А теперь давайте подумаем, где можно использовать эту начинку? Вариантов очень много, мы рассмотрим только самые интересные, которые могут служить основой для более серьезных проектов.
Итак, первая конструкция на основе китайской электрозажигалки для газа - устройство для передачи электрического тока без проводов.
На самом деле такое устройство до безобразия простое, даже ничего переделывать не нужно. Для начала разбираем зажигалку и снимаем механизм. Выпаиваем высоковольтную катушку, далее нам нужно намотать два контура. Контура нужны для передачи и приема электрического тока.
Передающий контур не критичен (да и приемный тоже), в моем случае контур намотан на трубе с диаметром 20см. Провод для намотки использовался с диаметром 0,6мм, число витков 40. Этот контур припаивается на место высоковольтного трансформатора. Второй контур-приемный, в моем случае намотан проводом 0,4 мм и содержит 80 витков. Мотать можно на чем угодно, диаметр каркаса от 5 до 20 см.
Для проверки работоспособности такой системы, нужно к выводам приемного контура через ограничительный резистор в 1 килоом подключаем светодиод (любого цвета, полярность не важна). Частота работы преобразователя порядка 80-120 герц. В приемном контуре образуется напряжение, частота тока ровна частоте импульсов, которые подаются на приемный контур. Как видно, светодиод в данном случае питается не от постоянного тока, но всплески очень быстрые и человеческий глаз не способен увидеть интервалы и мы воспринимаем такой свет в качестве постоянного.
Итак, мы рассмотрели один из простейших методов индукционной передачи тока без проводов. Таким образом, можно передавать ток на 10-15 см, остается задать себе вопрос - где применить? Такой метод можно использовать везде - от беспроводных зарядных устройств для мобильника и ноутбука, до трансформаторов Теслы. Не буду подробно пояснять схемы и конструкции, только подброшу несколько идей.
1) С приемной катушки мы получаем ток высокой частоте, его можно выпрямить, затем стабилизировать и использовать для запитки или зарядки автономных устройств.
Вторая конструкция на основе китайской электрической зажигалки для газа - зарядное устройство от одной пальчиковой батарейки. Заряжать можно как мобильный телефон, так и приемники и плееры.
Оригинальная схема
Переделка схемы в ЗУ
Конструкция такого зарядного устройства достаточно проста. Опять же нужно разобрать зажигалку и выпаять с платы половину компонентов. Из платы нам нужен преобразователь на основе автогенератора. Преобразователь состоит из трансформатора, транзистора и базового резистора. На плате оставляем также импульсный диод, который необходим для выпрямления тока. Дальше нам нужен стабилитрон на 5,6 вольт и электролитический конденсатор. Емкость конденсатора не критична (100-1000мкФ), напряжение подобрать 10-50 вольт.
В итоге мы имеем простое ЗУ для мобильного телефона от одной батарейки, сборка которых не требует особых усилий. Самое интересное то, что тут можно использовать даже пальчиковые аккумуляторы, а напряжением 1,2вольт, устройство продолжает работоспособность, даже если напряжение на батарейке порядка 1 вольт. Остается только найти подходящий корпус и у вас будет полноценный полевой зарядник для мобильных устройств.
Как говорилось выше, китайские зажигалки с электронной начинкой слишком слабы. На днях решил усилить одну из таких зажигалок для применения по назначению, поскольку без переделки она не способна воспламенить газ.
Внутренности стандартные - преобразователь и высоковольтная катушка. Работает устройство очень просто: напряжение от пальчиковой батарейки подается на автогенераторный преобразователь, на выходе первого трансформатора образуется напряжение 40-50 Вольт. Затем это напряжение выпрямляется через импульсный диод и накапливаться в конденсаторе. В данном случае использован пленочный конденсатор на 50 вольт 0,33 мкФ. Как только конденсатор полностью заряжается, часть напряжения подается на управляющий электрод тиристора, заставляя последний открыться. Открыванием тиристора, конденсатор отдает весь свой потенциал первичной обмотке высоковольтной катушки, т.е емкость конденсатора разряжается на эту обмотку. В результате образуется электромагнитное поле и на вторичной обмотке образуется электрический ток. Напряжение достигает до 7кВ из-за большого количества витков, поэтому можно наблюдать электрические разряды.
Частота открывания разрядов на выходе пропорциональна частоте открывания тиристора за минуту. Частота этих разрядов напрямую зависит от напряжения питания. Для увеличения частоты были использованы два аккумулятора. Аккумуляторы типа никель-кадмий суммарное напряжение 2,4 вольт, емкость 250 мА.
При таком питании частота разрядов увеличилась как минимум в 3 раза, можно было использовать и три аккумулятора, но место в корпусе не хватило. Далее решил усилить накопительную часть. Для этого параллельно основному конденсатору был припаян еще один конденсатор, точно такой же, как и первый. В итоге суммарная емкость обеих конденсаторов 0,66 мкФ. Таким образом разряды стали ярче, а частота увеличилась. Переделанная зажигалка с успехом справляется со своей работой. В будущем планируется добавить встроенное зарядное устройство от сети 220 вольт.
Зажигалок для газа, собранных по схеме на рис. 4.60, работает уже несколько десятков, и все они действуют безотказно. Конструкция зажигалок проста, не содержит дефицитных деталей, несложная в наладке. Особенность схемы в том, что она питается напряжением переменного тока непосредственно от сети через конденсатор С1 и резистор R1. Диод VD1 в данной схеме работает в режиме лавинного пробоя обратным напряжением, т.е. представляет собой, по сути дела, быстродействующий стабилитрон, в паре с тиристором VS1 представляет собой аналог динистора (например, вместо них можно включить два последовательно соединенных динистора КН102В).
Диод VD2 защищает тиристор VS1 от обратного напряжения самоиндукции обмотки I трансформатора Т1 и улучшает работу генератора. Генератор вырабатывает короткие импульсы с частотой несколько сот герц, которые затем индуцируются в обмотке II трансформатора Т1 до 10 кВ и пробивают разрядник.
Трансформатор Т1 — без сердечника, намотан на катушке из капрона (оргстекла, фторопласта) диаметром 8 мм и состоит из трех секций, ширина каждой из которых — 9 мм. Удобно использовать для Т1 готовые капроновые швейные шпульки, склеив их между собой. Сначала наматывается обмотка II — 3x1000 витков проводом ПЭТВ или ПЭВ-2 диаметром 0,12 мм. Входной конец провода в каждой секции должен быть тщательно изолирован с помощью фторопластовых трубок или лакоткани, иначе произойдет пробой изоляции.
Всю катушку Т1 парафинят в водяной бане несколько минут. Затем обмотку II в каждой секции обматывают 2-3 слоями изоленты и поверх изоляции укладывают обмотку I — 3x10 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,45 мм. Резистор R1 выбирается с номиналом в пределах 12...16 кОм. Диоды VD1 — Д219А, Д220, Д223; VD2 - КД102А, КД105, Д226Б. Тиристор VS1 - КУ101Е, Г, можно также и КУ102, КУ201, КУ202 с обратным напряжением не менее 150 В. В качестве кнопки удобно использовать микропереключатель типа МП. Конденсаторы С1 и С2 — типа МБМ. К73 и др. на напряжение не менее 160 В.
Разрядником в представленной зажигалке для газа служит спаренный изолированный провод со стальными или медными жилами, который помещают внутри металлической трубки.
Трубка в конце рассверливается под окно. Провод закреплен на выходе эпоксидным клеем. Налаживание зажигалки сводится к подбору диода VD1 до возникновения надежной генерации. Пинцетом сдвигают или раздвигают электроды провода-разрядника до оптимального расстояния и образования мошной искры. Последнее, разумеется, делают в выключенной из сети зажигалке. Иногда еще необходимо подобрать емкость С2. Корпусом зажигалки может служить любой футляр, к примеру, от зубной щетки.
Принцип действия данного устройства прост- преобразование постоянного напряжения в высоковольтное высокочастотное для получение искры.
Но как показала практика основная проблема при изготовлении электрической зажигалки это высоковольтный трансформатор: во первых к нему очень высокие требования относительно качества изоляции а во вторых он еще должен быть и как можно миниатюрнее.
Эти требования удовлетворяет схема приведенная ниже: здесь применен уже готовый трансформатор- ТВС-70П1. Это строчный трансформатор который применялся в переносных черно-белых телевизорах (типа "Юность" и им подобным). В схеме он указан как Т2 (используется только пара обмоток).
Предлагаемая схема позволяет снять зависимость напряжения подаваемого в высоковольтную катушку от порога срабатывания динистора (их наиболее часто применяют), как это реализуется в опубликованных ранее схемах.
Схема состоит из автогенератора на транзисторах VT1 и VT2, повышающего напряжение до 120...160 В с помощью трансформатора Т1 и схемы запуска тиристора VS1 на элементах VT3, С4, R2, R3, R4. Накопленная на конденсаторе СЗ энергия разряжается через обмотку Т2 и открытый тиристор.
Насчет трансформатора Т1: он выполнен на кольцевом ферритовом магнитопроводе М2000НМ1 типоразмера К16х10х4,5 мм. Обмотка 1 содержит 10 витков, 2 - 650 витков проводом ПЭЛШО-0,12.
По остальным деталям: конденсаторы:С1, СЗ типа К50-35; С2, С4 типа К10-7 или аналогичные малогабаритные.
Диод VD1 можно заменить на КД102А, Б.
S1 - микровключатель типа ПД-9-2.
Тиристор можно использовать любой, с рабочим напряжением не менее 200 В.
Трансформаторы Т1 и Т2 крепятся к плате клеем.
Устройство выполняется на печатной плате а разместить ее можно даже в пустой пачке от сигарет
Разрядная камера располагается между двумя жесткими проводами диаметром 1...2 мм на расстоянии 80...100 мм от корпуса. Искра между электродами проходит на расстоянии 3...4 мм.
Схема потребляет ток не более 180 мА, и ресурса элементов питания хватит более чем на два часа непрерывной работы, однако не прерывная работа устройства более одной минуты не желательна из-за возможного перегрева транзистора VT2 (он не имеет радиатора).
При настройке устройства может потребоваться подбор элементов R1 и С2, а также изменение полярности включения обмотки 2 у трансформатора Т1. Желательно также проводить настройку с неустановленным R2: проверить напряжение на конденсаторе СЗ вольтметром, а после этого установить резистор R2 и, контролируя напряжение осциллографом на аноде тиристора VS1, убедиться в наличии процесса разряда конденсатора СЗ.
Разряд СЗ через обмотку трансформатора Т2 происходит при открывании тиристора. Короткий импульс для открывания тиристора формируется транзистором VT3 при возрастании напряжения на конденсаторе СЗ более 120В.
Устройство может найти и другие применения, например, в качестве ионизатора воздуха или электрошокового устройства, так как между электродами разрядника возникает напряжение более 10 кВ, что вполне достаточно для образования электрической дуги. При малом токе в цепи это напряжение не опасно для жизни.