Malaking Capacitor Spark Demo - 170V DC Charger: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ang proyektong ito ay inilaan upang ipakita kung ano ang isang kapasitor at makuha ang pansin ng isang madla. Ang aparato na ito ay nagko-convert ng 120V AC upang singilin ang isang malaking capacitor sa 170V DC at pinapayagan kang ilabas ito, na gumagawa ng isang malaking spark at malakas na ingay, sa isang ligtas na paraan. Ang maliwanag na bombilya ay kumikilos bilang isang risistor at tagapagpahiwatig ng singil. Mayroong isang toggleable soft start function upang limitahan ang kasalukuyang kapag singilin ang capacitor.

**** Babala ***

Ang proyektong ito ay gumagamit ng kuryente sa dingding na maaaring nakamamatay kung hindi tama ang hawakan. Huwag subukan ang proyektong ito maliban kung mayroon kang dating karanasan sa electronics. Dapat gamitin ang wastong mga pamamaraan sa kaligtasan at proteksiyon

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

Mga gamit

- Na-rate ang 3300uF capacitor para sa hindi bababa sa 170V

- Buong tulay na nagtuwid

-Butang

-Switch

- 25W maliwanag na ilaw bombilya

- Bulb socket

-16 gauge maiiwan tayo wire

-Wall plug cord

-Malakas ang solidong core wire na tanso

-Konekta ng mga plug ng saging

-Maliit na mga turnilyo

-Solding kagamitan at mga supply

-Dill at drill-bits

Hakbang 1: Ang Circuit

Ang charger na ito ay gumagamit ng isang simpleng buong circuit ng tulay (o FBR) na circuit na may mga switch upang makontrol ang lakas sa kapasitor. Ipinapakita ng eskematiko ang 4 na mga diode sa isang pagsasaayos ng FBR; noong itinayo ko ang circuit pinalitan ko sila ng isang FBR chip. Gumamit ako ng isang toggle button bilang power switch at isang flip switch bilang malambot na switch ng pagsisimula.

Kung paano ito gumagana

Kinukuha ng FBR ang 60Hz 120V sine wave mula sa dingding at binago ito sa positibong humps na rurok sa 170V. Kung nakatira ka sa isang lugar na may ibang boltahe ng kuryente sa dingding, ang charger ay maglalabas ng ibang boltahe. Halimbawa, ang lakas ng pader ng 240V AC ay babaguhin sa 340V DC. Kung sinusubukan ang proyektong ito, dapat mong isaalang-alang ang boltahe ng lakas ng dingding sa iyong tahanan at tiyakin na ang mga sangkap na iyong pinili ay na-rate para sa boltahe at mga parameter ng kuryente ng iyong pag-set up.

Kapag pinindot ang pindutan ng kuryente, nagsisimulang mag-charge ang capacitor sa tuktok ng boltahe na 170V. Pinipigilan ng malambot na pag-andar ng pagsisimula ang kasalukuyang daloy sa capacitor. Ito ay ganap na OPSYONAL. Kapag ang switch ay bukas, lahat ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng 220 ohm risistor at lubos na nabawasan. Kapag ang switch ay sarado, ang kasalukuyang daloy sa paligid ng risistor at sa pamamagitan ng switch na nagdaragdag ng kasalukuyang at rate ng singilin. Ang maliwanag na bombilya ay kumikilos bilang isang risistor upang limitahan ang kasalukuyang at ipahiwatig ang pagsingil (~ 40 ohms). Kapag ang kapangyarihan ay nakabukas, ang bombilya ay mag-iilaw at magsimulang lumabo. Ang capacitor ay malapit sa buong singil kapag ang bombilya ay ganap na namatay. Matapos mapula ang bombilya, i-flip ko ang malambot na switch ng pagsisimula sa saradong posisyon upang matapos nang mas mabilis ang pagsingil ng capacitor. Sa grap, maaari mong makita pagkatapos ng 1s ang power switch ay na-flip at ang cap ay nagsisimulang singilin. Pagkatapos ng 5s, ang malambot na switch ng pagsisimula ay sarado at ang cap ay nagsisimulang singilin nang mas mabilis. Tapos na itong singilin pagkalipas ng mga 10.

Hakbang 2: Ang Modelo ng 3D

Gumamit ako ng Fusion 360 upang i-modelo ang charger ng capacitor at ang capacitor mismo. Pagkatapos ay nai-render ko ito sa isang tuktok at ibabang pagtingin. In-upload ko ang.stl na mga file para ma-download at mai-print mo.

Hakbang 3: Pag-print sa 3D at Paghihinang

Pagpi-print ng 3D

Gumamit ako ng Chroma Strand PETg at isang Lulzbot Taz 6 upang 3D i-print ang lahat. Sinubukan ko muna ang pag-print sa PLA, ngunit hindi ito naging maayos. Maaaring mag-iba ang iyong mileage. 3D print kahit papaano ang kahon bago maghinang.

Mga tala sa eskematiko at paghihinang

Ang mga mapagkukunan ng pulso sa diagram ay para lamang sa mga layunin ng simulation, kaya magpanggap na wala sila doon kapag pinagsama-sama mo ang circuit. Ang buong tulay na tagatama sa eskematiko ay na-modelo gamit ang apat na diode, kung gagamitin mo ang bahagi sa listahan ng mga supply, maaari mo lang solder ang wall plug cord nang direkta sa input ng AC ng chip at ang positibo / negatibong mga humahantong sa kani-kanilang mga sangkap na ipinakita sa diagram.

***** BABALA *** Huwag kailanman maghinang ng isang bagay na naka-plug sa dingding. Palaging insulate ang mga joint solder na may shrink wrap tubing o electrical tape bago paandar ang anumang bagay. Palaging magsuot ng mga insulated na guwantes at proteksyon sa mata kapag naghawak ng lakas sa dingding

Mga Hakbang sa Paghinang

1. Paghinang ang mga konektor ng banana plug na may negatibong bahagi na papunta sa negatibong output ng iyong rectifier at ang positibong pagpunta sa soft start switch at 220 ohm resistor tulad ng ipinakita sa eskematiko.
2. Mag-drill ng isang butas na sapat na malaki para sa iyong paglabas ay humahantong sa pamamagitan ng kahon. Pinili kong ilagay ang minahan sa magkabilang panig ng slot ng capacitor.
3. Ipasok ang mga lead na naglalabas sa pamamagitan ng kahon at maghinang ang mga dulo sa kahanay ng mga lead ng pagsingil ng kapasitor (mga plugs ng saging).
4. Paghinang ng resistor na 220 ohm at malambot na switch ng pagsisimula (sa parallel) sa light bulb socket.
5. Paghinang sa kabilang panig ng light bulb socket sa isang dulo ng switch ng kuryente.
6. Paghinang sa kabilang dulo ng switch ng kuryente sa positibong bahagi ng rectifier.
7. Panghuli, solder ang input ng AC ng iyong rectifier sa power cord. I-thread ang kurdon ng kuryente sa pamamagitan ng butas sa likod ng kahon muna.

Pagsubok sa circuit

**** Magsuot ng guwantes at proteksyon sa mata. Ang mga manonood ay dapat tumayo ng hindi bababa sa 6ft ang layo *****

1. Tiyaking patay ang switch ng kuryente, isaksak ang mga plugs ng saging sa capacitor na maging maingat sa polarity.
2. I-flip ang malambot na switch ng pagsisimula sa bukas na posisyon.
3. I-plug ang charger sa dingding.
4. Pindutin ang power button. Ang ilaw ay dapat buksan at magsimulang lumabo. Maghintay ng 5 segundo
5. I-flip ang malambot na switch ng pagsisimula sa saradong posisyon. Ang ilaw ay dapat na patayin pagkatapos ng isang segundo o dalawa. Maghintay ng karagdagang 5 segundo.
6. Pindutin muli ang power button (off posisyon). Hawakan nang sama-sama ang paglabas ng mga lead.
7. Kung mayroong isang malakas na pop at spark, gumagana ito

Hakbang 4: Assembly

Kapag na-print na ang lahat, kailangan naming isama ang circuit sa lalagyan. Tingnan ang may label na imahe ng seksyon ng cross.

1. Rutain ang mga konektor ng capacitor ng saging sa pamamagitan ng lagusan ng kahon sa butas ng bilog na capacitor.
2. Itulak ang mga plugs ng saging sa mga butas sa may hawak ng kawad. Nakasalalay sa pagkakabit, maaaring kailanganin mong gumamit ng pandikit o palawakin ang mga wholes na may drill.
3. I-slide ang may hawak ng kawad sa butas ng capacitor. Ang bingaw sa bahagi ng may hawak ng kawad ay dapat na nakatuon sa tunnel ng kahon
4. Mag-drill ng mga hole ng pilot na may drill mula sa labas ng bilog na capacitor hole sa may hawak ng kawad. Maglagay ng isang tornilyo sa labas ng butas ng capacitor sa may hawak ng kawad. Hahawakan nito ang may hawak ng kawad.
5. Pindutin ang bombilya socket at pindutan ng kuryente sa pamamagitan ng kani-kanilang mga butas sa talukap ng mata.
6. Kung ginagamit ang tampok na malambot na pagsisimula, mag-drill ng isang butas sa likod ng kahon at pindutin ang switch sa pamamagitan nito.
7. Ipasok ang kapasitor sa butas / puwang ng kapasitor. Siguraduhin na tumutugma sa polarity ng capacitor sa polarity ng mga lead ng singilin.
8. Gamit ang isang marker, markahan ang lugar sa capacitor na nakahanay sa uka ng butas ng capacitor.
9. Alisin ang capacitor at i-slip ang manggas ng capacitor papunta sa capacitor na may linya ang knob na may linya na may marka sa capacitor.
10. Ipasok muli ang capacitor sa puwang upang suriin ang pagkakahanay. Ang mga plugs ng saging ay dapat na linya kasama ang mga butas ng tingga sa kapasitor.

Hakbang 5: Gumawa ng mga Spark

Maaari kang maglagay ng isang piraso ng cotton ball na babad sa alak na na-clip sa lead ng paglabas para sa isang idinagdag na wow factor.