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.
Рис.1
Зажигалка состоит из двух узлов, соединенных между собой гибким двухпроводным шнуром: вилки-переходника с конденсаторами C1, C2 и резисторами R1 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 C1 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 С3. 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 C1 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 C1, C2, номинальное напряжение которых должно быть не менее 400 В, и шунтирующие их резисторы R1, 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 С3, динистор VS1 и трансформатор Т1 монтируют на печатной плате размерами 120 х 18 мм, которую после проверки помещают в пластмассовый корпус-ручку соответствующих размеров. Повышающий трансформатор Т1 выполнен на ферритовом стержне 400НН диаметром 8 и длиной около 60мм (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-C3 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, например, фторопластовой трубкой или лентой, плотно вставлена тонкая стальная вязальная спица 2. Ее заостренный конец выступает из изоляции на 1... 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 10мм. 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 же динистор можно заменить его аналогом, составленным из маломощного тринистора (КУ101Д, КУ101Е) и стабилитрона, как показано на рис. 2.
Рис.2
Напряжение стабилизации стабилитрона или нескольких стабилитронов, включенных последовательно, должно быть 120...150 В. Схема второго варианта электронной "спички" приведена на рис. 3.
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, 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 X1 устанавливают на корпусе зажигалки. Монтажная плата такого варианта зажигалки показана на рис. 4.
Рис.4
Магнитопроводом высоковольтного трансформатора Т2 служит кольцо из феррита 2000 НМ или 2000НН с внешним диаметром 32мм. 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 (рис.5).
Рис.5
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 напряжением не менее 300 В. Конденсатор С1 - МБМ или К73, С2 и С4 - К50-6 или К53-1, С3 - 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 X1 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.
В этой публикации замечательная идея о том, как можно сделать электрическую спичку своими руками. Для этого вам понадобится батарейка 18650, изолента, нихромовая проволока, кусачки, щипцы, обычная проволока, 2 клиника, канцелярский нож, наждачка, пластиковый хомутик.
Если же не хочется делать такую конструкцию самостоятельно, то загляните в этот интересный для любителей всяких полезных и недорогих штучек магазин.
Действия пошагово
Сначала нужно взять проволоку и идеальная выровнять её. Небольшого кусочка будет достаточно. Теперь нужно разрезать её посередине. Получается два контактных провода, которые нужно приложить к полюсам батарейки и изогнуть под углом 90 градусов. Теперь берем один провод, прикладываем к аккумулятору и примерно посередине его сгибаем. С вторым проводком делаем также.
Теперь оголяем от изоляции эти два провода с той стороны, которые будут лежать на батарейке. Устанавливаем один провод на батарею и фиксируем изолентой. На конце второго куска делаем колечко с помощью пинцета. Также фиксируем на батарейке с помощью изоленты. Далее берем нихромовую проволоку диаметром 0,4 миллиметра и наматываем на тоненькую отвертку или гвоздь, делаем 3-4 витка.
Теперь нужно из двух клеммников вытащить металлические детали. Далее нужно взять батарейку и на концах проволоки оставить по 0,5 сантиметра. На данные контакты прикручиваем клеммники.
Берем спираль из нихромовой проволоки и изгибаем контакты. Спираль вставляем в клеммники и прикручиваем. Хомутик устанавливаем между ними. Электрическая зажигалка готова. Теперь можно проверить ее
Электрическую зажигалку, работающую на аккумуляторе, можно зарядить с помощью стандартного зарядного устройства.
Вторая модель самодельной электрической спички
В этом сюжете видеожурнала TOKARKA рассмотрим основательную и сложную в изготовлении модель электронной спички, которая отлично послужит, когда кончится газ или бензин. Она работает от одной пальчиковой батарейки или аккумулятора. В данном случае использован аккумулятор на 1,2 вольта, емкостью 2400 миллиампер.
Головная часть выточена из дюралюминия. Кнопочка сделана из латуни. На выключателе находится контактная площадка и выход спирали накаливания. Другая площадка будет находиться снаружи, закреплена она будет на маленький винт. Внутри корпуса находится пружинка от пульта дистанционного управления. Сверху на ней будет установлен элемент питания.
В качестве стоек для нитей накаливания использованы шпильки от контактной площадки материнской платы. Вместо них можно использовать медные провода достаточной жесткости.
Нихромовая нить использована от неисправного фена. Необходимо подбирать длину нити накаливания такой, чтобы она не разыгрывалось докрасна. Желательно, чтобы температура на ней было 500-600 градусов, но не более. Когда она раскаляется до красна, происходит реакция с воздухом и она будет постепенно перегорать, поэтому придется ее менять. Можно провести эксперимент и найти температуру, при которой спираль будет очень горячей, достаточной для того, чтобы воспламенять объекты, но не раскаленной. Это может быть темный, тёмно-вишнёвый цвет, но не яркий.
Говорят, на спичках много не сэкономишь, и все же... Простая и практичная электронная спичка, описание которой я предлагаю, избавит вас от необходимости постоянно следить, чтобы спичечные коробки не оставались пустыми.
Действует «спичка» следующим образом. Накопленная конденсатором С1 (см. принципиальную схему) электроэнергия от сети 220 В преобразуется в искру, от которой происходит возгорание газа в конфорке кухонной плиты. Время заряда С1 до амплитудного значения напряжения сети составляет 2 - 3 с, а для его разряда достаточно лишь 0,1 с.
Конструктивно «спичка» выполнена в виде цилиндра, состоящего из двух половинок (см. рисунок). Внутри одной размещены радиоэлементы, другая предохраняет концы разрядника от случайного замыкания, иначе включенная в сеть «спичка» тут же выводит из строя диод VD1, который защищает от удара разрядом конденсатора С1 (при прикосновении к токосъемникам вилки, вынутой из сетевой розетки), поскольку по отношению к полярности напряжения на нем диод включен в обратном направлении.
Спичка» собирается из любых подручных материалов. В качестве составного корпуса использованы пластмассовые флаконы из-под шампуня длиной 100 мм. Под их габариты подбирают размеры деталей.
В донышке корпуса сверлят два отверстия для токосъемников от стандартной сетевой вилки, расстояние между которыми рассчитано под соответствующую розетку. Сбоку делают еще шесть отверстий диаметром 1 мм - по два с шагом 120 о - для крепления конденсатора.
Далее из фопьгированного стеклотекстолита толщиной 1 - 1,5 мм изготавливают монтажную плату. Фольгу прорезают ножом на Л сегмента (см. рис.), к которым припаивают диод и резистор, а также многожильные изолированные провода длиной 150 мм для подсоединения к конденсатору. Плата крепится с внутренней стороны корпуса с помощью токосъемников и гаек.
Разрядник изготавливают из сварочных электродов 2,5 мм. На них надевают хлорвиниловые трубки и вставляют в отверстия деревянного держателя. С одного конца электроды разрядника остро затачивают напильником, а с другого их припаивают к выводам конденсатора. Причем участки электродов, предназначенные для пайки, предварительно обматывают медным луженым проводом диаметром 0,2 мм.
Конструкция «спичики»: 1 - токосъемники, 2 - корпус, 3 - монтажная плата, 4 - конденсатор, 5 - проволочная обмотка для пайки, 6 - электрод, 7 - деревянный держатель, 8 - хлорвиниловая трубка, 9 - фиксирующая скоба, 10 - колпачок
С помощью изоленты на корпусе конденсатора закрепляют с шагом 120 о три скобы из медного провода диаметром 1 мм, с запасом по длине. К конденсатору припаивают провода, идущие от платы, а затем, продев концы скоб в отверстия сбоку корпуса, вставляют в него конденсатор вместе с разрядником на половину длины деревянного держателя. На этот участок предварительно наносят спой клея «Момент» для закрепления держателя в корпусе. Кроме того, снаружи вдоль него изгибают выводы скоб, фиксируя тем самым «внутренности» конструкции. Их излишки обрезают по длине, а оставшиеся концы скоб приклеивают к корпусу либо обматывают изолентой.
На другую половину держателя электродов, находящуюся снаружи корпуса, надевают защитный колпачок.
«Электронная спичка» может быть постоянно включена в сетевую розетку, поэтому она всегда готова к работе. Чтобы зажечь горелку газовой плиты, «спичку» вынимают из розетки, снимают защитный колпачок, подносят к конфорке, открывают газ и сжимают разрядник до замыкания остро заточенных концов электродов — возникает искра. Когда разрядник отпускают, упругие электроды возвращаются в первоначальное положение. Надевают защитный колпачок, а «спичку» снова вставляют в сетевую розетку до следующего раза.
При длительном пользовании поверхность электродов со временем становится «выбитой». Поэтому периодически нужно зачищать напильником места их взаимного соприкосновения, чтобы концы разрядника всегда были остро заточенными для сосредоточения в узкой части энергии разряда конденсатора.
Диод можно заменить на любой другой с близкими параметрами.
Всех приветствую на сайте Вольт-Индекс. Сегодня мы соберем так называемую «вечную» спичку, но может и не совсем вечную. Вообще «вечные» спички представляют собой герметичную емкость с горючей смесью внутри, далее кремень, черкаш, в общем, гибрид зажигалки и спички.
Явное дело, они не вечные и горючая смесь рано или поздно закончится, да и остальные составляющие со временем также приходят в негодность. Но так как мы с Вами, в конце концов, электронщики, поэтому примитивные механические технологии нас особо не волнуют, и мы будем делать свою вечную спичку.
Данная версия электродуговая или плазменная, как ее часто называют. Состоит из источника питания, высоковольтного преобразователя напряжения и узла подзарядки аккумулятора в лице солнечной батареи.
Преобразователь повышает напряжение от аккумулятора до нескольких тысяч вольт и на выходе образуется высоковольтная, высокочастотная дуга, которая очень горячая и она способна плавить даже медные провода, по которым она течет.
Для сборки нам понадобится любой «убитый» компьютерный блок питания, или другие источники питания в которых есть импульсный трансформатор, например от принтера или DVD-плеера.
Именно трансформатор будет основой всего, и мы на его базе построим повышающий преобразователь.
Наш трансформатор взят с дежурного источника от нерабочего компьютерного блока питания, желательно, чтобы он был такой как на картинке, удлиненного типа на нем будет легче мотать.
Далее трансформатор надо разобрать, сердечник у него ферритовый и состоит из двух половинок, которые склеены между собой. Аккуратно нагреваем паяльником в течение 5-10 минут, когда клей ослабнет можно эти половинки разъединить.
Обратите внимание половинки, имеют зазор в центре, с учетом схемы инвертора, которую мы намерены использовать, такой немагнитный зазор в идеале нужен, но схема будет работать и без него.
После удаление половинок сердечника нужно смотать все заводские обмотки, оставив только голый каркас. Далее делаем намотку первичной обмотки трансформатора и для этих целей был использован провод в 0,5 мм и сложил вдвое.
В принципе диаметр провода может варьироваться от 0,2 до 0,8 мм – больше нет смысла (оптимальный диаметр 0,4-0,7 мм.) Мотаем 8 витков и выводим конец провода, так как показано на картинке.
Изолировать обмотку надо несколькими слоями фторопластовой ленты или скотчем.
Он очень тонкий и диаметр его составляет примерно 0,05 мм. К нему нужно припаять многожильный провод, как в нашем случае это гибкий высоковольтный провод с довольно толстой изоляцией. Место пайки изолируйте термоусадкой, выведите провод и закрепите ее термоклеем.
Далее начинаем обмотку вторичной обмотки. Виток к витку с таким тонким проводом не получится, поэтому делайте аккуратно, дабы не разорвать провод. Намотку делайте рядами, каждый ряд 100 – 120 витков. Далее опять несколько слоев изоляции, где провод не срезается, а идет вместе и изоляцией. Принцип намотки простой. Если первый ряд шел с лева на право, второй уже с права на лево и так далее. Мотаем и сразу ставим изоляцию и так 10-12 слоев. Таким образом, кол-во витков во вторичной обмотке будет порядка 1200. После намотки провод срезается и к нему припаивается многожильный высоковольтный провод, далее термоусадка, в общем, все то, что проделывалось вначале.
Затем все это фиксируем несколькими слоями прозрачного скотча и собираем трансформатор обратно. После установок половинок сердечника дополнительно зафиксировал традиционным термостойким скотчем.
Теперь вернемся к первичной обмотке. Она у нас состоит из двух отдельных проводов, которые намотаны вместе. Их нужно сфазировать, чтобы получить среднюю точку по схеме. Для этого обмотки просто нужно подключить так, как это показано на рисунке.
Сопротивление вторичной обмотки получилось в районе 320 Ом, а индуктивность 139 мГн. А индуктивность первичной обмотки 2,2 мкГн.
И так 90 % всей работы уже завершено. Теперь собираем все по схеме и подключаем к источнику питания, например к литий-ионному аккумулятору на 3,7 вольт.
Дуга образуется на расстояние 0,5-0,8 мм и растягивается до 1,5 сантиметров. Эти показатели можно увеличить, если увеличить напряжение питания. Но рисковать не стоит.
Источник питания, а именно Литий – ионный аккумулятор постоянно подзаряжается солнечной батареей из аморфного кремния. В отличие от моно и поликристаллических модулей аморфный кремний может вырабатывать электричество буквально ночью. Даже малейшего источника света хватит, чтобы батарея вырабатывала хоть и мизерный, но все, же ток.
Батарея вырабатывает 5 вольт это достаточно и даже если очень захотеть то «убить» аккумулятор перезарядом не получится, но на всякий случай заряд идет через схему простого стабилизатора и полупроводниковый диод, чтобы ток с аккумулятора не протекал в обратном направлении к батарее. Эта батарея очень хрупкая и ее рекомендуется залить прозрачной смолой или герметиком.
Запуск схемы осуществляется фиксированным выключателем, но можно использовать и кнопку без фиксации.
Вот и все. Но если вы думаете, что мы только зря потеряли время, и что игра не стоила свеч, то советую через несколько дней посмотреть число лайков для этой статьи.
С Вами был Касьян Ака, до новых встреч.
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.
