Ионофон или поющая дуга из строчника
Устройство входит в число высоковольтных игрушек с применением интегрального таймера 555. Достаточно интересная работа девайса может вызвать особый интерес не только среди радиолюбителей. Такой высоковольтный генератор очень прост в изготовлении и не нуждается в дополнительной настройке.
Основа - генератор прямоугольных импульсов построенный на микросхеме 555. В схеме также применен силовой ключ, в роли которого N-канальный полевой транзистор IRL3705.
В этой статье будет рассмотрена детальная конструкция с подробным описанием всех используемых компонентов.
Активных компонентов в схеме всего два - таймер и транзистор, ниже распиновка выводов таймера.
Думаю, никаких затруднений с выводами не будет.
Силовой транзистор имеет следующую цоколевку.
Схема не новинка, ее давно используют в самодельных конструкциях где есть необходимость получения повышенного напряжения (электрошоковые устройства, гаусс-пушки и т.п.).
Аудио-сигнал подается на вывод контроля микросхемы через пленочный конденсатор (можно и керамический), емкость которого желательно подобрать опытным путем.
Хочу сказать, что устройство работает и достаточно хорошо, но не советуется включать на долгое время поскольку схема не имеет дополнительного драйвера для усиления выходного сигнала микросхемы, поэтому последняя может перегреться.
Если уж решили сделать такое устройство в качестве сувенира, то стоит использовать схему ниже.
Такая схема уже может работать в течении долгого времени.
В ней таймер питается от пониженного напряжения, этим обеспечивается долговременная работа без перегревов, а драйвер снимает перегруз с микросхемы. Этот преобразователь отличный вариант, хотя компонентов на порядок больше. В драйвере можно использовать буквально любые комплементарные пары малой и средней мощности, начиная от КТ316/361 заканчивая КТ814/815 или КТ816/817.
Схема может работать и от пониженного напряжения 6-9 вольт. В моем случае установка питается от аккумулятора бесперебойника (12 Вольт 7А/ч).
Трансформатор - использован готовый. Если установка собирается для показов, то стоит мотать высоковольтный трансформатор самому. Это резко уменьшит размеры установки. В нашем случае был использован строчный трансформатор типаТВС-110ПЦ15. Ниже представляю намоточные данные используемого строчного трансформатора.
Обмотка 3-4 4витка (сопротивление обмотки 0,1 Ом)
Обмотка 4-5 8витков (сопротивление обмотки 0,1 Ом
Обмотка 9-10 16витков (сопротивление обмотки 0,2 Ом)
Обмотка 9-11 45витков (сопротивление обмотки 0,4 Ом)
Обмотка 11-12 100витков (сопротивление обмотки 1,2 Ом)
Обмотка 14-15 1080витков (сопротивление обмотки 110-112 Ом)
Без подачи сигнала на вывод контроля таймера, схема будет работать как повышающий преобразователь напряжения.
Штатные обмотки строчного трансформатора не позволяют получать длинную дугу на выходе, именно в связи с этим можно мотать свою обмотку. Она мотается на свободной стороне сердечника и содержит 5-10 витков провода 0,8-1,2мм. Ниже смотрим расположение выводов строчного трансформатора.
Самый оптимальный вариант - использование обмоток 9 и 10, хотя проводились опыты и с другими обмотками, но с этими результат очевидно лучше.
В ролике, к сожалению не хорошо слышны слова, но в реале их можно четко слышать. Такой "дуговый" громкоговоритель имеет ничтожный КПД, который не превышает 1-3%, поэтому такой метод воспроизведения звука не нашел широкого применения и демонстрируется в пределах школьных лабораторий.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Программируемый таймер и осциллятор | NE555 | 1 | В блокнот | |||
| Линейный регулятор | UA7808 | 1 | В блокнот | |||
| T1 | MOSFET-транзистор | AUIRL3705N | 1 | В блокнот | ||
| VT1 | Биполярный транзистор | КТ3102 | 1 | В блокнот | ||
| VT2 | Биполярный транзистор | КТ3107А | 1 | В блокнот | ||
| С1 | Конденсатор | 2.2 нФ х 50В | 1 | Керамический | В блокнот | |
| С2 | Конденсатор | 100 нФ х 63В | 1 | Пленочный | В блокнот | |
| R1 | Резистор | 1 кОм | 1 | 0.25 Вт | В блокнот | |
| R2 | Резистор |
Схема ионофона на микросборке таймере 555 |
Подобная схема совсем не эксклюзив, ее давно применяют в самодельных радиолюбительских конструкциях где имеется необходимость получения высокого напряжения (электрошокеры, гаусс-пушки и т.п.). Аудио-сигнал следует подавать на вывод контроля микросхемы NE555 через пленочный конденсатор (можно взять и керамический), емкость которого потребуется подобрать опытным путем.
Собранное устройство работает достаточно надежно, но если включать его на длительное время микросхемы может перегреться, для исключения этого следует использовать либо более мощный драйвер, либо поставить микросборку на самодельный радиатор.
Поэтому еслли решили собрать такое устройство в качестве сувенира, то можно использовать более надежную схему.
Второй вариант способен работать в течении достаточно продолжительного времени. В нем таймер запитан от пониженного напряжения, этим обеспечивается долговременная и надежная работа без перегрева микросхемы, а транзисторный драйвер снимает возникающий перегруз с микросборки. Этот преобразователь более лучший вариант, хотя элементов в нем на порядок больше. В драйвере можно применить практически любые комплементарные пары малой и средней мощности, начиная от легендарных КТ316/361 заканчивая более мощными КТ814/815 или КТ816/817. Устройство способно работать и от пониженного напряжения питания в диапазоне 6-9 вольт. В моем примере схема запитана от свинцового аккумулятора ИБП на 12 Вольт 7А/ч.
В роли высоковольтного трансформатора был применен старый строчник типа ТВС-110ПЦ15.
Без поступления сигнала на контрольный вывод таймера, схема будет работать в роли повышающего преобразователя напряжения. Штатные обмотки строчного трансформатора не дадут возможность получить длинную дугу на выходе конструкции поющая дуга, поэтому можно мотать свою обмотку на свободной стороне сердечника. Она состоит из 5-10 витков медного провода 0,8-1,2мм.
Основа - генератор прямоугольных импульсов построенный на микросхем 555. В схеме также применен силовой ключ, в роли которого N-канальный полевой транзистор IRL3705.
Активных компонентов в схеме всего два - таймер и транзистор, ниже распиновка выводов таймера.
Обмотка 3-4 4витка (сопротивление обмотки 0,1 Ом)
Обмотка 4-5 8витков (сопротивление обмотки 0,1 Ом
Обмотка 9-10 16витков (сопротивление обмотки 0,2 Ом)
Обмотка 9-11 45витков (сопротивление обмотки 0,4 Ом)
Обмотка 11-12 100витков (сопротивление обмотки 1,2 Ом)
Обмотка 14-15 1080витков (сопротивление обмотки 110-112 Ом)
В этой стать будет рассмотрена детальная конструкция с подробным описанием всех используемых компонентов.
Думаю, никаких затруднений с выводами не будет.
Силовой транзистор имеет следующую цоколевку.
Схема не новинка, ее давно используют в самодельных конструкциях где есть необходимость получения повышенного напряжения (электрошоковые устройства, гаусс-пушки и т.п.).
Аудио-сигнал подается на вывод контроля микросхемы через пленочный конденсатор (можно и керамический), емкость которого желательно подобрать опытным путем.
Хочу сказать, что устройство работает и достаточно хорошо, но не советуется включать на долгое время поскольку схема не имеет дополнительного драйвера для усиления выходного сигнала микросхемы, поэтому последняя может перегреться.
Если уж решили сделать такое устройство в качестве сувенира, то стоит использовать схему ниже.
Такая схема уже может работать в течении долгого времени.
В ней таймер питается от пониженного напряжения, этим обеспечивается долговременная работа без перегревов, а драйвер снимает перегруз с микросхемы. Этот преобразователь отличный вариант, хотя компонентов на порядок больше. В драйвере можно использовать буквально любые комплементарные пары малой и средней мощности, начиная от КТ316/361 заканчивая КТ814/815 или КТ816/817.
Схема может работать и от пониженного напряжения 6-9 вольт. В моем случае установка питается от аккумулятора бесперебойника (12 Вольт 7А/ч).
Трансформатор - использован готовый. Если установка собирается для показов, то стоит мотать высоковольтный трансформатор самому. Это резко уменьшит размеры установки. В нашем случае был использован строчный трансформатор типа ТВС-110ПЦ15. Ниже представляю намоточные данные используемого строчного трансформатора.
Без подачи сигнала на вывод контроля таймера, схема будет работать как повышающий преобразователь напряжения.
Штатные обмотки строчного трансформатора не позволяют получать длинную дугу на выходе, именно в связи с этим можно мотать свою обмотку. Она мотается на свободной стороне сердечника и содержит 5-10 витков провода 0,8-1,2мм. Ниже смотрим расположение выводов строчного трансформатора.
Самый оптимальный вариант - использование обмоток 9 и 10, хотя проводились опыты и с другими обмотками, но с этими результат очевидно лучше.
В ролике, к сожалению не хорошо слышны слова, но в реале их можно четко слышать. Такой "дуговый" громкоговоритель имеет ничтожный КПД, который не превышает 1-3%, поэтому такой метод воспроизведения звука не нашел широкого применения и демонстрируется в пределах школьных лабораторий.