Наверное все слышали и видели на Ютубе зажигалки (для сигарет или плиты газовой), производящие электрическую дугу, но в этой конструкции благодаря модуляции получаются ещё и звуковые эффекты — своеобразный плазменный динамик. В конструкции установлен Li-ion аккумулятор, который питает транзисторные ключи. Управляющий сигнал транзисторов выходит из микроконтроллера PIC12F1840 . Он генерирует сигнал ШИМ 15 кГц, а модуляция в ритм музыки позволяет транслировать звук через горящую электрическую дугу. Код программы и схему вы найдете далее.
Принципиальная схема плазменной зажигалки
Схема плазменной поющей зажигалки на микроконтроллере
Как это работает
Программа управляет трансформатором при помощи комплементарных ШИМ-сигналов на несущей частоте 15 кГц для генерации дуги.
Затем она модулирует сигнал (а следовательно, и плазменную дугу) на звуковых частотах, чтобы создать мелодию.
На фотографиях показано готовое заводское устройство, но по приведённой схеме можно собрать такую плазменную поющую зажигалку самому — .
Разобранное устройство
Зажигалка электрическая — плата с деталями
Зажигалка с модулированной электрической дугой
Питание электрозажигалки от литиевого аккумулятора подходящих размеров, например от старого мобильного телефона или побитого смартфона. АКБ заряжается от Micro-USB () через микросхему ЗУ LTC4054 .
Видео работы зажигалки
Сегодня рассмотрим китайские зажигалки для газа, работающие от пальчиковых батарей. Цена таких устройств не превышает 1$ (в некоторых случаях не более 0,5$). Подобные зажигалки имеют полностью электронную начинку. Внутри можно обнаружить компактную плату, на которой расположено несколько компонентов.
Схема зажигалки для газа, состоит из двух основных частей:
- Преобразователь напряжения;
- Высоковольтная катушка.
Такие зажигалки предназначены для работы с одной или с двумя пальчиковыми батарейками с напряжением 1,5 Вольт. Может в течение долгого времени работать от одной пальчиковой батареи, при двух батарейках не стоит включать на долгое время. При работе, на выходе образуется пробой воздуха не более 0,5см. Выходное напряжение схемы порядка 6-7кВ.
Повышающий преобразователь состоит всего из трех компонентов:
- Транзистор;
- Ограничительный резистор;
- Повышающий трансформатор.
Схема электронной зажигалки
Схема - блокинг-генератор. На вторичной обмотке образуется повышенное напряжение порядка 50 Вольт. Часто в таких схемах применяется биполярный транзистор серии S8550D (р-n-р, 25 В, 1,5 А). Затем напряжение выпрямляется. Тиристор PCR606J (600 В, 0,6 А) работает в ключевом режиме, подает кратковременные импульсы на первичную обмотку высоковольтной катушки. Сама катушка секционная, сопротивление вторичной обмотки составляет порядка 355-365 Ом. Обмотка намотана медным проводом, диаметр в районе 0,05мм. Первичная обмотка намотана на ферритовом стержне и состоит из 15 витков, провод 0,4мм.
Возможные причины неисправности устройства
- Причиной неисправности схемы может являться в первую очередь неисправный тиристор. Его можно заменить на аналогичный, к примеру - MCR2208.
- Вторая причина неисправности схемы может быть в транзисторе. В процессе работы он может выйти из строя по разным причинам. Транзистор желательно заменить на более мощный - кт815/817, хотя можно использовать и маломощные - КТ315 или, что еще лучше КТ3102.
- Редко, схема может выйти из строя из-за диода. Дело в том, что в некоторых схемах зажигалок для газа, используется обычный выпрямительный диод, но в последнее время почти во всех устройствах можно увидеть импульсный диод серии FR107.
Так условно можно назвать электрозажигалку, применяемую для поджига газа в горелках газовых плит. Очень удобное и более безопасное в противопожарном отношении устройство, чем используемые для этой цели хозяйственные спички. В принципе, электрозажигалку можно купить - если, конечно, она окажется в магазине хозтоваров. Но ее можно изготовить и своими руками, что интереснее с технической точки зрения, да и радиодеталей потребуется немного. Ниже описаны два варианта самодельной электронной "спички" - с питанием от электроосветительной сети и от одного малогабаритного аккумулятора Д-0,25. В обоих вариантах надежный поджиг газа осуществляется электрической искрой, создаваемой коротким импульсом тока напряжением 8...10 кВ. Достигается это соответствующим преобразованием и повышением напряжения источника питания. Принципиальная схема и конструкция сетевой зажигалки показаны на рис. 1. Зажигалка состоит из двух узлов, соединенных между собой гибким двухпроводным шнуром: вилки-переходника с конденсаторами Cl, C2 и резисторами Rl, R2 внутри и преобразователя напряжения с разрядником. Такое конструктивное решение обеспечивает ей электробезопасность и относительно малую массу той ее части, которую при поджигании газа держат в руке. Как устройство работает в целом? Конденсаторы Cl и C2 выполняют роль элементов, ограничивающих ток, потребляемый зажигалкой, до 3...4 мА. Пока кнопка SB1 не нажата, зажигалка тока не потребляет. При замыкании контактов кнопки диоды VD1, VD2 выпрямляют переменное напряжение сети, а импульсы выпрямленного тока заряжают конденсатор СЗ. За несколько периодов сетевого напряжения этот конденсатор заряжается до напряжения открывания динистора VS1 (для КН102Ж - около 120 В). Теперь конденсатор быстро разряжается через малое сопротивление открытого динистора и первичную обмотку повышающего трансформатора Т1. При этом в цепи возникает короткий импульс тока, значение которого достигает нескольких ампер. В результате на вторичной обмотке трансформатора возникает импульс высокого напряжения и между электродами разрядника Е1 появляется электрическая искра, которая и поджигает газ. И так - 5- 10 раз в секунду, т. е. с частотой 5...10 Гц. Электробезопасность обеспечивается тем, что в случае нарушения изоляции и касания рукой одного из проводов, соединяющих вилку-переходник с преобразователем, ток в этой цепи будет ограничен одним из конденсаторов Cl или C2 и не превысит 7 мА. Короткое замыкание между соединительными проводами также не приведет к каким-либо опасным последствиям. Кроме того, разрядник имеет гальваническую развязку от сети и также в.этом смысле безопасен. Конденсаторы Cl, C2, номинальное напряжение которых должно быть не менее 400 В, и шунтирующие их резисторы Rl, R2 монтируют в корпусе вилки-переходника, который можно изготовить из листового изоляционного материала (полистирол, оргстекло) или использовать для этого пластмассовую коробку подводящих размеров. Расстояние между центрами штырьков, которыми ее подключают к стандартной сетевой розетке, должно быть 20 мм.
Диоды выпрямителя, конденсатор СЗ, динистор VS1 и трансформатор Т1 монтируют на печатной плате размерами 120Х XI 8 мм, которую после проверки помещают в пластмассовый корпус-ручку соответствующих размеров. Повышающий трансформатор Т1 выполнен на ферритовом стержне 400НН диаметром 8 и длиной около 60 мм (отрезок стержня, предназначаемого для магнитной антенны транзисторного приемника). Стержень обернут двумя слоями изоляционной ленты, поверх которой намотана вторичная обмотка - 1800 витков провода ПЭВ-2 0,05-0,08. Намотка внавал, плавная от края к краю. Надо стремиться, чтобы порядковые номера перекрываемых витков в слоях провода были бы из одной сотни. Вторичная обмотка по всей длине обернута двумя слоями изоляционной ленты и поверх нее одним слоем намотано 10 витков провода ПЭВ-2 0,4-0,6 - первичная обмотка. Диоды КД105Б можно заменить другими малогабаритными с допустимым обратным напряжением не менее 300 В или диодами Д226Б, КД205Б. Конденсаторы С1-СЗ типов БМ, МБМ; первые два из них должны быть на номинальное напряжение не менее 150 В, третий - не менее 400 В. Конструктивной основой разрядника Е1 служит отрезок металлической трубки 4 длиной 100...150 и диаметром 3...5 мм, на одном из концов которого жестко закреплен (механически или пайкой) металлический тонкостенный стакан 1 диаметром 8...10 и высотой 15...20 мм. Этот стакан, с прорезями в стенках, является одним из электродов разрядника Е1. Внутрь трубки вместе с теплостойким диэлектриком 3, напри-мер, фторопластовой трубкой или лентой, плотно вставлена тонкая стальная вязальная спица 2. Ее заостренный конец выступает из изоляции на I... 1,5 мм и должен располагаться в середине стакана. Это второй, центральный, электрод разрядника. Разрядный промежуток зажигалки образуют конец центрального электрода и стенки стакана - он должен быть 3...4 мм. С другой стороны трубки центральный электрод в изоляции должен выступать из нее не менее чем на 10 мм. Трубку разрядника жестко закрепляют в пластмассовом корпусе преобразователя, после чего электроды разрядника соединяют с выводами обмотки II трансформатора. Места пайки надежно изолируют отрезками поливинилхлоридной трубки или изоляционной лентой. Если в вашем распоряжении не окажется динистора КН102Ж, заменить его можно двумя или тремя динисторами этой же серии, но с меньшим напряжением включения. Суммарное напряжение открывания такой цепочки динисторов должно быть 120... 150 В. Вообще жединистор можно заменить его аналогом, составленным из маломощного тринистора (КУ101Д, КУ101Е) и стабилитрона, как показано на рис. 2. Напряжение стабилизации стабилитрона или нескольких стабилитронов, включенных последовательно, должно быть 120...150 В. Схема второго варианта электронной "спички" приведена на рис. 3.
Из-за малого напряжения аккумулятора G1 (Д-0,25) пришлось применить двухступенное преобразование напряжения источника питания. В первой такой ступени работает генератор на транзисторах VT1, VT2, собранный по схеме мультивибратора [Л], нагруженный на первичную обмотку повышающего трансформатора Т1. При этом на вторичной обмотке трансформатора индуцируется переменное напряжение 50... 60 В, которое выпрямляется диодом VD3 и заряжает конденсатор С4. Вторая ступень преобразования, в которую входит динистор VS1 и повышающий трансформатор Т2 с разрядником Е1 в цепи вторичной обмотки, работает так же, как аналогичный узел сетевой зажигалки. Диоды VD1, VD2 образуют однополупериодный выпрямитель, периодически используемый для подзарядки аккумулятора. Конденсатор С1 гасит избыточное напряжение сети. Вилку XI устанавливают на корпусе зажигалки. Монтажная плата такого варианта зажигалки показана на рис. 4. Магнитопроводом высоковольтного трансформатора Т2 служит кольцо из феррита 2000 НМ или 2000НН с внешним диаметром 32 мм. Кольцо осторожно разламывают пополам, части обертывают двумя слоями изоляционной ленты и на каждую из них наматывают внавал по 1200 витков провода ПЭВ-2 0,05-0,08. Затем кольцо склеивают клеем БФ-2 или "Момент", соединяют половинки вторичной обмотки последовательно, обертывают двумя слоями изоляционной ленты и поверх нее наматывают первичную обмотку - 8 витков провода ПЭВ-2 0,6-0,8. Трансформатор Т1 выполнен на кольце из такого же феррита, как магнитопровод трансформатора Т2, но с внешним диаметром 15...20 мм. Технология изготовления такая же. Его первичная обмотка, которую наматывают второй, содержит 25 витков провода ПЭВ-2 0,2- 0,3, вторичная - 500 витков ПЭВ-2 0,08-0,1. Транзистор VT1 может быть КТ502А-КТ502Е, КТ361А- КТ361Д; VT2 - КТ503А- КТ503Е. Диоды VD1 и VD2 - любые выпрямительные с допустимым обратным напряже-нием не менее 300 В. Конденсатор С1 - МБМ или К73, С2 и С4 - К50-6 или К53-1, СЗ - КЛС, КМ, КД. Напряжение включения используемого динистора должно быть 45...50 В. Конструкция разрядника точно такая же, как у сетевой зажигалки. Налаживание этого варианта электронной "спички" сводится в основном к тщательной проверке монтажа, конструкции в целом и подборке резистора R2. Этот резистор должен быть такого номинала, чтобы зажигалка устойчиво работала при напряжении питающего ее аккумулятора от 0,9 до 1,3 В. Степень разрядки аккумулятора удобно контролировать по частоте искрообразования в разряднике. Как только она снизится до 2...3 Гц, это будет сигналом о необходимости подзарядки аккумулятора. В этом случае вилку XI зажигалки надо подключить к электросети на 6...8 ч. Пользуясь зажигалкой, ее разрядник надо сразу же после воспламенения газа удалять из пламени - это продлит срок службы разрядника.
Простая,экономичная,самодельная зажигалка для поджига газа.12 деталей.Питание 1.2В.На транзисторах VT1-VT2 собран первый преобразователь, несимметричный мультивибратор.В коллекторную цепь VT2 подключена обмотка 1 трансформатора Тр2-повышающего трансформатора.С его вторичной обмотки,высокочастотное напряжение поступает на выпрямительный диод.Выпрямленное напряжение заряжает конденсатор С2,тот в свою очередь открывает тиристор VS1,открытый тиристор замыкает заряженный конденсатор на обмотку 1,высоковольтного трансформатора Тр1.На обмотке 2 происходит высоковольтный разряд.Конденсатор разрядился-тиристор закрылся,и опять идет заряд накопительного конденсатора С2.
Трансформатор Тр2,взят из сломанного зарядного устройства телефона.Чтобы вытащить сердечник-феррит,его нужно нагреть.На каркас,после удаления обмоток,наматываете 500витков провода,диаметром примерно 0.08мм.Это будет обмотка 2.Далее изолируете обмотку одним-двумя слоями скотча и наматываете первичную обмотку в том же направлении,что и вторичная.Она содержит 10 витков провода диаметром около 0.4-0.8мм.Как проверить работу преобразователя показано в видео.
Высоковольтный трансформатор Тр1,второго преобразователя напряжения, наматывают на ферритовом стержне от магнитной антенны радиоприемника длинных и средних волн.Полотном для резки кафельной плитки я неглубоко пропилил по кругу феррит.Далее руками просто разломал.Длина феррита взял 3см,но можно наверно и меньше.Обматываете феррит одним слоем скотча,по бокам приклеиваете "щечки",и наматываете высоковольтную обмотку-2.Первый вывод этой обмотки,который будет выходить из катушки,должен быть ОБЯЗАТЕЛЬНО продет в ПВХ изоляцию,для предотвращения его обрыва от изгиба.Проводом диаметром 0.06-0.1мм наматывате 300витков.Этот слой обматываете тремя слоями скотча,следя,чтобы края скотча заходили на щечки,иначе в этом месте будет пробой.Чтобы катушка во время намотки не разматывалась,ее нужно проклеивать каплей клея.На феррите должно уложиться пять слоев по 300 витков.Наматывать в одном направлении.При обрыве тонкого провода его можно сварить зажигалкой.Скручиваете два провода,и нагреваете конец скрутки до появления кругляшка.Потом аккуратно потяните два провода,и можно дальше продолжать намотку.Высоковольтную обмотку изолируйте тремя слоями скотча,и в том же направлении,что и вторичная,наматываете первичную.Она содержит 10 витков провода 0.6-0.8мм.Слой скотча и катушка готова.
Готовые катушки.
Транзисторы подбирал,и нашел самый наилучший вариант для работы первого преобразователя.Это распространенные транзисторы кт361 и c3205.Вместо кт361 подойдет кт3107.Вместо с3205-кт815,s8050,bd135.Тиристор не подбирал,т.к. он тоже распространен,но наверняка подойдет из этой-же серии mcr100-...Резисторы R3-R4 служат для порога открывания тиристора.Подобрав их,вы можете умощнить искру на выходе.Диоды должны быть быстропереключающиеся,смотри даташиты.Подойдут:ps158r;fr155p;fr107;fr103.
Дуга,поджигающая газ,длиной около 5-6мм.Меньше длина дуги-газ не зажжется.Дуга не опасна,ощущения покалывания,как от пьезозажигалки.Аккумулятора должно хватить надолго.Я испытывал ее в течении часа аккумулятором емкостью 2800мА*1.2В,оставил включенной,и целый час искры шмалили у меня на столе.Проверил аккумулятор и он не разрядился.
Вот два видео как сделать зажигалку для поджига газа-газовой плиты.
Китайская эелктрозажигалка довольно проста в использовании, но это не гарантирует что она долговечна. Схема китайской зажигалки, становится камнем преткновения для многих радиолюбителей, пытающихся её починить. Мы не рекомендуем вам сильно заморачиваться по этому поводу, оно того не стоит. Хотя, само утройство китайской зажигалки весьми интересно, и может быть взято за основу для многих радиолюбительских разработак.
Китайская электрозажигалка, её достоинства и недостатки:
Многие домохозяйки с удовольствием преобретают электрозажигалки не задумываясь, и не подозревая об опасности.
Рисунок №1 – Китайская зажигалка
Во-первых, следует обратить внимание на изоляцию, не смотря на то что внешне корпус зажигалки выглядит благонадёжным. Есть большая возможность получить удар током, не смертельно но и неприятно.
Во-вторых китайские зажигалки плохо поджигают газ, при их использовании необходимо быть предельно осторожным и соблюдать все правила безопасности при использовании газового оборудования.
В-третьих ещё не один радиолюбитель не удержался от соблазна просто взять и разобрать электрозажигалку и посмотреть что там у неё внутри:)
Рисунок №2 – Примеры разобранных китайских зажигалок
Подобные зажигалки, как правило, работают от двух пальчиковых батареек, то есть от 3 Вольт, и достаточно долго, что является её большим плюсом.
Рисунок №3 – Распространённая схема китайской зажигалки
Замыкая контакт (кнопку) на выходе зажигалки напряжение составляет порядка 6-7кВ, и этой энергии достаточно для пробоя воздуха около 5 мм.
Как правило в большинстве схем зажигалок используется биполярный транзистор серии S8550D (р-n-р, 25 В, 1,5 А), он входит в цепь повышающего преобразователя.
На вторичной обмотке повышающего трансформатора образуется повышенное напряжение около 50 Вольт.
После чего напряжение выпрямляется, и тиристор PCR606J (600 В, 0,6 А) работающий в ключевом режиме, передаёт кратковременные импульсы на первичную обмотку высоковольтной катушки.
Катушка выполнена секционной, сопротивление её вторичной обмотки приблизительно 355-365 Ом.
Первичная обмотка катушки намотана на феррите 0,04 мм. медным проводом, и составляет 15-ть витков.
Как правило, в этих зажигалках летит тиристор, и в случае поломки вам его достаточно заменить на аналогичный. Тоже самое бывает и с транзистором.
Но на мой взгляд, если у вас сломалась китайская зажигалка, то просто выкиньте её и не морочьте голову над её ремонтом, оно того не стоит.
А вот взять за основу для многих радиолюбительских разработок и конструкций очень даже целесообразно, так как генератор выполнен на дешевых и доступных элементах.
А вас ждёт ещё много интересной и полезной информации на
