Качер Бровина на полевом транзисторе
Развлечения с высоким напряжением доставляют много удовольствия и мало пользы. Это значит нам обязательно нужно собрать что-нибудь такое. Наверное, самая простая схема питания катушки Тесла — это качер Бровина. Его можно собрать на лампе, на обычном или полевом транзисторе. Схема неприхотливая — работает без настройки.
Вокруг кечера Бровина ходят много легенд из-за нестандартной схемы подключения транзистора, который работает в запредельных режимах — совершает пробой внутри себя и сразу же восстанавливается. Не будем описывать сухую теорию, нам нужен лишь результат.
Приведу две схемы подключения качера.
Для транзистора NPN:
Решено было собирать вторую схему на полевом транзисторе т.к. других мощных тразнисторов под рукой не было.
Моя схема состояла из: резистора R2 — 2 кОм, резистора R1 — 10 кОм, полевого транзистора VT1 — IRLB8721 (был закреплен на мощном радиаторе т.к. он сильно греется). Схема питалась от 12 Вольт.
Вторичную катушку мотал на канализационной трубе тонким проводом. Примерно 800 витков. Зажал трубу в шуруповерт и наматывал столько сколько влезет.
Первичную обмотку сделал 1,5 витка толстого медного провода. Диаметр намотки лучше делать больше, чем вторичка. Положение и количество витков лучше подбирать опытным путем, что бы подобрать максимальную отдачу по напряжению.
Увеличение мощности разрядов можно добиться не только настройкой антенны, подбором резисторов, но и подключив на вход питания мощный дроссель с конденсатором большой емкости. Повышение питающего напряжение пропорционально увеличивает длину разрядов.
Кечер получился не супер мощный, но для баловства хватило. В воздухе прошибал до 7 мм. Уверенно зажигал газоразрядные лампы в 20 см от обмотки, давал красивые коронарные разряды в лампах накала.
Решено было опробовать первую схему на транзисторе КТ805АМ с теми же номиналами резисторов, что для полевого (2 кОм и 10 кОм). На удивление мощность разрядов возросла в два раза, а в воздухе стабильно горел коронарный разряд. Раз так поперло — оформил установку в виде готового устройства.
Качер Бровина на полевом транзисторе с прерывателем
Всех приветствую. Перед началом, немного истории что-же это за такой Качер Бровина
Сегодня мы поговорим о Качере Бровина на полевом транзисторе. Изюминкой данного агрегата будет возможность регулирования высоковольтных разрядов, исходящих от терминала.
Параметры:
Потребление 3.4 ампера
Напряжение питания 220-250 вольт
Мощность 800 ватт
Принцип работы
По схеме видно что устройство состоит из трех частей: блок питания, блок управления(прерыватель) и сам качер. Блок управления используется для регулировки частоты и скважности импульсов которые поступают на Т1 (мосфет), который в такт частоты то открывается то закрывается открывая переход между стоком-истоком. Тем самым по открытому переходу начинает течь ток замыкая цепь качера на блок питания, и получается импульс. За этот короткий промежуток времени пробегает искра на терминале. Опишу как оно все работает по простому: на блоке питания появилось напряжение (ток пошел в 2 направления на прерыватель и на Т1), включился прерыватель, подал импульс на затвор Т1, затвор открыл переход, через качер потек ток и цепь замкнулась.
Что чем заменить и как сделать чтобы работало?
Блок управления (прерыватель).
Прерыватель можно заменить любым генератором прямоугольных импульсов, но в данной статье он один так что рассмотрим его по подробнее. Все номиналы деталей кроме микросхем можно изменять на 10-30% но при этом схема будет работать по другому, рекомендую частоту генератора делать до 150 Гц.
По этой формуле определяется частота:
.
Питается все устройство от сети 220 вольт, для защиты ставится предохранитель на 5 ампер. Собственно качер питается от 310 вольт (220 вольт выпрямленное), диодный мост рекомендую брать на ток не менее 10 ампер и напряжение не меньше 500 вольт. Прерыватель питается отдельно через развязывающий трансформатор 220/12 вольт через диодный мост 1 ампер 50 вольт и шунтируется конденсатором.
В качере детали можно отклонять на 10-20% от их номинала. Полевой транзистор можно заменить на любой аналогичный или более мощный что вам и советую. Контурный конденсатор подстраиваете сами, само оптимально 0.5-1 мкФ более и не нужно для импульсного режима.
Первичная обмотка качера делается проводом в 2 квадрата, количество витков от 4 до 10. Вторичная обмотка мотается качественным ПЛШО 0.25 мм или любым другим, количество витков от 500 до 1000 (больше смысла нет), советую по окончанию намотки покрыть все лаком или эпоксидной смолой.
Дроссель L1 имеет сопротивление 15-40 Ом находится он в лампах ЛДС, можно заменить резистором с аналогичным сопротивлением и мощностью не менее 100 Ватт.
КАЧЕР НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ
В хорошее время мы живём — в магазинах электроники и радиотехники есть всё. Даже как-то стало неинтересно. Только загоришься собрать какой-нибудь лабораторный блок питания или многоканальную зарядку — а оказывается китайцы всё уже сделали, причём за недорогую цену. Но к счастью, не всюду ещё проникли их маркетинговые умы. Такой девайс, как качер (генератор высокого напряжения — молний), они ещё запустить в продажу не додумались, но думаю это дело времени. Значит можно попробовать собрать такую штуку самому, тем более схема настолько проста и надёжна, что паяется за час. Конечно не считая намотки катушки.
Принципиальная схема качера на одном транзисторе
Цоколёвка полевого транзистора мосфет
Всего 7 деталек отделяют вас от интереснейшего устройства, рождающего реальные молнии длинной 5-10 сантиметров (а у кого-то и все 15). Схема может смело рекомендоваться для начинающих радиолюбителей, которые уже умеют обращаться с напряжением 220В. Именно от него, напрямую, и питается качер. С одной стороны это упрощает дело, а с другой увеличивает риск.
Не буду в сотый раз писать о том, что если устройство имеет сетевое питание, то надо глядеть в оба и перестраховываться. Скажу только одно — эксперименты при первом запуске проводите с предохранителем 2-5 ампер и лампочкой накаливания на 100-200 ватт, включенной последовательно с 220в. С ней качер работает слабее, но уже можно понять что работает. Зато при случайных замыканиях не будет взрывов, а просто лампа загорится на полную мощность.
Полевой транзистор — любой высоковольтный Мосфет. Нашёл в коробке SSH5N90 (900В 5А) — его и поставил. Прежде чем засунуть всё это дело в корпус, нужно спаять навесным монтажом на столе и добиться надёжной работы с максимальной искрой. Заодно узнаете, рабочие выбранные детали или нет.
Сама схема паяется за час (с перекурами), а вот катушка — подольше. Первичная обмотка 4-5 витков медного провода 1,5-2 мм. Можно и ещё толще, для устойчивости, ведь она будет висеть в воздухе. Направление намотки не важно, расположение на оси тоже — и у основания, и в центре вторички хорошо запускалось. Вторичка, то есть высоковольтная — 500-1000 витков ПЭЛ 0,3. Я мотал 500 и прекрасно заработало, даже эпоксидкой покрывать не стал. Диаметр трубы — 30 мм.
Куда это всё засунуть
Извечная проблема — хороший корпус. Несмотря на пару компьютерных БП, в которые некоторые устанавливают такие схемы, решил не использовать металл. Для лучшей электробезопастности. Всё-таки не мигалку собираем!
После недолгих размышлений, взял за основу обрезок пластиковой трубы 120х200 мм, от кухонной вытяжки. Она круглая и неплохо смотрится. В ней будет схема, полевой транзистор с радиатором, первичный контур. А сверху будет торчать вторичка с острым медным набалдашником.
Сверху корпус закрывается крышечкой от коробочки, в которых продают морскую капусту 🙂 Она идеально подошла по диаметру.
В крышке делается прорезь под катушку, а чтоб не заглядывали внутрь — обклеивается чёрной самоклейкой.
Катушки крепил к корпусу через ДВП планку, оставшуюся от ремонта балкона, с монтажными стойками для подключения трёх нужных проводов.
При проектировке учтите, что радиатор на транзистор требуется больше чем пачка сигарет, на небольшом будет сильно греться, так что долго качер вы не погоняете. Остановился на 50х100х5 мм, но через 10 минут он становится горячий.
Вторая по важности, после катушки, вещь — дроссель. От него зависит очень много. Необходима индуктивность дросселя более 1 Генри и ток 1 ампер. Пробовал первички от сетевых трансформаторов: до 50 ватт вообще не работает, 50-100 ватт — хорошо, 100-200 — отлично. Только жалко было ставить такие мощные, ограничился 60-ти ваттным ТН42.
Всё размещаем в корпусе на металлическом основании, к которому привинчен дроссель, радиатор, и, если кто захочет, печатная плата. Её делать не стал — собрал навесняком.
Корпус снаружи тоже обклеен самоклейкой, а катушка обмотана чёрной изолентой. Боялся что с ней будет работать плохо, но обошлось.
После размещения в корпус опять включаем не напрямую к 220В, а через лампу-предохранитель. С ней искр может и не быть, но урчание схемы и свечение неонки вблизи катушки скажет, что всё олл райт.
Лучше один раз увидеть
Окончательно собираем корпус, дожидаемся темноты, и смотрим изумительное зрелище, не доступное простым смертным 🙂 Искры — прямо как электроцветок. Красота! Друзья пришли и втыкали с благоговейным ужасом :))
Одно обидно, что при такой простоте, качер на одном несчастном полевике работает лучше, чем целая Тесла на мощной лампе. Хотя может она просто была плохо настроена.
Форум по обсуждению материала КАЧЕР НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ
Про использование технологии беспроводного питания различных устройств.
Переделываем игрушку обычный трактор в радиоуправляемый — фотографии процесса и получившийся результат.
Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры — краткий обзор и сравнение технологий.
Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.
Качер Бровина на полевом транзисторе с прерывателем
Всех приветствую. Перед началом, немного истории что-же это за такой Качер Бровина
Сегодня мы поговорим о Качере Бровина на полевом транзисторе. Изюминкой данного агрегата будет возможность регулирования высоковольтных разрядов, исходящих от терминала.
Параметры:
Потребление 3.4 ампера
Напряжение питания 220-250 вольт
Мощность 800 ватт
Принцип работы
По схеме видно что устройство состоит из трех частей: блок питания, блок управления(прерыватель) и сам качер. Блок управления используется для регулировки частоты и скважности импульсов которые поступают на Т1 (мосфет), который в такт частоты то открывается то закрывается открывая переход между стоком-истоком. Тем самым по открытому переходу начинает течь ток замыкая цепь качера на блок питания, и получается импульс. За этот короткий промежуток времени пробегает искра на терминале. Опишу как оно все работает по простому: на блоке питания появилось напряжение (ток пошел в 2 направления на прерыватель и на Т1), включился прерыватель, подал импульс на затвор Т1, затвор открыл переход, через качер потек ток и цепь замкнулась.
Что чем заменить и как сделать чтобы работало?
Блок управления (прерыватель).
Прерыватель можно заменить любым генератором прямоугольных импульсов, но в данной статье он один так что рассмотрим его по подробнее. Все номиналы деталей кроме микросхем можно изменять на 10-30% но при этом схема будет работать по другому, рекомендую частоту генератора делать до 150 Гц.
По этой формуле определяется частота: .
Питается все устройство от сети 220 вольт, для защиты ставится предохранитель на 5 ампер. Собственно качер питается от 310 вольт (220 вольт выпрямленное), диодный мост рекомендую брать на ток не менее 10 ампер и напряжение не меньше 500 вольт. Прерыватель питается отдельно через развязывающий трансформатор 220/12 вольт через диодный мост 1 ампер 50 вольт и шунтируется конденсатором.
В качере детали можно отклонять на 10-20% от их номинала. Полевой транзистор можно заменить на любой аналогичный или более мощный что вам и советую. Контурный конденсатор подстраиваете сами, само оптимально 0.5-1 мкФ более и не нужно для импульсного режима.
Первичная обмотка качера делается проводом в 2 квадрата, количество витков от 4 до 10. Вторичная обмотка мотается качественным ПЛШО 0.25 мм или любым другим, количество витков от 500 до 1000 (больше смысла нет), советую по окончанию намотки покрыть все лаком или эпоксидной смолой.
Дроссель L1 имеет сопротивление 15-40 Ом находится он в лампах ЛДС, можно заменить резистором с аналогичным сопротивлением и мощностью не менее 100 Ватт.
Фото качера
Блок управления с кнопкой питания.
