Плазменный шар

Опубликовано в рубрике "Баловство,Высоковольтное", 14 сентября, 2009.

Однажды мне посчастливилось приобрести на развалах колбу от китайского плазменного шара. Электроника шара сгорела, а корпус выбросили. Вообщем, ничто не ограничивало полет моей фантазии.

Выношу на общественный суд мою конструкцию и электронику для плазменного шара.

globe

Электроника шара в моем исполнении довольно проста – это полумост на одной микросхемке. В качестве трансформатора я использую строчник ТВС-110ПЦ15 со штатными обмотками, тоесть ничего своего не мотаю, и это хорошо.

Не смотря на простоту, и тут есть несколько граблей, на которые можно наступить, их я и хочу обсудить. Перед тем, как обсуждать, впрочем, вам нужно посмотреть схему:

 

В схеме две неочевидных вещи.

Первая – “молнии” в плазменном шаре – это ток. Ток должен течь откуда-то и куда-то, то есть образовывать замкнутый контур. Надеюсь, этот рисуночек поможет понять о чем это я. image Голубым обозначен контур, по которому должен протечь ток. Куда утекает ток, мы знаем — он через емкость шар-земля утекает в землю. Нужно теперь придумать как его из земли забирать (замыкать контур). Проще всего для этого использовать заземление, однако заземление не всегда доступно в наших суровых пост-советских реалиях. Поэтому нужно сделать свое, виртуальное, заземление.

На схеме для этого используются конденсаторы C1 и C2, которые обладают значительно меньшим импедансом (сопротивлением), чем конденсатор шар-земля. Один из проводов в розетке всегда соединен с землей, но мы не знаем заранее, который поэтому используем сразу оба.

Возникает вопрос -  если шар и его молнии остаются связанными с розеткой, не ударит ли нас, когда мы прикоснемся к шару? А если друг, случайно, один из этих конденсаторов (С1 или С2) выйдет из строя, что тогда? Ударит?

Во-первых конденсатор емкостью 2.2нФ не способен пропустить через себя ток, достаточный чтобы навредить человеку. На схеме написан квалификатор конденсатора – Y2. Конденсаторы с таким обозначением во-первых очень сложно вывести из строя, а во-вторых, они гарантированно разорвут цепь если что-то пойдет не так.

 

Вторая неочевидная вещь в схеме была связанна с резистором питания микросхемы – R2. В даташите ничего толкового я не нашел, поэтому пришлось его подбирать. 180кОм – это максимальное сопротивление из стандартного ряда, при котором схема работала стабильно. Если у вас стримеры будут мерцать, нужно будет уменьшить это сопротивление.

 

Теперь про конструкцию. В качестве первичной обмотки я использовал выводы 12 и 9 строчника ТВС-110ПЦ15. Где расположены эти выводы можно увидеть на картинке

 

pcb_160

 

Оранжевй провод – идет к виртуальному заземлению, белый и фиолетовый – первичка, синий – высоковольтный

Я сделал рабочую частоту полумоста равной 30кГц. Потому как чем меньше частота, тем меньше энергопотребление. Для того, чтобы на выходе напряжение было побольше, я заставляю строчник работать в резонансе. Резонанс подбирается конденсатором С9. Его, кстати, лучше поставить на напряжение не меньше 620В. Подбирать резонанс можно и частотой (вместо резистора R3 поставить подстроечник, к примеру), но при изменении рабочей частоты меняется потребление и схема может начать работать нестабильно.

 

Механика тоже довольно проста. В качестве корпуса я использовал редуктор от вентиляции. Такие можно найти практически в любом строительном магазине. Все узлы держатся на трении. Для того, чтобы фанерка не вставлялась дальше, чем нужно, я приклеил деревянные брусочки-ограничители. Провод питания посадил на скобы и облил термоклеем, чтобы и не думал вырываться.

electronics

А вот с колбой пришлось немного помудрить. Во-первых, колбе обязательно нужна металлическая поверхность снизу, иначе “молнии” начинают бить исключительно вниз. Металлическая поверхность приобретает тот-же заряд, что и молнии и отталкивает их. Естественно, эта поверхность должна быть соединена с высоковольтный проводом.

Для удержания колбы, я вырезал деревянный кружек, который очень плотно входит в корпус, и не требует дополнительной фиксации. В разобранном виде колба получилась вот такой:

plasma_globe

После сборки дрожащими руками всовываем вилку в розетку, ииии…. Видем красивый плазменный шарик!

 

ready_1  ready_2

 

На последок, поделюсь печатной платой. Плата отзеркалена.

 

Видео

По просьбе рута, выкладываю видео работы плазмошара.




Комментарии
  1. doomk написал(а) 17 сентября, 2009 в 10:13

    красиво..)

  2. Серёга написал(а) 25 октября, 2009 в 18:30

    Красиво, прям как магазинный))

  3. Дима написал(а) 7 декабря, 2009 в 22:40

    Желательно бы ко всему етому схемку ато плата есть а что и куда паять нету… а в общем супер!!!

    BSVi Reply:

    Схема есть в статье.

  4. juray написал(а) 15 декабря, 2009 в 19:33

    А у меня магазинная дохнуть стала, разрядов меньше стало и яркость упала.

    Ладно б, если по вине электроники — напряжение падает или еще какая деградация. Это починить не проблема. Еще не проверял, руки не дошли.

    А вот если плохая герметичность — увы и ах. В принципе, люди «на коленке» вообще с нуля такие штуки делали из колб. Но у них был доступ к получению нужной газовой смеси…

  5. Винт написал(а) 4 февраля, 2010 в 21:10

    Прикольно вышло :) А если вместо колбы прикрутить обычную лампочку на 100Вт?
    Как я понимаю нада высоковольтный провод соеденить с обоими выводами лампы?
    Извини, если вопрос глупый :) Просто хочется такую же игрушку, а колбы у меня нет :(

    BSVi Reply:

    Обычная лампочка тоже хорошо работает, но не так феерично. И напряжение требуется выше, то есть девайс становится опаснее.

  6. Винт написал(а) 4 февраля, 2010 в 21:23

    Хм… А если твой полумост использовать с лампочкой? Не торкнет от прикасаний?

    BSVi Reply:

    Если все правильно сделать, то не торкнет.

    Винт Reply:

    Хорошо :) Спасибо, буду делать тоже что и ты тока на лампочке :)

  7. Злат написал(а) 15 февраля, 2010 в 17:39

    Классно))) А вот строчник IR51H420 из телека мона вытащить? А то у меня два телека старых валяется))))) Сделаю обязательно, хоть и в электронике не оч силён (мне 15, хожу на радиоэлектронику)
    ——
    Ещё есть способ подешевле с использованием Катушки Тесла, но там морока с катушками… 1300 витков – это не шутки))) Этот способ намного легче, но дороже (cтрочник стоит 500-600р)
    ——-
    Извиняюсь, я совершил огромную ошибку, обозвав полумост IR51H420 строчником
    ——-
    Или это одно и тоже????

    BSVi Reply:

    Комментарии объеденены, учись думать перед тем как отправлять. Еще раз- сначала читаем свое сообщение, потом жмем кнопку отрпавить. Полумост с нагрузкой в виде строчника в народе называют просто строчник.

  8. Никита написал(а) 3 марта, 2010 в 7:46

    Будьте добры поясните на схеме «plasma.pdf – схема плазменного шара»
    к каким выводам подключать ТВС-110ПЦ15.Вы только описали цвета провод
    (белый ,фиолетовый , синий, оранжевый) на схеме их нет.
    УН9/27 будет работать с этой схемой, если его подключить вместо
    колбы плазменного шара?

    BSVi Reply:

    Читайте внимательней!
    «Теперь про конструкцию. В качестве первичной обмотки я использовал выводы 12 и 9 строчника ТВС-110ПЦ15. Где расположены эти выводы можно увидеть на картинке»

    УН9/27 работать будет.

    Никита Reply:

    Но на схеме «plasma.pdf – схема плазменного шара» не нет номеров выводов ТВС.
    К primary_1 и secondary_1 очевидно к этим выводам подключать обмотки 12 и 9 (полярность значения не имеет?)
    К primary_2 ТВС подключить для заземления?
    Заранее благодарен.

    BSVi Reply:

    >К primary_2 ТВС подключить для заземления?
    Нет, это просто общая точка. Роль заземления в этой схеме играет secondary_1

  9. nik12051989 написал(а) 10 июля, 2010 в 1:41

    Расскажите конкретно про то как по как подключать в эту схему ТВС-110ПЦ15 (по номерам)
    PS: зарание спасибо.

    nik12051989 Reply:

    PSS: (по номерам ножек трансформатора и схемы)

    BSVi Reply:

    Почитай внимательнее статью:

    >Теперь про конструкцию. В качестве первичной обмотки я использовал выводы 12 и 9 >строчника ТВС-110ПЦ15. Где расположены эти выводы можно увидеть на картинке

    nik12051989 Reply:

    как на схеме обозначена первичная обмотка???
    что такое IR51H420 и его выходы RC,TC,VCC,VB,VIN,VO,COM???

    BSVi Reply:

    >как на схеме обозначена первичная обмотка???
    как бы это нибыло странно, но она называется primary.

    >что такое IR51H420
    Это — микросхема. Боюсь с такими вопросами, вам рано браться за изготовление шара. Это опасная конструкция!

    nik12051989 Reply:

    И всётаки я попробую! спасибо за ответы!

  10. nik12051989 написал(а) 6 августа, 2010 в 11:16

    Помоги пожалуйсто!!! оцени вот эту схему http://www.pro-radio.ru/off/7859-33/ и скажи какой шанс того что она будет работать ???

    BSVi Reply:

    Она работать будет (при правильной настройке), но причем тут плазменный шар?

    nik12051989 Reply:

    Смысл в одном и том же эфекте. а как настраивать? может ссылку подкинишь… а то собирал на 4 разных транзисторах, неработает. ;(

    BSVi Reply:

    http://radiokot.ru/lab/analog/20/index.shtml

    nik12051989 Reply:

    Благодарю!!!

  11. rootvik написал(а) 12 сентября, 2010 в 18:30

    Красиво получилось у меня возникло два вопроса
    1 колба она обычная стеклянная или с каким-то напылением
    2 какой размер колбы подойдёт можно ли чуть больше
    3 по центру обычный железный шарик и припаять высоповолтный провод или там тоже какието хитрости
    4 подойдёт ли заместо металического шарика к примеру обычная гайка
    Спасибо я думаюу у многих возникли подобные вопросы.

    BSVi Reply:

    >колба она обычная стеклянная или с каким-то напылением
    Обычная, стеклянная

    >какой размер колбы подойдёт можно ли чуть больше
    Можно и больше

    >по центру обычный железный шарик и припаять высоповолтный провод
    Там просто шарик.

    >подойдёт ли заместо металического шарика к примеру обычная гайка
    Если всунуть гайку, то плазма будет исходить только из кглов гайки.

    Но это все ерунда по сравнению с тем, что в колбе закачан ксенон под низким давлением. Тоесть, без специального оборудования повторить такое не получится. Можно поэксперементировать с обычной лампочкой накаливания, она вполне неплохо справляется с функцией плазменного шара.

    rootvik Reply:

    Но это все ерунда по сравнению с тем, что в колбе закачан ксенон под низким давлением. Тоесть, без специального оборудования повторить такое не получится
    А можно подробнее об этом
    спасибо

    BSVi Reply:

    Подробнее о закачке газа в колбу? Тут все просто — Колба заполняется газом, а потом форвакуумным насосом откачивается до 0.3-1 Торр. После откачки, колба запаивается.

  12. jackson написал(а) 3 января, 2011 в 10:57

    На схеме для этого используются конденсаторы C1 и C2, которые обладают значительно меньшим импедансом (сопротивлением), чем конденсатор шар-земля. Один из проводов в розетке всегда соединен с землей, но мы не знаем заранее, который поэтому используем сразу оба. Я вот этот момент не понял объясните пожалуйста

    BSVi Reply:

    А что тут непонятного? Фактически, мы берет ток из розетки и делаем из него стриммер. Ток стриммера, в итоге, попадает обратно в землю, а из нее, в розетку — таким образом, цепь замыкается.

    jackson Reply:

    я насчет того с чем соединять конденсаторы,неужели в розетку пхать их?

    BSVi Reply:

    Именно так. Если не понимаете какие конденсаторы нужны и зачем это делается, лучше не занимайтесь этим — живее останетесь. Я отказываюсь от любой ответственности за то, что вы сделаете с собой в результате неверного понимания этой статьи.

    jackson Reply:

    все понял, спасибо

  13. jackson написал(а) 5 января, 2011 в 14:18

    я нашел точ такой же строчник и кнему еще умножитель, а кстати умножитель не понадобится для шара?

    BSVi Reply:

    Ни в коем случае. Подключиь умножитель — убьешься.

    jackson Reply:

    ладно,а оранжевый провод идет к 14 ножче строчника?

    BSVi Reply:

    Номер ножки я не помню.

    jackson Reply:

    ну судя по фотке 14, ладно забили, а что это у тебя намотано на строчнике рядом с катушкой смотри на 3 фотку

    BSVi Reply:

    Там была самопальная первичка. В шаре не используется.

    jackson Reply:

    ладно, спасибо

  14. Павел написал(а) 27 января, 2011 в 9:26

    Два вопроса:

    1.Какую роль выполняет спираль внутри колбы?

    2.Вы пишите выше, цитата: «Ток должен течь откуда-то и куда-то, то есть образовывать замкнутый контур…». Как же будет работать замкнутый контур, если внутренняя поверхность колбы не токопроводящая?

    BSVi Reply:

    1. Спираль — пружинящий контакт, чтоб постоянно контачило.
    2. Кроме прямой проводимости есть еще и емкостаня. Внимательно почитайте что я писал про конденсатор шар-земля.

  15. Kail написал(а) 28 февраля, 2011 в 14:30

    Сергей, здравствуйте.
    Посмотрел на схему раскачку строчника очень понравилась простота. Мне нужен источник порядка 5кВ DC. Я собирал такой на строчнике и таймере 555, источник работает, но полевики сильно греются. Первичку строчника перематывал, делал обратную связь для стабилизации напряжения через делитель. К сожалению обратная связь работала очень плохо, так как основывалась на пропуске импульсов, блок давал слишком большие биения амплитуды напряжения.

    Не подскажите можно ли в вашей схеме просто организовать обратную связь, чтобы источник точно держал высокое? Желательно при этом сохранить регулировку высокого в пределах 3-5кВ и обратную связь по ШИМ, чтобы напряжение не просаживалось под нагрузкой?
    Может знаете схемные решения, подскажите?

    BSVi Reply:

    В этом — никак, придется полностью переделывать схему.

  16. Asura2 написал(а) 3 марта, 2011 в 10:54

    У меня вопрос какая мощность резисторов р2 и р3 и какое допустимое напряж с4 с5 с6 с7 с8

    BSVi Reply:

    R2 — 2вт, R3 — 0.125Вт C4,C5,C6,C7,C8 — 25В

  17. tsvigo написал(а) 30 июля, 2011 в 22:16

    «Первая – “молнии” в плазменном шаре – это ток. Ток должен течь откуда-то и куда-то, то есть образовывать замкнутый контур. »
    А в USB шаре и компьютер не заземлён: чего куда течёт? Видимо просто заряды качаются через воздух?

    BSVi Reply:

    Ноут сам по себе довольно большой и выполняет роль земли.

  18. tsvigo написал(а) 30 июля, 2011 в 22:22

    А вообще по схемам не нашёл толкового объяснения: видимо, никто не понимает принцип: даже не акцентируется постоянный ток в колбе или переменный. И на рисунке Вашем Земля напрасно вроде нарисована?

    BSVi Reply:

    Ток переменный, постоянный ток через «конденсаторы» не проходит. Земля нарисована как точка объеденения всех одноименных цепей.

  19. Wizard11 написал(а) 15 сентября, 2011 в 18:18

    Я вот решил сделать себе шар)
    с чего мне начать и что мне понадобится?
    и еще вопрос, можно ли сделать в шаре с воздухом?

    Wizard11 Reply:

    Кто нить подскажет?

    BSVi Reply:

    >с чего мне начать и что мне понадобится?
    Начать с прочтения этой статьи. Находишь непонятные места и гуглишь, пока не поймешь как все работает. Когда поймешь — идешь за деталями.

    Сделать шар с воздухом возможно, но прикасаться пальцами к нему будет опасно — для пробоя воздуха понадобится намного большее напряжение и большой ток. Для начала можешь попробовать с обычными лампочками.

    Wizard11 Reply:

    Детали я найду, вот только будет ли в лампочке как в шаре молнии эти ходить? или только тогда когда датронишься?

    BSVi Reply:

    только тогда когда «датронишься». Притом, трогать можно только изолированным предметом, но не рукой — ток будет гораздо больше, чем в такой колбе.

  20. fulses написал(а) 13 ноября, 2011 в 15:43

    тут сказано што 2 по 2.2нФ видимо неполярниє керамическиє ДА? а на сколько вольт они? Прошу ответить.

    BSVi Reply:

    Да, неполярные, керамические Y2 конденсаторы. Они 250В, но тестируются при 5кВ
    Подробнее — http://bsvi.ru/setevye-filtry-i-pomexopodavlyayushhie-kondensatory/

  21. Tronand написал(а) 27 января, 2012 в 13:11

    Здравствуйте.
    Скажите как запитать схему от 12 V.
    Здесь — http://www.sdelaysam-svoimirukami.ru/news/plazmennyj_shar_svoimi_rukami/2010-09-13-327 есть схемы на 12V, но нужно мотать дополнительную обмотку на ТВС

    BSVi Reply:

    Можно подать 12 напрямую на ирку и силовуху, только тогда придется отдельно землю искать.

  22. damafon написал(а) 24 февраля, 2012 в 20:39

    у меня диплом по этой теме, помогите кто нибудь пожалуйста составить описание к этому устройству, описание к схеме и есть ли структурная схема по мимо электрической, или может ссылку на инфу эту… заранее очень благодарен если удобнее то на мыло damafon_13@mail.ru

  23. DJ_TESLA написал(а) 18 июня, 2012 в 13:06

    не подскажете подойдёт ли тдкс 9-1 ????

    BSVi Reply:

    Не знаю, но, с большой вероятностью, нет. Там кроме трансформатора много лишнего внутри :)

  24. ilz написал(а) 11 мая, 2013 в 15:14

    Автор, ответь пожал!! Нужна твоя помощь, есть у меня магазинный, слабый( если поменяю все детали на новые будет как в видео, или нужно что-то добавить? Спасибо.

  25. LyuosevDmitriy написал(а) 6 апреля, 2014 в 15:05

    Добрый день, Сергей. Собрал сею игрушку, включаю в сеть и предохранитель сразу же сгорает. В чём может быть проблема? Как и что можно проверить здесь? На КЗ мультиметром проверил, всё хорошо, кондёры проверил, вроде нормальные. Не пойму, в чём может быть проблема.

Создать новую ветку комментариев


Вы должны войти или зарегистрироваться чтобы оставить комментарий.