Demo Percikan Kapasitor Besar - Pengisi Daya DC 170V: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Proyek ini dimaksudkan untuk menunjukkan apa itu kapasitor dan menarik perhatian penonton. Perangkat ini mengubah 120V AC untuk mengisi kapasitor besar menjadi 170V DC dan memungkinkan Anda untuk melepaskannya, menghasilkan percikan besar dan suara keras, dengan cara yang aman. Bola lampu pijar berfungsi sebagai resistor dan indikator pengisian daya. Ada fungsi soft start yang dapat dialihkan untuk membatasi arus saat mengisi kapasitor.

******Peringatan******

Proyek ini menggunakan kekuatan dinding yang dapat mematikan jika tidak ditangani dengan benar. Jangan mencoba proyek ini kecuali Anda memiliki pengalaman elektronik sebelumnya. Prosedur keselamatan yang tepat dan peralatan pelindung harus digunakan

********************************************

Perlengkapan

- Kapasitor 3300uF dinilai setidaknya 170V

- Penyearah jembatan penuh

-Tombol

-Mengalihkan

- Bola lampu pijar 25W

- Soket bohlam

-16 gauge kawat terdampar

-kabel steker dinding

-Kawat tembaga inti padat tebal

-Konektor steker pisang

-Sekrup kecil

-Peralatan dan perlengkapan solder

-Bor dan mata bor

Langkah 1: Sirkuit

Pengisi daya ini menggunakan rangkaian penyearah jembatan penuh (FBR) sederhana dengan sakelar untuk mengontrol daya ke kapasitor. Skema menunjukkan 4 dioda dalam konfigurasi FBR; ketika saya membangun sirkuit saya menggantinya dengan chip FBR. Saya menggunakan tombol sakelar sebagai sakelar daya dan sakelar balik sebagai sakelar mulai lunak.

Bagaimana itu bekerja

FBR mengambil gelombang sinus 60Hz 120V dari dinding dan mengubahnya menjadi punuk positif yang memuncak pada 170V. Jika Anda tinggal di suatu tempat dengan tegangan listrik dinding yang berbeda, pengisi daya akan mengeluarkan tegangan yang berbeda. Misalnya, daya dinding AC 240V akan diubah menjadi 340V DC. Jika mencoba proyek ini, Anda harus mempertimbangkan voltase daya dinding di rumah Anda dan memastikan komponen yang Anda pilih diberi peringkat untuk parameter voltase dan daya pengaturan Anda.

Ketika tombol daya ditekan, kapasitor mulai mengisi daya ke puncak tegangan 170V. Fungsi soft start membatasi aliran arus ke kapasitor. Ini sepenuhnya OPSIONAL. Ketika sakelar terbuka, semua arus mengalir melalui resistor 220 ohm dan sangat berkurang. Ketika sakelar ditutup, arus mengalir di sekitar resistor dan melalui sakelar yang meningkatkan arus dan laju pengisian. Bola lampu pijar bertindak sebagai resistor untuk membatasi arus dan menunjukkan muatan (~ 40 ohm). Ketika daya dihidupkan, bohlam akan menyala dan mulai meredup. Kapasitor hampir terisi penuh ketika bola lampu padam sepenuhnya. Setelah bohlam padam, saya membalik soft start switch ke posisi tertutup untuk menyelesaikan pengisian kapasitor lebih cepat. Pada grafik, Anda dapat melihat setelah 1 detik sakelar daya dibalik dan tutupnya mulai terisi daya. Setelah 5 detik, sakelar mulai lunak ditutup dan tutupnya mulai mengisi daya lebih cepat. Pengisian daya selesai setelah sekitar 10 detik.

Langkah 2: Model 3D

Saya menggunakan Fusion 360 untuk memodelkan pengisi daya kapasitor dan kapasitor itu sendiri. Saya kemudian merendernya dalam tampilan atas dan bawah. Saya mengunggah file.stl untuk Anda unduh dan cetak.

Langkah 3: Pencetakan dan Solder 3D

Pencetakan 3D

Saya menggunakan Chroma Strand PETg dan Lulzbot Taz 6 hingga 3D mencetak semuanya. Saya pertama kali mencoba mencetak dengan PLA, tetapi hasilnya tidak terlalu baik. Jarak tempuh Anda mungkin berbeda. Cetak 3D setidaknya kotak sebelum menyolder.

Catatan tentang skema dan penyolderan

Sumber pulsa dalam diagram hanya untuk tujuan simulasi, jadi berpura-pura seolah mereka tidak ada saat Anda merakit sirkuit. Penyearah jembatan penuh dalam skema dimodelkan menggunakan empat dioda, jika Anda menggunakan bagian dalam daftar persediaan, Anda bisa menyolder kabel steker dinding langsung ke input AC chip dan kabel positif/negatif ke masing-masing komponen yang ditampilkan dalam diagram.

*****PERINGATAN******Jangan pernah menyolder sesuatu yang dicolokkan ke dinding. Selalu lindungi sambungan solder dengan tabung pembungkus menyusut atau pita listrik sebelum menyalakan apa pun. Selalu kenakan sarung tangan isolasi dan pelindung mata saat menangani daya dinding

Langkah Solder

1. Solder konektor banana plug dengan sisi negatif ke output negatif penyearah Anda dan sisi positif ke soft start switch dan resistor 220 ohm seperti yang ditunjukkan pada skema.
2. Bor lubang yang cukup besar agar kabel pembuangan Anda masuk ke dalam kotak. Saya memilih untuk meletakkan milik saya di kedua sisi slot kapasitor.
3. Masukkan kabel pelepasan melalui kotak dan solder ujungnya secara paralel dengan kabel pengisi daya kapasitor (colokan pisang).
4. Solder resistor 220 ohm dan sakelar mulai lunak (secara paralel) ke soket bola lampu.
5. Solder sisi lain soket bola lampu ke salah satu ujung sakelar daya.
6. Solder ujung sakelar daya yang lain ke sisi positif penyearah.
7. Terakhir, solder input AC dari penyearah Anda ke kabel daya. Masukkan kabel daya melalui lubang di bagian belakang kotak terlebih dahulu.

Menguji sirkuit

**** Kenakan sarung tangan dan pelindung mata. Penonton harus berdiri setidaknya 6 kaki jauhnya *****

1. Pastikan sakelar daya mati, colokkan colokan pisang ke kapasitor dengan hati-hati terhadap polaritas.
2. Balikkan sakelar mulai lunak ke posisi terbuka.
3. Colokkan pengisi daya ke dinding.
4. Tekan tombol daya. Lampu harus menyala dan mulai redup. Tunggu sekitar 5 detik
5. Balikkan sakelar mulai lunak ke posisi tertutup. Lampu akan mati setelah satu atau dua detik. Tunggu 5 detik lagi.
6. Tekan tombol power lagi (posisi off). Sentuh pelepasan lead bersama-sama.
7. Jika ada letupan dan percikan yang keras, itu berfungsi

Langkah 4: Perakitan

Setelah semuanya dicetak, kita perlu mengintegrasikan sirkuit ke dalam wadah. Lihat gambar penampang berlabel.

1. Rutekan konektor kapasitor pisang melalui terowongan kotak ke lubang kapasitor bundar.
2. Dorong sumbat pisang melalui lubang di dudukan kawat. Tergantung pada pemasangannya, Anda mungkin perlu menggunakan lem atau melebarkan keseluruhan dengan bor.
3. Geser dudukan kawat ke dalam lubang kapasitor. Takik pada bagian pemegang kawat harus diorientasikan ke arah terowongan kotak
4. Bor lubang pilot dengan bor dari bagian luar lubang kapasitor bulat ke dudukan kawat. Pasang sekrup melalui bagian luar lubang kapasitor ke dalam dudukan kawat. Ini akan menahan dudukan kawat.
5. Tekan soket bohlam dan tombol daya melalui lubang masing-masing di tutupnya.
6. Jika menggunakan fitur soft start, bor lubang melalui bagian belakang kotak dan tekan sakelar melaluinya.
7. Masukkan kapasitor ke dalam lubang/slot kapasitor. Pastikan Anda mencocokkan polaritas kapasitor dengan polaritas kabel pengisi daya.
8. Dengan menggunakan spidol, tandai titik pada kapasitor yang sejajar dengan alur lubang kapasitor.
9. Lepaskan kapasitor dan selipkan selongsong kapasitor ke kapasitor dengan kenop yang sejajar dengan tanda pada kapasitor.
10. Masukkan kembali kapasitor ke dalam slot untuk memeriksa keselarasan. Sumbat pisang harus sejajar dengan lubang timah di kapasitor.

Langkah 5: Buat Sparks

Anda dapat meletakkan sepotong bola kapas yang direndam dalam alkohol yang dijepitkan ke kabel pembuangan untuk menambah faktor wow.