использовать только те детали, которые обладают нужными характеристиками.

Осциллятор для инвертора своими руками

Есть опробованная схема, для изготовления которой не придется разыскивать дефицитные детали. Несмотря на простоту исполнения – качество дугообразования ненамного хуже заводских аналогов.

Осциллятор подсоединяется к выходам силовых проводов (электрод и масса). Поскольку данная схема непрерывного действия – подключение параллельное. Можно установить плату внутри сварочного аппарата, соблюдая экранирование от импульсного блока питания. Если есть подходящий корпус – монтаж выполняется в виде отдельного блока.

Важно! Подключение к сети осуществляется только через трансформатор. Иначе, при отключении основного аппарата, осциллятор останется под напряжением. Это опасно.

После сборки схемы, ее необходимо настроить. Калибровка производится по состоянию и устойчивости дуги. Качество дугообразования настраивается подбором номинала тиристоров.

Еще один пример самодельного осциллятора для инвертора — видео.

Дроссель Др 1 наматывается вручную. На кольцо R40 х 25 х 80 из феррита с магнитной проницаемостью М2000НМ, накручивается провод сечением 2,5 квадрата. Трансформатор Т 1 лучше использовать готовый. Отлично подходит строчный трансформатор от старых телевизоров с кинескопом. Например, ТС180-2.

Выключатель S1 размыкает высоковольтную дугу. Для безопасной смены электрода он должен быть разомкнут.

При подключении осциллятора невозможно угадать «полярность» (ноль-фаза). Для контроля правильности соединения используется индикатор МТХ-90. Он должен светиться.

Как изготовить плазменный резак

Рабочим инструментом установки плазменной резки является резак, или плазмотрон. Он создает поток воздуха, превращенный в плазму, разогретую до 30000°С, которая разрезает металл.

Изготовить его можно самостоятельно. Желательно в качестве образца использовать готовую конструкцию. Состоит плазмотрон из нескольких основных элементов:

• Центральный держатель со сменным электродом. При токе реза до 100А и толщине металла до 50 мм держатель изготавливается из медного прута, в более мощных аппаратах внутри есть каналы для водяного охлаждения. Для поджига дуги расстояние между электродом и соплом должно быть 2 мм, поэтому для регулировки плазмотрона центральный стержень делается подвижным.
• Изолятор между центральным электродом и наружным корпусом. Часть изолятора, ближняя к соплу, изнашивается и изготавливается сменной из фторопласта.
• Наружный корпус со сменным соплом. Плазма образуется в камере между электродом и соплом. При изготовлении устройства с водяным охлаждением внутри стенок находятся каналы для охлаждающей жидкости.
• Сменные насадки, кабеля – силовой и для вспомогательной дуги, шланги.

Один из способов изготовить такое устройство – это сделать его из горелки для аргонно-дуговой сварки. В ней есть большинство необходимых элементов:

• вольфрамовый электрод Ø4мм с возможностью регулировки положения;
• клемма и кабель для подачи к нему тока для сварки;
• направляющие каналы и шланг для подвода газа к соплу.

Для доработки необходимо:

• снять тонкостенное латунное сопло;
• накрутить вместо него изолирующую прокладку из фторопласта цилиндрической формы с резьбой снаружи и внутри цилиндра;
• сверху на прокладку накрутить латунный корпус с креплением для медного сопла;
• к корпусу припаять или прижать хомутом кабель для вспомогательной дуги;
• в рукоятке установить микровыключатель, включающий режим реза.

Сменные насадки

Сменными элементами, которые изнашиваются во время работы, являются электроды и сопла:

• Электрод изготавливается из меди со вставкой из тугоплавкого металла – бериллия, тория, циркония и гафния. Вставка находится в центре, напротив отверстия сопла. Вспомогательная кратковременная дуга появляется между краем электрода и соплом, рабочая постоянная между вставкой и деталью, поэтому вставка, является самым изнашивающимся элементом и заменяется вместе с электродом.
• Сопло формирует плазменную струю, образованную электродом. Оптимальный размер сопла 30мм, в центре находится отверстие Ø2мм. Во время работы плазма, проходящая через него, увеличивает диаметр канала, что делает поток газа шире, а рез менее аккуратным. Поэтому сопло, как и электрод, следует периодически менять.

Выбор газа

Несмотря на то, что любой металл можно разрезать потоком воздуха, создаваемым компрессором, для каждого из металлов есть оптимальный состав газа:

• медь, латунь и титана – азот;
• алюминий – смесь азота с водородом;
• высоколегированная сталь – аргон.

Советуем изучить 10 простых схем зарядок литий-ионных аккумуляторов и как правильно заряжать

Осциллятор для плазмореза делаем своими руками

Для розжига плазмы в резаке достаточно напряжения 20000 вольт постоянного тока. Поэтому подойдет искровой осциллятор. Чтобы не создавать сложный повышающий трансформатор, проще использовать банальный умножитель напряжения. Сила тока не имеет значения. Схема компактная, и выполняется буквально из бросовых деталей времен СССР.

Осциллятор для плазмореза — видео рекомендации.

Важно! При намотке высоковольтного трансформатора обязательно обеспечьте изоляцию между обмотками. Несмотря на малую мощность, 20 к Вольт легко «прошьют» первичку, и выведут трансформатор из строя.

Чтобы витки обмотки не вибрировали под нагрузкой, трансформатор пропитывается эпоксидной смолой.

Накопительный конденсатор – капризная часть схемы. После перебора нескольких вариантов, лучше всего показал себя «кондер» от стартера для люминесцентных ламп.

Схема управления плазморезом и осциллятором

При замыкании стартовой кнопки S3 включается схема блока питания инвертора плазмореза. Одновременно подается питание на схему осциллятора.

Время его работы определено разрядом конденсатора С5. Затем закрываются транзисторы Т7 и Т8, питание осциллятора прекращается. Цикл длится 2-3 секунды, за это время дуга плазмореза становится устойчивой.

После размыкания кнопки S3 конденсатор С5 перезаряжается, и система готова к повторному циклу запуска плазмотрона.

Осциллятор из катушки зажигания

Наиболее доступная схема выполняется на автомобильной катушке зажигания.

Однако характеристики бобин не совсем подходят для такой цели. Поэтому требуется тщательный подбор остальных элементов схемы. Можно использовать несколько комбинаций из тиристоров, пока вы не убедитесь в уверенном возбуждении дуги. Несмотря на соблазн изготовить простой осциллятор – это не самая лучшая схема.

Схема осциллятора для сварки алюминия

Алюминий требует особых условий для сварки, особенно тяжело разжечь на нем качественную дугу. Снова требуется осциллятор, способный преобразовать переменный ток частотой 50Гц в приемлемые для сварки 1500 Гц.

Как и остальные приборы, осциллятор для сварки алюминия подключается параллельно инвертору

или работает с последовательной схемой

Вывод: В зависимости от интенсивности использования вашего сварочника, вы можете приобрести осциллятор заводского исполнения, или выбрать одну из предложенных схем.

Осциллятор для сварочного аппарата своими руками: схема и подробное описание

20.04.201823.04.2018 Екатерина

Сваривая аргоном (или любым иным способом сварки) нержавеющую сталь и цветные металлы начинающим сварщикам сложно поддерживать стабильное горение дуги. Такая проблема встречается даже у опытных мастеров, это обусловлено особенностями металла и типа сварки, используемого в работе. Чтобы облегчить задачу можно использовать осциллятор сварочный. Это крайне полезное приспособление, которое используют и домашние умельцы, и мастера на заводе.
Можно купить это устройство в магазине, но мы предлагаем вам сделать осциллятор своими руками.  Это не сложно, особенно, если вы обладаете минимальными знаниями электротехники. В этой статье мы подробно расскажем, как сделать осциллятор для сварки своими руками.

Содержание статьи

• Конструкция сварочного осциллятора
• Принцип действия
• Как самому сделать осциллятор
• Вместо заключения

Конструкция сварочного осциллятора

Сварочные осцилляторы универсальны: они работают и с переменным, и с постоянным током. Суть работы осциллятора заключается в повышении напряжения и повышении частоты электрического тока, оба этих процесса происходят одновременно.

Принцип действия

Для лучшего понимания мы разделили этапы работы осциллятора на две стадии:

• Стадия 1. Напряжение проходит по обмотке повышающего трансформатора и затем поступает на конденсатор, тем самым заряжая его. У каждого конденсатора есть своя величина емкости тока, поэтому он мгновенно выдает ток на разрядник, когда заряжен до необходимой величины.
• Стадия 2. Происходит так называемый пробой — резкое возрастание силы тока. Колебательный контур становится закороченным, что приводит к появлению тех самых затухающих колебаний или импульсов. Эти колебания формируют ток высокой частоты, который затем из катушки и блокировочного конденсатора переходит на сварочную дугу.

Это интересно! Благодаря своему устройству блокировочный конденсатор свободно пропускает через себя высокочастотный ток с большим напряжением. При этом он не пропускает ток с низким значением из-за большого сопротивления. Это очень полезная особенность, она защищает осциллятор от короткого замыкания, которое может появиться из-за сварочного аппарата.

Вот и все. В осцилляторе не происходит никаких сложных процессов и нет никаких особенных компонентов. Вся его работа основана на принципах элементарной электротехники. Даже если вы далеки от работы с электрикой, мы рекомендуем изучить эту область. Так вы расширите свои профессиональные навыки и будете лучше понимать принципы электросварки.

Как самому сделать осциллятор

Ниже представлена детальная схема осциллятора для сварки алюминия или иных металлов. Основным элементом схемы является трансформатор, именно он способствует увеличению напряжения с 220 В до необходимого значения.
Также есть колебательный контур, он является одним из важнейших компонентов. В контуре обязательно должен быть блокировочный конденсатор. В колебательный контур также входит разрядник и катушки зажигания. Сам контур генерирует затухающие импульсы высокой частоты, что впоследствии упрощает зажигание сварочной дуги и поддерживает ее стабильное горение.

В нашем осцилляторе основным элементом управления будет специальная кнопка. Она отвечает за включение разрядника и одновременную подачу газа в сварочную зону. Плюсовой и минусовой контакт являются выходными. Плюсовой подается к горелке сварочного аппарата, а минусовой подается к свариваемой детали.
Осцилляторы, изготовленные на заводе или дома своими руками, могут работать по одному из двух принципов: принципу непрерывного или принципу импульсного действия. Первый принцип менее эффективен, поскольку такие осцилляторы нужно использовать с дополнительными устройствами, защищающими от перенапряжения. Импульсное действие предпочтительнее. Такие осцилляторы обеспечивают хорошее горение дуги на протяжении всей работы.
Если вы часто используете в своей работе самодельный осциллятор для сварки алюминия своими руками, то отнеситесь серьезно к технике безопасности. Порой «самоделки» начинающих сварщиков могут работать некорректно, что приводит к печальным последствиям. Не важно, для каких целей вы используете осциллятор: для аргонной сварки на производстве или мелкого домашнего ремонта. В любом случае, нужно соблюдать технику безопасности. При сборке осциллятора используйте только качественные комплектующие и проведите небольшой тест перед началом серьезных сварочных работ.

Вместо заключения

Такое нехитрое приспособление значительно упрощает сварку цветных металлов и нержавейки, ускоряет рабочий процесс и в целом позитивно влияет на качество получаемого сварного шва. Как видите, сделать осциллятор своими руками очень просто, особенно, когда есть наглядная схема. Покупка готового осциллятора в магазине может оказаться довольно дорогостоящей, а это критично для новичков, или мастеров, использующих осциллятор нечасто.

Обязательно попробуйте изготовить это устройство самостоятельно и делитесь этой статьей в социальных сетях. Опытные сварщики могут рассказать в комментариях о своем опыте, как сделать осциллятор для сварки своими руками. А также могут поделиться, какая схема осциллятора для сварки алюминия проще и понятнее. Желаем удачи!

Похожие публикации

Сварочный осциллятор своими руками

При работе с цветными металлами часто используются аргоновые аппараты по сварке. Неплавящийся электрод из вольфрама хорошо расплавляет кромки и образует сварочную ванну. Выполняются швы на алюминии и нержавейке и плавящимися электродами, где источником тока служит инвертор. Но у всех этих устройств имеется одна проблема — розжиг дуги. На цветных металлах постукивание электродом по поверхности создает следы, требующие последующей зачистки. При работе с тонкими листами на малых токах дуга может гореть нестабильно и часто тухнуть, а ее повторное возбуждение тормозит весь рабочий процесс. Для решения этой ситуации в схему добавляют осциллятор, который позволяет зажигать электрическую дугу не прикасаясь к поверхности изделия. Это устройство можно купить или попытаться изготовить самому. Как создать сварочный осциллятор своими руками? Каковы схемы аппарата и его принцип работы?

Как работает осциллятор

Подобные устройства могут иметь различные варианты сборки, но все они предназначены для одной цели — возбуждать сварочную дугу между концом электрода и поверхностью изделия на расстоянии 5 мм, без физического прикосновения материалов. Достигается это за счет размещения осциллятора между источником сварочного тока и горелкой с вольфрамовым электродом. Вместо последнего может находиться держатель для сварки покрытыми электродами.

Суть процесса заключается в модернизации входящего напряжения переменного характера с частотой 50 Гц в импульсы высокой частоты и короткой длительности. Они накладываются на сварочный ток, и активно участвуют в розжиге дуги. Осциллятор для сварки, в большинстве вариантов схем, работает в следующей последовательности:

1. Сварщик нажимает кнопку управления на горелке.
2. Входной выпрямитель получает напряжение из сети с параметрами 220 V и 50 Гц. Устройство выпрямляет ток и передает его на накопитель.
3. Накопительная емкость собирает в себе разряд.
4. Схема управления руководит этим процессом. Когда сетевое напряжение достигает 0В, высвобождается импульс, для последующего формирования.
5. Он поступает на первичную обмотку трансформатора, где происходит его преобразование в высоковольтный импульс.
6. Одновременно с этим, схема управления подает сигнал в клапан газа, и выпускается аргон.
7. Происходит короткий разряд тока, связывающий в воздухе напряжение от горелки и изделие, к которому прикреплена масса от сварочного аппарата. Дуга зажигается в уже подготовленном газовом облаке, и можно сразу вести сварку.
8. Когда в процесс включается сварочный ток, с силой более 5 А, то импульс прекращает свое действие. Сварка ведется на тех параметрах, которые были установлены на аппарате. Если происходит утеря контакта, то схема управления подает повторный импульс для возобновления дуги.
9. После окончания сварки осциллятор регулирует время последующей продувки защитным газом и завершает весь процесс.

Это очень удобно для сварки алюминия или легированных сталей, где требуется точность начала шва, а механическая зачистка следов от касания электрода оставляет лишние следы. Изготовление осциллятора своими руками может быть упрощено до нескольких узлов. Тогда, при обрыве сварки, требуется запускать действие бесконтактного поджига вручную, повторно нажимая кнопку на горелке.

Особенности эксплуатации

Комфортная и безопасная работа со сварочной инверторной аппаратурой во многом зависит от установленных правил, требующих обязательного соблюдения. В этом случае сварка алюминия, нержавейки и других цветных металлов будет качественной и надежной.

В процессе эксплуатации нужно обратить внимание на следующее:

• Осцилляторы совместно с инверторами могут использоваться внутри помещений и при выполнении наружных работ.
• Работая снаружи, нужно выбирать подходящие погодные условия, избегать дождя и снега. Температурный диапазон, при котором сохраняется нормальная работоспособность, находится в диапазоне от минус 10 до плюс 40 С.
• Уровень влажности наружного воздуха должен быть не более 98%.
• Не рекомендуется эксплуатация приборов в помещениях и других местах с сильным запылением, где присутствуют едкие газы и пары, оказывающие разрушающее действие на металл и изолирующие материалы.
• Перед началом работ нужно убедиться в наличии заземления.

Источник

Варианты схемы сборки осциллятора

Создавая свой самодельный осциллятор важно добиться правильных выходных параметров устройства. Он должен повышать поступающее в него напряжение от стандартного до 3000-6000 В. Изменение частоты колебания должно быть на уровне от 150 до 500 кГц.

Схема осциллятора может включать различные компоненты. Вот один из вариантов состава устройства:

• выходного выпрямитель;
• стабилизированный источник питания;
• блок зарядки с накопителями емкости;
• блок управления;
• блок для формирования импульса;
• высоковольтный трансформатор;
• датчик тока;
• газовый клапан.

Осциллятор устанавливается в цепь всегда после инвертора или обычного трансформатора, и перед рукавом с кабелем, идущим на горелку или к держателю электрода. Отдельные блоки схемы формируются из деталей, покупаемых в магазине, или создаваемых самостоятельно. Например, колебательный контур, работающий как искровой генератор с затухающими колебаниями, собирается из конденсаторов. А катушкой индуктивности служит обмотка высокочастотного трансформатора. В схеме обязательно должен быть и предохранитель, защищающий сварщика от короткого замыкания, и специальный отвод для заземления устройства.

Подключение

Схема подключения осциллятора к основному сварочному аппарату зависит от конструкции прибора. Прежде всего, осциллятор должен быть подключен к питанию 220 Вольт.

Подключение к сварочному аппарату может быть двух типов: параллельное и последовательное. На рисунке ниже представлены варианты подключения осциллятора, а также пример компоновки прибора, выполненного в виде отдельного блока.

При параллельном подключении, выводы осциллятора присоединяются к сварочному электроду и заготовке. При последовательном варианте, осциллятор включается в разрез кабеля, питающего сварочный электрод.

Можно найти большое количество схем и описаний этого полезного прибора, пользуясь которыми, его несложно сделать своими руками. Устройство не содержит дорогих и дефицитных деталей и доступно для исполнения человеку с начальными познаниями в электротехнике.

Разновидности самодельных осцилляторов

В зависимости от выполняемых сварочных работ, можно создать осциллятор своими руками, с постоянным или кратковременным действием. Если требуется работа с тонкими листами металла на малых токах, то лучше подойдет первый вариант. Устройство будет накладывать на ток, выдаваемый сварочным аппаратом, дополнительное напряжение 3000В с высокой частотой в 200 кГц. Вследствие чего розжиг электрода станет осуществляться при малейшем поднесении к изделию, а в процессе ведения шва горение дуги будет стабилизироваться и поддерживаться. Несмотря на высокие показатели напряжения, этот ток будет безопасен для жизни сварщика. Рекомендуется последовательное подключение такого аппарата в схему. При параллельном потребуется дополнительная установка защиты от напряжения.

Для работы с алюминием, который сваривается только на переменном токе, больше подойдет вторая самодельная модель осциллятора, где рабочий эффект заключается в кратковременном импульсе. Последний зажигает дугу при поднесении горелки к изделию на расстояние 5 мм. Эту же функцию осциллятора используют и при плазменной резке, а также в работе с инверторами, или аргоновыми аппаратами для сварки нержавейки. Во время работы на переменном токе его полярность постоянно меняется. Это может затруднять стабильность горения и повторные розжиги. Осциллятор содействует мгновенному зажиганию дуги в таких условиях.

Правила использования оборудования

Чтобы безопасно и комфортно работать осциллятором во время выполнения сварочных операций с любыми цветными металлами либо нержавеющей сталью, следует придерживаться определенных правил эксплуатации оборудования:

Правила использования сварочного оборудования

• Допускается применять осциллятор для инвертора, работая как на открытом воздухе, так и в помещении при должном проветривании;
• Во время выпадения осадков при повышенной влажности рекомендуется не использовать оборудование, либо ограниченно использовать под навесом;
• Температура окружающей среды, приемлемая для включения сварочного оборудования и осциллятора, составляет -10 – +40 градусов по Цельсию;
• Запрещено подавать питание на сварочный осциллятор, если воздух насыщен влагой свыше 98 процентов;
• Оптимальное давление атмосферы для безопасного выполнения сварочных работ осциллятором – 86-106 кПа;
• В пыльных помещениях или там, где имеется сильное загрязнение газами и едкими парами, происходит интенсивный износ оборудования;
• Прежде, чем приступить к сварочным работам, необходимо надежно заземлить осциллятор и сварочный инвертор во избежание поражения током;
• Питание на приборы подается только тогда, когда проведена проверка правильности подключения оборудования;
• Во включенном состоянии осциллятора запрещено снимать защитный кожух его электрической схемы и проводить работы без него;
• Регулярно удаляется нагар и грязь с поверхности разрядника.

Изготовление ключевых деталей

Имея некоторые зная электротехники и необходимые материалы можно приступать к созданию самодельного осциллятора. Начать стоит с повышающего трансформатора, который будет поднимать напряжение. Его можно купить в магазине или намотать самостоятельно. Число витков и площадь сечения выбираются по справочникам. Главный показатель — это способность повысить напряжение до 3000 — 6000 В.

Колебательный контур создается из катушки индуктивности, которая наматывается сварочным кабелем на ферритовый сердечник. Достаточно одного витка такого провода для первички, и пяти витков для вторичной обмотки. В контур устанавливается блокировочный конденсатор и разрядник. В последнем происходит процесс генерирования и высвобождения затухающего импульса.

Разрядник изготавливают из двух медных вертикальных стержней, на которые крепятся вольфрамовые прутки для передачи тока. Рекомендуется залить медные стойки диэлектрическим затвердевающим составом, предварительно подведя к ним провода для контактов. Возможна сборка осциллятора на основе катушки зажигания, только после нее в схему необходимо установить ВВ диод и идущий за ним конденсатор. Потом следует поставить разрядник, подсоединенный к первичной обмотке трансформатора.

Накопительный конденсатор можно купить или извлечь из старого телевизора. Некоторые мастера создают такие конденсаторы самостоятельно в банке. Газовый клапан, устанавливаемый на выходе, доступен в продаже.

Осцилляторы значительно облегчают работы по сварке алюминия и нержавейки, или разрезанию металла плазмотроном. Советы для начинающих в этой статье, различные схемы устройства, и видео по созданию самодельных аппаратов, помогут изготовить простой осциллятор для личных нужд.

Устройство и назначение прибора

По своей сути сварочный осциллятор является искровым генератором затухающих колебаний. Внутри устройства располагается повышающий трансформатор (ПТ) низкой частоты, с вторичным напряжением от 2 до 3 киловольт. Схема состоит из колебательного контура, обмоток связи, разрядника и обмоток блокировочного конденсатора. Обмотки, находящиеся внутри аппарата, выполняют функцию высокочастотного трансформатора.

Во время работы осциллятора колебания высокой частоты проходят через обмотку и поступают на дуговой промежуток. Конденсатор обеспечивает блокировку и предотвращает шунтирование обмоткой дугового промежутка, затрагивающего напряжение в источнике питания. Для защиты изоляции обмотки существует дроссель, включаемый в сварочную цепь. Средняя мощность осциллятора составляет от 250 до 300 ватт, продолжительность импульсов находится в пределах десятков микросекунд.

1. Возбудители дуги непрерывного действия. Они функционируют вместе с источником питания сварочной дуги и обеспечивают ее возбуждение путем наложения тока высокого напряжения на провода для сварки. В этом случае напряжение составляет от 3000 до 6000 вольт, а частота – 150-250 кГц. Такой ток совершенно не опасен для человека, при условии соблюдения правил техники безопасности. Благодаря высокой частоте, обеспечивается равномерное горение дуги даже при небольшом значении сварочного тока, поступающего из основного источника.
2. Возбудители дуги импульсивного действия. Они используют последовательное включение и считаются более эффективными, поскольку не требуют включения в цепь специальной защиты от высокого напряжения. Для регулировки искрового зазора на необходимую величину применяется регулировочный винт. Регулировка осуществляется, когда устройство находится в отключенном состоянии.

Сварка с использованием переменного тока осуществляется с импульсным питанием возбудителей. Они изначально возбуждают дугу и выполняют ее дальнейший поджог, когда переменный ток изменяет свою полярность.

Осциллятор для инвертора своими руками: схема, видео, устройство

Plazmen.ru » Своими руками

Автор Валерий Шилков На чтение 4 мин Просмотров 2.9к.

Осциллятор для плазмореза — это устройство для бесконтактного возбуждения дуги и стабилизации её горения. Эти опции он получает благодаря преобразованию параметров электроэнергии.

Содержание

Самодельный осциллятор для плазмореза: немного теории

Внешний вид электронного блока осциллятора заводского изготовления представлен на рисунке.

Сварочный осциллятор марки ВСД-02, используемый для стабилизации горения дуги.

Современные осцилляторы делятся на два класса действия:

• непрерывного действия. Этот класс к сварочному току добавляется ток высокой частоты (150…250 КГц) и с большим значением напряжения (3000…6000 В). В таких условиях дуга будет зажигаться даже без прикосновения электрода к поверхности соединяемых заготовок. Более того, она будет гореть очень устойчиво даже при небольших значениях сварочного тока (благодаря высокой частоте тока, вырабатываемого осциллятором). И, что тоже не маловажно, электроэнергия с такими характеристиками не опасна для здоровья рабочего, работающего на этом устройстве;
• импульсные. Электрическая схема этого класса может предусматривать его параллельное или последовательное подключение.

Примеры электрических схем указаны на рисунке.

Параллельное и последовательное подключение осциллятора.

Большую эффективность имеет устройства, которые подключены к электрической цепи плазмореза последовательно. Объясняется это тем, что в их схеме не применяется, за ненадобностью, защита от высокого напряжения. Применение осциллятора, кроме того, позволяет расширить опции плазмореза и обрабатывать «проблемные» металлы или сплавы:

• алюминий;
• «нержавейка» и т. п.

Осциллятор для плазмореза своими руками

Осциллятор, который при желании нетрудно изготовить своими руками, чаще всего, относится к устройствам непрерывного действия. Рассмотрим конструкцию гаджета.

В общем случае осциллятор состоит из следующих основных узлов:

• колебательный контур. Он играет роль искрового генератора затухающих колебаний. Колебательный контур состоит из следующих компонентов:
  • накопительный конденсатор;
  • катушка индуктивности. Её роль выполняет, как правило, обмотка высокочастотного трансформатора;
• разрядник;
• дроссельные катушки;
• трансформатор высокой частоты.

Если у вас есть необходимый инструмент, навыки работы с электронной техникой и желание собрать осциллятор для плазмореза своими руками, то вам предстоит собрать и настроить указанные выше узлы.

Схема для самодельного осциллятора

Чтобы было понятно, что вы будете создавать, расскажем, в общих чертах, о принципе действия осциллятора. Сетевое напряжение после повышающего трансформатора поступает на конденсатор колебательного контура и заряжает его. Когда конденсатор зарядился до оптимального значения, предусмотренного параметрами электросхемы, происходит его разряд через разрядник (пробой воздушного зазора).

Внешний вид самодельного разрядника приведён на рисунке.

Самодельный одноискровый разрядник.

Импульс, возникший в этот момент на разряднике, возбуждает колебания в колебательном контуре (колебания представляют собой обмен энергией между ёмкостью конденсатора и индуктивностью обмотки высокочастотного трансформатора). В колебательном контуре возникают затухающие высокочастотные электрические колебания, соответствующие его резонансной частоте.

В момент резонанса на обкладках конденсатора колебательного контура образуется высокое напряжение (величина зависит от добротности «Q» колебательного контура), которое через разделительный конденсатор и обмотку катушки поступает на резак и производит поджиг. Параметры разделительного конденсатора подбираются таким образом, чтобы его реактивное сопротивление препятствовало прохождению тока низкой (сетевой) частоты и не препятствовало высокой частоте.

Вот один из вариантов принципиальной электрической схемы самодельного осциллятора.

Принципиальная электрическая схема осциллятора, который можно собрать своими руками.

Пояснения к схеме:

1. Назначение индикатора «МТХ-90». В момент разряда накопительного конденсатора (при условии правильного подключения всего устройства) светится табло «Контроль фазировки».
2. S1— выключатель дугообразователя.
3. Дроссель Др1 представляет собой катушку из 15 витков провода сечением 2,5 кв. мм, намотанную на кольце R40 х 25 х 80 из феррита с магнитной проницаемостью M2000HM.
4. Т1 – импульсный трансформатор генератора строчной развёртки (на сленге — «строчник») типа «ТС180-2».

Большим «плюсом» этой электрической схемы служит тот факт, что для её реализации не требуются какие-либо дефицитные или дорогостоящие детали (материалы).

Следует учесть, что осциллятор в процессе работы, благодаря разряднику, создаёт большие электропомехи. Для их нейтрализации, необходимо осуществлять монтаж всех компонентов в «глухом» металлическом корпусе.
Пример конструкции приведён на рисунке.

Пример монтажа осциллятора в «глухом» корпусе.

Настройка осциллятора должна осуществляться с тем плазморезом, с которым он будет в дальнейшем работать. Заключается она в подборе опытным путём тиристоров. Ориентироваться следует на устойчивость сварочной дуги.

Внимание! При настройке и последующей работе с осциллятором следует строго соблюдать правила техники безопасности при работе с электроприборами. Гаджет – устройство непрерывного действия с импульсным питанием, и на его выходных контактах остаётся напряжение после отключения питания от сети.

Видео о сборке осциллятора своими руками

Посмотрите небольшой ролик с описанием одного из вариантов осциллятора своими руками:

Оцените автора

Осциллятор своими руками: виды и схемы сборки

Сварочный инвертор стараниями умельцев трансформируется в полуавтомат, работающий в среде защитных газов. Добавление собранного своими руками осциллятора превращает сварочный аппарат в профессиональное устройство ювелирной сварки цветных и тонколистовых металлов.

Содержание

• Зачем нужен самодельный осциллятор
• Сварочный осциллятор своими руками – компоненты
• Выбираем тип сварочного осциллятора
• Предупредим ошибки при изготовлении осциллятора

Зачем нужен самодельный осциллятор

Осциллятор как генерирующее устройство способен работать на постоянном и переменном токе. Предназначение прибора – возбуждение сварочной дуги без контакта электрода с объектом сварки и стабилизация горения. Вид электрода: вольфрамовый наконечник горелки или стандартный в обмазке — не имеет значения. Эффект достигается трансформацией сетевого тока в частотные импульсы высокого напряжения, с характеристиками параметров:

• Напряжение сети 220 В – напряжение на выходе — 2,5–3 тыс. В;
• Частота тока 50 Гц – частота на выходе — 15–30 тыс Гц;
• Мощность осциллятора – 250–400 Вт.

Электрическая схема осциллятора

Принцип работы самодельного осциллятора, включённого в схему сварочного устройства с долей упрощения:

• Подача сетевого напряжения на сварочное устройство;
• Напряжение проходит обмотки повышающего трансформатора и начинает заряжать конденсатор колебательного контура;
• Конденсатор-накопитель аккумулирует высокочастотное высоковольтное напряжение разряда;
• Параллельно блок управления системой открывает газовый клапан;
• Блок управления высвобождает импульс при наполнении ёмкости конденсатора на разрядник, происходит пробой;
• Колебательный контур закорачивается, возникают резонансные затухающие колебания, идущие на сварочную дугу;
• Предохранитель при пробое конденсатора размыкает электрическую цепь;
• При падении напряжения формируется следующий разряд;
• Дуга вспыхивает в облаке газа в 3–5 мм над деталью;
• При разрыве дистанционного контакта схема управления дублирует импульс поджога дуги.

Функциональная схема осциллятора

Сварочный осциллятор своими руками – компоненты

В сети масса принципиальных схем осцилляторов для сварочного устройства. Представлены оба типа: последовательного и параллельного подключения. Масса аргументов в пользу каждого. Собрать осциллятор — полдела. Сложности подстерегают при настройке и эксплуатации.

Устройство состоит из нескольких блоков. Колебательный контур в качестве искрового генератора затухающих колебаний состоит из 2 элементов: конденсатор и подвижная обмотка трансформатора высокой частоты – катушка индуктивности.

Устройство осциллятора своими руками

Повышающий трансформатор устройства собирается на базе понижающего с 220 до 36 В, с П-образным сердечником. Для создания длинной магнитной линии убирается 50% пакета железа. Обмотка первого керна мотается по типу сварочной – получаем падающую характеристику.

Повышающая обмотка второго керна рассчитывается на получение 1000 В. Недостаток витков вынудит постоянно накручивать разрядник. Увеличение количества витков приведёт к улучшению поджога дуги в разряднике. Перебор намотки приводит к активизации роста перегрева катушки.

Дросселей 2 шт. при параллельной схеме, по 1 на трансформатор.

Изготовление разрядника из утолщённых эррозионностойких вольфрамовых стержней WR-3 на медных прутках требует привлечения механизма регулировки. Оптимум зазора по щупу — 0,08 мм. Требуется заливка быстротвердеющим диэлектриком. В качестве упрощения используют свечи зажигания, ионизаторы воздуха.

Выходной трансформатор соединяется линией обратной связи с датчиком тока.

Блокировочный конденсатор пропускает только ток высокой частоты. Низкочастотный ток сварочного аппарата блокируется, что предупреждает короткое замыкание осциллятора.

Выбираем тип сварочного осциллятора

Осциллятор для сваривания своими руками

Задумав собрать сварочный осциллятор своими руками, определимся со схемой включения. Последовательное либо параллельное подключение, тип функционирования устройства: импульсная разрядка или непрерывное действие прибора.

Устройства непрерывного действия подключаются параллельно и последовательно. В большинстве таких осцилляторов устанавливается выпрямитель. Превалирует последовательная схема – высокое напряжение не поразит сварщика.

Выгоды последовательного подключения: достаточно одного трансформатора. Первичная обмотка дополнена парой сглаживающих конденсаторов и предохранителем. Вторичная – разрядником и колебательным контуром.

Импульсное устройство используется на сварочных аппаратах переменного тока. Смена полярности инициирует очередное зажигание дуги за счёт синхронизации цикла последовательности действий:

• Активизация зарядного устройства;
• Накопление заряда конденсатором;
• Обесточивание дуги при прохождении нулевой отметки перемены полюса;
• Разряжение конденсатора с подачей энергии в дуговой промежуток.

Сварочные устройства цикличной полярности рекомендованы для сварки сплавов алюминия. Нержавеющие стали и цветные металлы варятся преимущественно при постоянном токе.

Предупредим ошибки при изготовлении осциллятора

Подробная инструкция изготовления осциллятора своими руками

При пошаговом следовании надёжной схеме и качественной сборке, результативного удержания дуги не происходит. Причина — в перегрузке сети. Вместо заявленных 220 В, доходит 190–200 В. Автотрансформатор решит проблему.

Экономия на дросселе. С разрядника идёт череда затухающих ВЧ-колебаний, превышающих киловольт. Вторичная обмотка без дросселя получит между витками до 50 В. Виток приобретает вид короткозамкнутого. Мощность сети пойдёт на нагрев.

Чтобы не сжечь сварочное устройство целиком, озаботимся установкой дросселя. Кроме изолирующих прокладок при намотке, пропитаем витки бакелитовым лаком.

Частота тока в рамках 150–300 кГц безопасна. Если тело сварщика рассматривать как проводник, поверхностный эффект протекания ВЧ-тока не затрагивает внутренние органы. Но ожог кожи получить кому хочется? Работаем только при надёжном заземлении. Удар при 10 кГц весьма чувствителен.

Пообщайтесь со специалистами по соответствию вашей схемы нормам безопасности. Эксперты оценят схемотехнику на предмет проникновения НЧ-тока на электрод. Предостерегут, если сборка осциллятора небезопасна.

Обязательно вхождение в состав блока колебательного контура блокировочного конденсатора.

Видео по теме: Осциллятор своими руками

Самодельный драйвер катушки зажигания

Один из самых простых способов сделать высоковольтный источник питания с батарейным питанием — использовать обычную автомобильную катушку зажигания. Катушки зажигания — это тип индукционного трансформатора на основе катушки Тесла, изобретенной Николой Теслой в 1891 году. Повышение напряжения определяется не коэффициентом трансформации, как в стандартном трансформаторе, а пропорциональна скорости изменения тока в первичный контур. Это означает, что для получения высокого выходного напряжения вы должны иметь возможность как можно быстрее остановить подачу энергии в катушку. В старых автомобилях это делалось просто механически. Для использования в качестве источника питания высокого напряжения это должно происходить быстро снова и снова. Для этого используется пространственный источник питания прямоугольной формы, который включает и выключает питание катушки сотни или тысячи раз в секунду.

ВНИМАНИЕ! Это устройство генерирует высокое напряжение!

Стандартные катушки зажигания можно приобрести в большинстве магазинов автозапчастей примерно за 25 фунтов стерлингов. Нет необходимости использовать две батареи на 12 В, как показано в схемах, показанных ниже, но это позволит вам получить большие искры. У нас есть несколько компактных индукционных катушек, доступных для продажи менее чем за 20 фунтов стерлингов. Нажмите на ссылку, чтобы проверить наличие.

ТР1	Катушка зажигания
Т1	BFY51 Малый транзистор
Т2	Силовые транзисторы 2n3055 или HV MOSFET или IGBT
Р1	Резистор 100 Ом
D1	1N4007 подойдет, но предпочтительнее диод Шоттки
RC1	Конденсатор 0,1 мкФ + резистор 10 кОм

Эта схема драйвера основана на широко используемом транзисторе 2n3055 из-за его высокой мощности переключения. Хотя они дешевы и устойчивы к высоким температурам, они чувствительны к скачкам напряжения, вызванным индуктивным характером нагрузки (катушки зажигания). В этой схеме можно использовать практически любой силовой транзистор, IGBT или MOSFET, если он рассчитан не менее чем на 5 А и 100 В. Те, у которых более высокое номинальное напряжение, с меньшей вероятностью будут повреждены шипами. Дальнейшие методы защиты описаны ниже на этой странице и в комментариях. Если вы используете MOSFET или IGBT вместо биполярного транзистора, такого как 2n3055, вы также должны добавить подтягивающий резистор около 10 кОм между выводом базы/затвора и GND.

RC1 используется для подавления скачков высокого напряжения, которые могут вывести из строя силовые транзисторы.

T2 представляет собой два силовых транзистора, соединенных параллельно и установленных на радиаторе.

Следующая схема рассчитана на большую выходную мощность. Две катушки зажигания подключены параллельно, но с противоположной полярностью. Это означает, что выходные напряжения каждой катушки противофазны или противоположны друг другу (когда одно положительное, другое отрицательное). При использовании этой конфигурации выход берется с двух выходных клемм катушек, тогда как в приведенной выше схеме используются выходная клемма и земля.

Эти цепи отлично подходят для управления катушками зажигания при высоком напряжении, но они могут быть повреждены индуктивными пиками. Когда катушка зажигания работает без нагрузки (разомкнутая цепь на выходе), будет значительно увеличена противо-ЭДС и риск повреждения цепи привода. Мы продаем модуль драйвера катушки зажигания со встроенной защитой от большинства шипов, которые могут повредить драйвер. Он также включает в себя индикатор раннего предупреждения, который покажет вам, насколько серьезна противо-ЭДС от вашей нагрузки.

Если вы строите драйвер катушки зажигания для создания высоковольтных искр и дуг, вам потребуется какая-то защита от электромагнитных помех для вашей цепи. Без него очень вероятно, что вы разрушите транзисторы или интегральные схемы драйвера.

Демпферы — сложная тема, но обычно они используются для уменьшения электромагнитных помех (EMI) или скачков напряжения. Есть много способов уменьшить электромагнитные помехи, и часто бывает полезно использовать различные демпферы в разных частях схемы. На этих диаграммах представлены несколько возможных способов подавления электромагнитных помех в драйвере катушки зажигания. Они известны как диссипативные демпферы, потому что избыточная энергия рассеивается в виде тепла или света.

На верхней диаграмме используются последовательно соединенные конденсатор и резистор. Используемые значения будут зависеть от частоты вашего привода. (См. RC1 вверху этой страницы). Вообще говоря, большая емкость и меньшее сопротивление будут больше подавлять, но также поглощать больше мощности привода, что снижает эффективность. Необходимо найти компромисс, который лучше всего подходит для вашей установки.

На следующей схеме используется устройство, известное как MOV (металлооксидный варистор). Это полупроводниковые устройства, которые начинают проводить ток только тогда, когда напряжение между его выводами превышает номинальное значение. Он перестанет проводить, когда напряжение снова упадет. В примере, показанном выше, варистор закорачивает любые всплески, исходящие от нагрузки, но он также закорачивает выходные цепи драйвера на такой же короткий момент. Выбранный MOV должен иметь возможность рассеивать мощность и иметь номинальное напряжение, которое заставит его активироваться до того, как напряжение станет слишком высоким для схемы управления.

Вы также можете поместить маленькую неоновую индикаторную лампочку (Ne1) последовательно с резистором 1 кОм и поместить его между низковольтными проводами к катушке зажигания. Эта лампочка начнет светиться, когда противоЭДС достигнет примерно 100 В или более. Если вы видите, что он светится, вам нужен лучший демпфер, такой как RC1 (верхняя диаграмма) или MOV (варистор), рассчитанный на ограничение напряжения ниже максимального, которое могут выдержать ваши компоненты.

Сверхпростые драйверы катушек зажигания: 7 шагов

Введение: Сверхпростые драйверы катушек зажигания

Катушка зажигания
(или катушка зажигания) представляет собой не что иное, как низкочастотный автотрансформатор с относительно высоким коэффициентом трансформации. Трансформатор обычно имеет около дюжины витков на первичной обмотке и много тысяч на вторичной. По конструкции он очень похож на импульсные трансформаторы, используемые в других приборах, таких как зарядные устройства для ограждений, которые хорошо подходят для всплесков высокого напряжения. Первоначальная цель катушки — производить надежную и горячую искру в цилиндре двигателя и десятки тысяч вольт разомкнутой цепи, или искру около 2-4см.

Несмотря на то, что катушку можно питать переменным напряжением низкого и среднего напряжения, это не приведет к получению чрезвычайно высоких выходных напряжений, обычно ожидаемых от таких трансформаторов. Он часто управляется серией прямоугольных импульсов, так как каждый импульс будет накапливать энергию в катушке, которая внезапно высвобождается при резком отключении постоянного тока. Поскольку катушка имеет индуктивность, это внезапное изменение тока приводит к резкому скачку напряжения как на первичной, так и на вторичной обмотках.

Шаг 1: Начнем с Bacics

Шаг 2: Как работает моя схема.

Вот как работает моя схема: Это схема, которая показывает, что делает конденсатор. Это первая схема. Это хороший драйвер для создания больших горячих искр.

Шаг 3: Моя схема (дешево и просто)

это моя схема, она простая, но с моим источником питания она дает только около 20 кВ (1 дюйм дуги) на низкой фиксированной частоте. это также шумно, но все равно очень круто. это делает ОЧЕНЬ маленькие стримеры из-за его частоты. и делает крутые плазменные шары из лампочек.

Примечание: обязательно используйте реле с высоким током, автомобильные реле — хороший выбор. T его цепь неизбежно разрушит любое реле из-за искрения на контактах, ускоряющего коррозию, и чрезмерного нагрева, в конечном итоге расплавляющего реле. Источник питания также должен поддерживать постоянное напряжение на рабочей частоте. Добавление больших (1000 мкФ+) конденсаторов необходимо для минимизации нагрузки на источник питания. Не питайте эту схему ионно-литиевыми батареями или дорогими источниками питания.

Теория работы:

При подаче питания через конденсатор и катушку на короткое время протекает ток. Это начало «звона» из-за действия конденсатора и индуктивности катушки. Когда напряжение на конденсаторе достигает достаточно высокого значения, реле срабатывает, замыкая конденсатор. Это приводит к отключению реле и еще одному «пингу» в эту резонансную цепь резервуара, продолжая колебание. Частота определяется значением первичной индуктивности выбранного блока катушек или катушки зажигания, импедансом катушки реле, емкостью конденсатора и временем, необходимым для замыкания контактов.

Как видно, эта схема приведет к большим импульсам тока через нормально разомкнутые контакты, так как там рассеивается энергия конденсатора, и большим скачкам напряжения на первичной обмотке на размыкающих контактах, что ускорит коррозию и повреждение.

Пример использования:

Несмотря на повреждение реле, с этой схемой весело играть, и это быстрый и грязный способ проверить блоки катушек и катушки зажигания. Удары от цепи очень болезненны, но, как правило, не слишком опасны (при работе от 12 В), поскольку выходная мощность ограничена. Конечно, по понятным причинам следует проявлять осторожность в отношении такой схемы.

Шаг 4: Сверхпростой драйвер

Этот смехотворно простой драйвер, несомненно, простой, исключительно дешевый и может легко производить 40 кВ! у него есть несколько недостатков: он питается от сети, что делает его опасным, а частота не регулируется.

(из-за моей лени и очень медленного интернета, вместо картинок, вот еще одна инструкция, показывающая, как его собрать. в ней будут картинки и схема)

Шаг 5: 555 Драйвер таймера

Еще одним популярным драйвером катушки является драйвер таймера 555. 555 служит генератором на частотах звукового диапазона и управляет транзистором, который управляет катушкой. это немного дороже и сложнее, но в целом относительно просто.

Несмотря на то, что принципиальная схема относительно проста, она плохо спроектирована, и транзистор будет подвергаться чрезмерным нагрузкам из-за пиковых токов и напряжений на выходе. Даже сильноточные биполярные транзисторы обычно имеют Vce 1 В или более при больших токах. Это также усугубляется рассеиванием мощности из-за дополнительного базового тока и напряжения, что приводит к очень высокому рассеиванию мощности. HFE или усиление по току транзистора при больших токах обычно довольно низкое (от 10 до 50), что создает нагрузку на таймер 555. С базовым резистором 100 Ом и напряжением питания 12 В ожидается приблизительно 100 мА тока базы, поэтому максимальный ток коллектора, который поддерживает его в состоянии насыщения, составляет всего несколько ампер. На резисторе будет наблюдаться большое рассеивание мощности, до 1 Вт в зависимости от рабочего цикла, поэтому необходимо использовать резистор на 1 Вт.

Однако, если детали тщательно подобраны и компоненты не подвергаются нагрузкам, превышающим абсолютные максимальные номинальные значения; эта схема может быть достаточно надежной и обеспечивать стабильный нерегулируемый источник высокого напряжения. Частота и рабочий цикл регулируются переменными резисторами.

Шаг 6: Еще один драйвер таймера 555

Вот еще одна, улучшенная версия схемы таймера 555. Внесено несколько улучшений. BJT был заменен на высоковольтный мощный полевой МОП-транзистор. Диоды на стороне 555 позволяют схеме работать при рабочих циклах 50% или ниже, что значительно повышает эффективность, хотя я не понимаю назначение диодов 1N4005.

Диод серии 1N4005 предназначен для обеспечения того, чтобы первичная обмотка катушки звонила при напряжении в пару сотен вольт, когда полевой МОП-транзистор входит в отсечку (или выключается), давая время для образования искры на выходе. В противном случае получится только очень короткий положительный всплеск, так как внутренний диод корпуса (и другой 1n4005) ограничит звон катушки до -0,6 В, что значительно снизит общую производительность. Другой 1N4005 не нужен, так как ранее упомянутый выпрямитель уже изолирует отрицательные напряжения. Однако 1N4005 — очень плохой выбор. Предпочтителен современный быстродействующий диод (предназначен для импульсных источников питания) или диод Шоттки на 200В+.

Шаг 7: Драйвер SCR / Triac

Теперь драйвер SCR. Эта схема очень проста. Однако для этого требуется источник высокого напряжения. В схеме используется катушка зажигания в качестве импульсного трансформатора, а на выходе — однократный высоковольтный импульс.

Теория работы:

Источник питания высокого напряжения (300 В) используется для зарядки небольшого высоковольтного пленочного или керамического конденсатора (не используйте электролитический конденсатор!) После зарядки питание отключается, оставляя конденсатор заряжен. Затем нажимается кнопка «fire», запуская симистор или SCR. Это воздействует на первичную обмотку катушки, и тринистор продолжает работать до тех пор, пока не установится недостаточно затухающий звон первичной и вторичной обмотки. SCR остаются заблокированными до тех пор, пока напряжение на их аноде и катоде не упадет до нуля или отрицательного значения в течение нескольких миллисекунд.

Этот высоковольтный звон на первичной обмотке приводит к массивному звону на выходе из-за высокого коэффициента трансформации вторичной обмотки, и большая часть энергии в конденсаторе превращается в высокое напряжение на выходе.

Эта схема отлично подходит, когда вам нужен импульс очень высокого напряжения на выходе для воспламенения горючей смеси, реализации мощного зарядного устройства и т. Д. Схема также достаточно надежна, поскольку тиристоры дешевы и могут работать с очень высокими мощностями. (триаки используются в различных приложениях переключения высокой мощности).

3 человека сделали этот проект!

Вы сделали этот проект? Поделись с нами!

Рекомендации

Простая схема зажигания с емкостным разрядом (CDI)

мы обсудим схему простой универсальной схемы зажигания с емкостным разрядом или схему CDI, использующую стандартную катушку зажигания и схему на основе полупроводникового тиристора.

Содержание

Как работает система зажигания в автомобилях

Процесс зажигания в любом автомобиле становится сердцем всей системы, так как без этого этапа автомобиль просто не заведется.

Чтобы инициировать процесс, раньше у нас был автоматический выключатель для необходимых действий.

В настоящее время прерыватель контактов заменен на более эффективную и долговечную электронную систему зажигания, называемую системой зажигания конденсаторного разряда.

Основной принцип работы

Основная работа блока CDI выполняется посредством следующих шагов:

1. Два входа напряжения подаются на электронную систему CDI, один — высокое напряжение от генератора переменного тока в диапазоне от 100 до 200 В переменного тока, другой — низкое импульсное напряжение от катушки датчика в диапазоне от 10 до 12 В. В переменного тока.
2. Высокое напряжение выпрямляется, и полученный постоянный ток заряжает высоковольтный конденсатор.
3. Короткий импульс низкого напряжения приводит в действие тиристор, который разряжает или сбрасывает накопленное конденсатором напряжение на первичную обмотку трансформатора зажигания или катушки.
4. Трансформатор зажигания увеличивает это напряжение до нескольких киловольт и подает напряжение на свечу зажигания для создания искры, которая в конечном итоге зажигает двигатель внутреннего сгорания.

Описание схемы

Теперь давайте подробно изучим работу схемы CDI со следующими пунктами:

В основном, как следует из названия, система зажигания в транспортных средствах относится к процессу, в котором топливная смесь воспламеняется для запуска двигателя и приводные механизмы. Это воспламенение осуществляется посредством электрического процесса путем создания электрических дуг высокого напряжения.

Вышеупомянутая электрическая дуга создается за счет прохождения очень высокого напряжения через два потенциально противоположных проводника через закрытый воздушный зазор.

Как мы все знаем, для получения высокого напряжения нам требуется какой-то повышающий процесс, обычно осуществляемый с помощью трансформаторов.

Поскольку в двухколесных транспортных средствах источником напряжения является генератор переменного тока, его мощности может быть недостаточно для выполнения функций.

Следовательно, напряжение необходимо увеличить во много тысяч раз, чтобы достичь желаемого уровня искрения.

Очень популярная катушка зажигания, которую мы все видели в наших автомобилях, специально разработана для вышеуказанного повышения входного напряжения источника.

Однако напряжение от генератора не может быть напрямую подано на катушку зажигания, так как ток источника может быть низким, поэтому мы используем блок CDI или блок емкостного разряда для последовательного сбора и высвобождения мощности генератора, чтобы обеспечить выход компактный и высокий с током.

Конструкция печатной платы

CDI Схема с использованием SCR, нескольких резисторов и диодов

На приведенной выше схеме зажигания разряда конденсатора мы видим простую конфигурацию, состоящую из нескольких диодов, резисторов, SCR и одного высоковольтного конденсатор.

Входной сигнал блока CDI поступает от двух источников генератора. Один источник имеет низкое напряжение около 12 вольт, в то время как другой вход берется из относительно высокого напряжения генератора переменного тока, генерируя около 100 вольт.

Входное напряжение 100 вольт соответствующим образом выпрямляется диодами и преобразуется в 100 вольт постоянного тока.

Это напряжение мгновенно сохраняется внутри высоковольтного конденсатора. Сигнал низкого напряжения 12 подается на каскад запуска и используется для запуска SCR.

SCR реагирует на однополупериодное выпрямленное напряжение и попеременно включает и выключает конденсаторы.

Теперь, поскольку тиристор встроен в первичную катушку зажигания, высвобождаемая энергия конденсатора принудительно сбрасывается в первичную обмотку катушки.

Действие создает магнитную индукцию внутри катушки, и входной сигнал от CDI, который имеет высокий ток и напряжение, дополнительно усиливается до чрезвычайно высокого уровня во вторичной обмотке катушки.

Генерируемое напряжение на вторичной обмотке катушки может достигать уровня многих десятков тысяч вольт. Этот выход надлежащим образом расположен на двух близко расположенных металлических проводниках внутри свечи зажигания.

Напряжение, имеющее очень высокий потенциал, вызывает дуговой разряд в точках свечи зажигания, генерируя необходимые искры зажигания для процесса зажигания.

Список деталей для ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

R4 = 56 Ом,
R5 = 100 Ом,
C4 = 1 мкФ/250 В
SCR = рекомендуется BT151.
Все диоды = 1N4007
Катушка = Катушка зажигания стандартного двухколесного автомобиля

В следующем видеоролике показан основной рабочий процесс описанной выше схемы CDI. Установка была протестирована на столе, поэтому напряжение запуска получено от сети переменного тока 12 В 50 Гц. Поскольку триггер исходит от источника с частотой 50 Гц, можно увидеть искры, образующие дугу с частотой 50 Гц.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные с схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!

Взаимодействие со считывателем

MOSFET — управление катушкой зажигания с микроконтроллером

\$\начало группы\$

Я пытаюсь разработать схему для управления катушкой зажигания в автомобильном приложении с использованием микроконтроллера. Микроконтроллер работает на входе 5 В постоянного тока и выдает цифровой сигнал 3,3 В и 4 мА со своих контактов. Прилагается изображение схемы, которая у меня есть до сих пор.

Есть несколько проблем, которые мне необходимо решить:

1. Я не знаю, какую модель МОП-транзистора использовать здесь. У меня возникли проблемы с использованием функций поиска и фильтрации digikey, чтобы понять, что мне нужно. Однако я почти уверен, что мне нужен n-канальный полевой МОП-транзистор.
2. Я не знаю, нужно ли мне добавить еще один полевой МОП-транзистор перед тем, который у меня уже есть в схеме, чтобы управлять им.
   Поскольку я работаю только с 4 мА, и мне нужно подать на катушку более 10 А, я чувствую, что мне может понадобиться еще один полевой МОП-транзистор между ними, чтобы увеличить мощность для управления основным силовым МОП-транзистором.
3. Я не знаю, нужна ли мне дополнительная защита в моей цепи. Я читал о маховиковых или обратноходовых диодах, добавлении резистора и конденсатора параллельно катушке и стабилитронах. Это выходит за рамки того, что я знаю об электронике.

Если вы заметите что-то еще не так с моей схемой, сообщите мне. Обычно я не работаю с такими компонентами; Я привык просто подключать все к автомобильному аккумулятору.

Спасибо, Zack

Редактировать: обновлена ​​схема 1:

Редактировать 2: Возможно, мне нужен IGBT? Похоже, он может делать то, что я хочу? Однако у меня возникли проблемы с пониманием того, соответствует ли он нужным мне спецификациям. Я никогда ничего не читал о IGBT до сегодняшнего дня.

• микроконтроллер
• МОП-транзистор
• автомобильный
• катушка

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

С катушкой зажигания нужно дать ей отлететь до 300-400В, иначе искры толком не будет. Как обнаружил ОП, существуют специальные устройства, предназначенные для этого.

Другим фактором является ограничение тока. С катушкой зажигания вы подаете ток, а затем держите его, пока не захотите зажечь — вы выключаете IGBT. Старые катушки зажигания, используемые с точками, не допускают насыщения, тогда как современные катушки требуют ограничения тока.

На сайте megasquirt есть много информации и примеров. Возможно, вы захотите рассмотреть модуль драйвера катушки, который является обычными запасными частями для автомобилей, или, возможно, модуль зажигания, который включает в себя необходимую схему и для запуска требуется только сигнал 5 В. Я использовал катушку Toyota Corolla на штекерных блоках, которые имеют эту функцию.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

1. Вам нужен мощный мощный MOSFET, такой как IRF3205. Но вам нужен врата-источник напряжение выше 3,3 В, чтобы полностью включить силовой МОП-транзистор. Проверить техническое описание для более подробной информации.

2. Да, добавьте биполярный транзистор или полевой транзистор и подключите коллектор/слив к затвору силового полевого транзистора.

3. Опять же, вам нужен силовой полупроводниковый компонент, диод, между питанием и Осушать. Анод диода к стоку, а катод к напряжению питания.

\$\конечная группа\$

12

\$\начало группы\$

Я видел, как это делается с помощью биполярного транзистора NPN для положительного сигнала катушки и PNP для отрицательного. Вы должны посмотреть на пакет катушек, чтобы увидеть, использует ли он положительную или отрицательную форму волны для запуска. Обратите внимание, что катушка получает 12 В на отдельный вход — сигнал триггера подходит для 5 В — для 4-проводного блока катушек, которые кажутся очень популярными.

\$\конечная группа\$

2

Твой ответ

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Эксперименты с высоковольтной катушкой зажигания

Высокое напряжение Зажигание Катушка Эксперименты

Введение

Так что же такое катушка зажигания ? Ан Катушка зажигания представляет собой индукционную катушку, которая преобразует ток от автомобиля аккумулятор (12 В) в высоковольтные искры, необходимые для свечей зажигания в автомобильный двигатель. Катушка зажигания похожа на высоковольтный трансформатор. как трансформатор, содержит две обмотки (первичную и вторичную) обернутый вокруг стального/железного сердечника. В катушке зажигания используется стержневой сердечник, вместо классической конструкции трансформатора, хотя я видел некоторые катушки зажигания трансформаторной формы. Они все еще работают более или менее так же. Все это помещено в какую-нибудь изоляцию вроде эпоксидки или масла. первичная катушка имеет несколько витков (подключена к аккумулятору 12 В), а вторичная катушка имеет много витков (которые, конечно, имеют выход HV).

Катушка зажигания важна сама по себе. необходимо сделать выход высокого напряжения (около 10 — 20 кВ) для Свечи зажигания. В старых автомобилях ток аккумулятора периодически прерывается прерывателем контактов в трамблере, так как двигатель бежит. Однако в настоящее время используется твердотельная коммутация с использованием микросхем, поскольку они они лучше и эффективнее. Так как же работает катушка зажигания?

Как я уже говорил, зажигание катушка похожа на трансформатор и работает на электромагнитной индукции. При подаче тока на первичную катушку возникает магнитное поле. созданный. Однако при снятии этого тока магнитное поле рухнет и это будет индуцировать ток на вторичная катушка создает всплеск высокого напряжения. Это происходит много раз второй создает по-видимому непрерывную искру, которая переходил на разрядники.

---

Цепь привода и установка

Итак, теперь вы знаете, что такое катушка зажигания да, переходим к экспериментам. Катушка зажигания является отличным генератором для высоких напряжений. Это также дешево (вы можете либо получите их бесплатно, либо очень дешево у местного автомеханика) и прочный (предназначен для длительного использования в автомобилях). Есть 2 типа, цилиндр маслонаполненные (как у меня) или квадратные типа HEI. Оба будут работать отлично. Нам нужен нарастающий и спадающий электрический ток через первичный, чтобы отключить HV от вторичного, так что давайте посмотрим, как я это сделал. На слева вы можете увидеть самые простые настройки.

Его очень легко сделать, И ошибиться невозможно, так как их всего 3. составные части. Работает от сети однако и может быть чрезвычайно смертельным. Конденсатор может хранить справедливую количество энергии, поэтому не забывайте разряжать его после использования. На правильно, вы можете видеть мою простую настройку. Я добавил темный фон для облегчения фотосъемки и искрового просмотра. пластиковая штука сверху — моя попытка предотвратить дуга над от ВН на землю. Очевидно, что выход значительно выше, чем при работе от автомобильного аккумулятора (я использую сеть), поэтому поэтому мне нужна лучшая изоляция. Я не получил высокое напряжение номинальные кабели, поэтому мне просто придется подождать, прежде чем изолировать весь вещь. Одним из вариантов было бы окунуть все это в масло, но это немного грязно, поэтому я подожду, пока не получу подходящие материалы и правильно все заизолировать. Вот схема моей цепи:

Легче не бывает чем это. Но как это работает? Вот что происходит. диммер содержит устройство под названием симистор , которое представляет собой электронный переключатель, который срабатывает синхронно с частотой сети. Ручка на диммере регулирует время срабатывания триггера. Когда симистор срабатывает, он замыкает цепь состоящий из первичной обмотки катушки зажигания, крышки и линии переменного тока. (1) Колпачок разряжается в катушку зажигания, затем снова заряжается от линии, через катушку зажигания, к противоположной полярности. Как только крышка заряжена, ток через нее падает до нуля, что приводит к отключению симистора. Когда симистор выключен, линейное напряжение проходит через ноль и накапливается в противоположном направлении. Если у вас есть установите ручку диммера правильно (около 50%), симистор срабатывает так же, как линия достигает своего пика в противоположном направлении, поэтому катушка получает хлопнул с полным линейным напряжением, плюс полное напряжение заряженная шапка. На моей линии 240 В это что-то вроде 680 В. (Напряжение полностью заряженной крышки составляет около 340 В, а пиковое напряжение линия тоже около 340В. Катушка зажигания попадает под оба напряжения последовательно: 680 В.) Вернитесь к пункту (1) и повторите 100 раз в секунду. (Пожалуйста, напишите мне, если я сделал какие-либо ошибки или ошибки в этом расчете). У меня нет оборудование для точного измерения тока или напряжения в этом хотя время.

Необходимые детали

Создание этого схема простая. Нам понадобится всего несколько компонентов. Вы можете получить катушку зажигания в местной автомастерской. Просто попроси их об одном, и скажите, что вам это нужно для проекта. Они могут дать вам один бесплатно или по низкой цене. Конечно, не рассчитывайте получить новый. Так и будет быть использованным и быть готовым смыть смазку. Другая альтернатива — купить новый, который не должен стоить намного дороже, чем 10 долларов, если только вы не получите действительно хороший.

Диммер полностью прямо вперед — ваш местный рынок будет иметь его. Перейти к освещению раздел и найти свет диммер. Чем выше рейтинг, тем лучше. (500 Вт или выше должно быть достаточно) не хотелось бы взорвать его и вернуться, чтобы купить еще один. Наконец, конденсатор: вам нужен конденсатор переменного тока любой емкости от 0,1 мкФ до 20 микрофарад (30 мкФ — это предел размера конденсатора. Я не предлагаю вам попробовать больший ..), при любом напряжении от примерно 250-600 В (в зависимости от напряжения вашей сети). Все они работают, но больше крышка, тем больше выходная мощность. Если крышка слишком большая, катушка зажигания перегревается. Если корпус катушки становится слишком горячим, чтобы удобно держать в руке, нужен конденсатор поменьше. Используя мой 440VAC Конденсатор 3,5 мкФ, даже не греется при длительном использовании! Последнее, что вам нужно, это провода и разъемы.

Надлежащая изоляция

При таких высоких напряжениях изоляция важна. Существует несколько способов изоляции ВН, когда высокое напряжение продолжает пробиваться от клеммы к земле. Иметь достаточная изоляция, необходимо обратить внимание на пути утечки и зазор . Зазор достаточно очевиден, это расстояние материал между двумя проводниками, который предотвратит пробой окружающий материал, вызывая некоторую проводимость (около 1,1 кВ за мм). Ползучесть возникает из-за того, что дуги «отслеживают» вдоль поверхностей, чтобы достичь их назначения. (например, от клеммы ВН к земле, дуга следует за поверхностью верхней части катушки зажигания.) Способ обойти это должно увеличить расстояние, которое должна пройти дуга. Если вы посмотрите на Линии электропередачи ВН на опорах, видно, что изоляторы ребристые на всем протяжении. Это для увеличения длины пути дуга должна следовать, увеличивая напряжение пробоя. Один из способов попробовать поместить кусок изолированного провода высокого напряжения в клемму высокого напряжения и затем залейте клемму эпоксидной смолой. Другой способ — вырезать круг из пластика, выступающего примерно на 3 см, установленного над зажиганием катушка. Удерживая его на месте с помощью приличного размера ванной комнаты силиконовый герметик по всему периметру (следим, чтобы не было зазоров) предотвратит любое отслеживание вокруг. Очевидно, если немного силикона отсутствует, он пройдет через оставленное отверстие. Электричество будет стремиться пойти по самому простому пути.

Есть много других различные схемы драйверов, такие как таймеры 555 или транзисторные схемы, но Я уверен, что схема, которую я использую, лучше, проще и быстрее исправить. вместе, и так мало что может пойти не так. (только 3 компонента..) Кроме того, он не требует дорогостоящих блоков питания и как правило, намного мощнее, чем входы 12 В. Теперь к моему эксперименты.

---

Эксперименты с дуги

Две разные картинки. Давайте сначала посмотрим на тот, что слева. Это 1 дюйм горячий, огненная дуга, созданная путем пропускания заряженного конденсатора 250 В 240 мкФ через начальный. Конечно, это всего один разряд и не непрерывная дуга, но теперь мы знаем, что катушка по крайней мере работает. (проверено катушка, прежде чем я купил другие компоненты для схемы)

После подключения к моя сетевая цепь… (второе изображение) Это выдержка 1/2 секунды, поэтому вы можете увидеть несколько дуг. Также обратите внимание на некоторые дуги, ползущие вдоль поверхность катушки на землю (доказывает мою паршивую временную изоляция не работает), а корона с другой точки. Много Генерируются электромагнитные волны, и каждый раз, когда я включаю его, Телевизионный дисплей начинал глючить… Напряжение, генерируемое в явном очень высокая, возможно, свыше 30 кВ и более.

Горячая дуга извивается вокруг пластикового листа.

 

Новый картинки!

Это новые фото раньше не выпускался! Первое изображение показывает короткое воздействие дуги дуги к бассейну с водой. Обратите внимание на цвета и рябь, вызванные дуга. Второй — это 1-секундная экспозиция дуг, извивающихся вокруг. пластиковый лист в бассейн с соленой водой. Нажмите, чтобы увеличить.

[Обновления от 11 ноября 2003 г.]

Больше энергии на катушку!

Вместо 3,5 мкФ конденсатор, я увеличил его с помощью дешевого конденсатора 250 В переменного тока 8 мкФ. (В случае, если вы интересно, белая штука это горячий клей)

Разница довольно очевидный. Вместо тонких голубых дуг они превратились в огненно-горячие яркие дуги. В дугах явно намного больше тока.

Сравните эту картинку с тем, что выше (с голубоватыми дугами) и увидеть разницу. Однако на этих уровнях катушка становится теплой на ощупь только после пока. Конфигурация 3,5 мкФ позволяла катушке оставаться холодной даже при запускать в течение длительного периода времени.

Я планирую использовать более высокий емкостной конденсатор и посмотрим, что произойдет… люди загнали катушка до 5000Вт!

Катушки зажигания построены довольно хорошо, и они почти как уменьшенные версии Pole-Pig-Transformers/Power Distribution Transformers и могут обрабатывать довольно большое количество переоценок и злоупотреблений.

 

[Обновления 2 января 2005 г., воскресенье]

Более обновления! Наконец-то я смог сделать то, что хотел. Как вы можете видно на фотографиях выше, высоковольтный изолятор явно недостаточно, и дуга высокого напряжения заканчивается. Это серьезно ограничивает мой максимум длина дуги. Я купил провод на 40 кВ (как в обратноходовых трансформаторы) некоторое время назад по 2 доллара за метр и я не успел использовать его еще. Я тоже пошла и купила чайные свечи вчерашний день.

Посмотрите на схему на слева. Сначала я припаял провод номиналом 40 кВ к выходу ВН. затем Я взял кусок ПВХ-трубы (синяя труба на схеме) и приклеил его. верхней части клеммы ВН и загерметизировал нижнюю часть щедрым количество горячего клея (светло-голубой). Затем трубку заливали расплавленным свечной воск (желтый) и оставьте остывать. Я сделал это с двумя моими зажигания катушки. Нормальное искрение возникает там, где синие дуги находятся в диаграмма.

После завершения я подключил одну катушку в драйвер, как указано выше (используя колпачок 3,5 мкФ), и я получили потрясающие результаты! Однако в нижней части были дугообразные перегибы. Труба ПВХ (обозначена зелеными линиями на схеме), если бы я вытащил электроды слишком далеко друг от друга. . похоже, что напряжение слишком высокое! (который хорошо 🙂 )

К получить еще более высокое напряжение, можно подключить 2 катушки в антипараллельно для удвоенного напряжения. Я подключил две катушки встречно-параллельно (+ первой катушки соединен с — второй). другая катушка и зажигание дуги между двумя выходами ВН.) и результат был впечатляющим. Я пытался это сделать раньше, но дуга проблемы ограничивали дуги максимум 6 см, прежде чем дуги стали слишком большими серьезный. На этот раз мне удалось сделать непрерывную дугу длиной 10 см! Это в не менее 100 кВ, но ограничено пробоем изоляции. Похоже, у меня есть положить эти катушки в масло.

Фотографии слева показывает мое достижение. На первом фото видно дугообразование на расстоянии 6-7см. На втором фото показаны дуги 10см. Есть дуга, которая кажется на фото не подключен. Я не уверен, что вызывает это, но если кто-нибудь есть объяснение, не стесняйтесь обращаться ко мне, и я обновлю это. Щелкните фотографии, чтобы увеличить.

В будущем я мог бы получить две лучшие катушки и улучшить мою схему драйвера, чтобы добиться даже большая длина искры. Я могу заключить все в прозрачный акрил емкость и залейте в нее хорошее трансформаторное масло. Это остановит искрение и проблемы с изоляцией раз и навсегда!

---

Другие эксперименты с катушкой зажигания

Эксперимент с «Плазменные шары»

После моих экспериментов с плазменными шарами с обратноходовым приводом, Я решил попробовать, подключив лампочку к выходу HV. Он не будет работать как плазменный шар из-за низкой частоты, но я ожидаемые впечатляющие результаты. Фотографии подтвердили мою правоту! Это loneooceans должны увидеть картинку! (нажмите на миниатюры сейчас) Есть дуги внутри и снаружи (поверхность) луковицы. Также обратите внимание на дуги от земли (петля провода) к лампочке. В реале дуги гораздо более фиолетовые, скорее всего из-за низкого давления азота в колбе. Видео доступен для скачивания. (прокрутить вниз)

Эксперимент с Лестница Иакова

Если Вы задавались вопросом, может ли эта катушка зажигания привести в действие лестницу Джейкоба, ответ да.

Слева вы видите 1-секундная экспозиция лестницы Иакова. Повышенная мощность I получить от этой катушки позволяет мне построить гораздо больше и выше Джейкоба лестница, чем обратная связь. На этом рисунке показаны дуги начиная снизу и двигаясь вверх, гася и начиная с самого низа, как в тех научно-фантастических фильмах прошлое, только что мое меньше. Он издает громкий звук bzzzzz, когда поднимается и после непродолжительного использования. Производство озона выше, а провода нагреваются намного сильнее, чем лестница с обратноходовым приводом.

Сравните с моим обратноходовой привод один и вы можно увидеть, насколько этот лучше 🙂 Просто посмотрите на эти дуги.. Если вы посыпьте провода солью, в результате получится ярко-желтая дуга. Он имеет пластиковое основание, на которое насажены и загнуты два канала для проводов. форма «V». Одна сторона находится под высоким напряжением, а другая – заземлена. На лестницу Иакова очень сильно влияет даже самый слабый ветер, и нужно было принять меры предосторожности, чтобы убедиться, что ветер не унесет его до достижения вершины «лестницы».

---

Видео!

Вот видео искр и плазменный шар в действии!
(для просмотра видео, закодированных в формат WMV)

Катушка зажигания в действии и с прикрепленной лампочкой: зажигание.wmv (799кб)

---

Обновления: 1-е февраль 2004 г., 7 июня 2004 г.
Обновлено 12 сентября 2003 г., 2 января 2005
Опасность! Высокое напряжение!
Copyright 2003,2004,2005 Gao Guangyan

Шокирующая правда: как сделать высоковольтные искры

Я всегда думал, что было бы забавно построить масштабные взрывающиеся зернохранилища для макета поезда. В последнее время у меня также были проблемы с задуванием пилотного пламени в некоторых из наших крупных проектов, где можно было взорвать что-то горючее через что-то в огне. Обе эти вещи ясно дали мне понять, что мне нужен хороший источник высоковольтных искр. Поэтому я построил катушку жужжания, проект, основанный на зажигании на модели T, который вы можете собрать вместе, чтобы удовлетворить все ваши потребности в искрообразовании, используя всего несколько обычных автомобильных деталей.

Основная теория трансформаторов изложена в моих предыдущих постах о вариаторах и автомобильных катушках зажигания. Ключевым моментом для понимания катушки жужжания является то, что изменяющийся ток создает разрушающееся магнитное поле в трансформаторе. Это разрушающееся магнитное поле индуцирует напряжение во вторичной обмотке трансформатора. В случае с автомобильной катушкой зажигания мы говорим об очень высоком напряжении.

Вот почему базовая конструкция катушки жужжания взята из системы зажигания старинных двигателей, таких как модели Ford T. Совсем недавно этот дизайн был предложен этими парнями на форуме Old Marine Engine. Я решил построить их шумовую катушку.

Состав:

• 5-контактное автомобильное реле. Бош номер 0 332 209 150. ~ 5 долларов США.
• Несколько лепестковых разъемов и, возможно, гнездо реле.
• Катушка зажигания. Используйте все, что есть вокруг. Если вам нужно купить его, отлично подойдет катушка для пикапа Ford середины 60-х годов. Напа, артикул IC10SB. 16 долларов.
• Конденсатор зажигания. Используйте то, что у вас есть, или возьмите предмет Ford 60-х годов. Напа, артикул FA82SB. $5
• Провод зажигания и его наконечники – один колпачок свечи зажигания и один колпачок катушки. Если у вас ничего не завалялось, отправляйтесь в местный магазин автозапчастей и посмотрите, что они могут сделать для вас. В любом достойном магазине автозапчастей найдется катушка провода свечи зажигания и кое-какие фитинги.
• Свеча зажигания. Подойдет любая свеча зажигания.
• Аккумулятор 12 В. Любой аккумулятор подойдет. Если вам нужна легкая, компактная и герметичная батарея, обратите внимание на Deka p/n ETX9. Это 6″ x 3 7/16″ x 4 3/16″ и весит 6,3 фунта.
• Тумблер или кнопка мгновенного действия

Принцип работы:

Реле представляет собой электромеханический переключатель с электрическим приводом. Он состоит из токопроводящего рычага (или рычагов), которые замыкают и размыкают электрические соединения, когда они перемещаются из одного положения в другое с помощью внутренней катушки электромагнита. В случае реле, используемого в этом проекте, одно плечо может замыкать любую из двух возможных цепей. Цепь с относительно низким током используется для включения и выключения этого реле, в то время как переключаемые цепи могут работать с относительно высокими токами. Подобное реле используется для управления фарами в вашем автомобиле, позволяя переключать эту сильноточную нагрузку с помощью слаботочного переключателя в приборной панели.

Для таких вещей, как выключатели и реле мгновенного действия, используется такая терминология, как нормально открытый (NO) и нормально закрытый (NC). Нормально разомкнутый означает, что электрическое соединение не выполнено в состоянии по умолчанию; через эти клеммы не будет протекать ток, когда переключатель или реле находятся в нерабочем состоянии. Нормально закрытый означает обратное; ток течет, если реле не активировано.

В этой катушке мы используем тот факт, что 5-контактное реле Bosch имеет клеммы NO и NC. (Более распространенное 4-контактное реле имеет только нормально разомкнутую клемму.)

Наше реле подключено таким образом, что питание на катушку реле подается через нормально замкнутую цепь. Это означает, что как только питание подключено, происходят две вещи: питание поступает на положительную клемму катушки зажигания, которая также подключена к клемме NC, и реле активируется. Реле, теперь активированное, перемещает свой внутренний рычаг, чтобы установить соединение NO, тем самым разрывая соединение NC. Разрыв этого соединения отключает питание катушки реле. Когда катушка реле обесточивается, подпружиненный рычаг возвращается в исходное положение. В этом положении цепь замыкается еще раз, и через нее питание аккумуляторной батареи снова подключается к плюсовой клемме катушки зажигания, и катушка реле снова запитывается. Пока питание подключено (или пока реле не загорится), реле колеблется между этими двумя состояниями настолько быстро, насколько позволяют его механические компоненты. Это быстрое колебание означает, что питание 12 В от аккумулятора подключается, а затем отключается от положительной клеммы катушки зажигания снова и снова, очень быстро. Минусовая клемма катушки зажигания соединена с массой. Подключенная таким образом, катушка зажигания испытывает быстро меняющийся ток через первичную обмотку, в результате чего во вторичной обмотке индуцируется высокое напряжение. Эта вторичка подключена к свече зажигания.

Поскольку реле снова и снова очень быстро включает и выключает питание катушки зажигания, изменяющийся ток превращается в серию всплесков высокого напряжения на свече зажигания. Это очень похоже на то, что происходит в автомобильной системе зажигания точечного типа.

Одна, казалось бы, дополнительная деталь — это конденсатор. Конденсатор подключается к нормально замкнутым клеммам реле так же, как он подключается к точкам в автомобильной системе зажигания. Это помогает предотвратить искрение на выводах при их размыкании (катушки индуктивности, такие как обмотка катушки зажигания, имеют тенденцию сопротивляться быстро меняющимся напряжениям и плохо относятся к размыканию выводов).

Как это сделать:

Собрать эту звуковую катушку так же просто, как следовать схеме подключения. Если вы используете гнездо для реле, выполните соединения с косичкой гнезда. В противном случае обжимные лепестковые разъемы можно надеть непосредственно на клеммы реле, как я сделал в своей сборке. То, как именно вы будете подключать проводку, будет зависеть от физической конфигурации, в которой вы планируете использовать катушку. Если вы собираетесь использовать компактную установку, как я, возможно, вам будет проще установить конденсатор непосредственно на катушку. Мне пришлось немного увеличить монтажное отверстие в конденсаторе, чтобы оно подходило к шпильке на верхней части катушки. Ваш пробег может отличаться.

Подсоедините клемму заземления аккумулятора к корпусу (резьбовая часть у основания) свечи зажигания, чтобы замкнуть цепь.