Arc cântând (ionofon). Ionofon sau arc cântând de înaltă tensiune Arc cântător

O astfel de schemă nu este deloc exclusivă; a fost folosită de mult timp în modelele de radio amatori de casă, unde este nevoie să se obțină tensiune înaltă (tunuri electrice, pistoale gauss etc.). Semnalul audio trebuie alimentat la pinul de control al microcircuitului NE555 printr-un condensator de film (puteți lua și unul ceramic), a cărui capacitate va trebui selectată experimental.

Dispozitivul asamblat funcționează destul de fiabil, dar dacă îl porniți pentru o perioadă lungă de timp, microcircuitele se pot supraîncălzi pentru a evita acest lucru, ar trebui să utilizați fie un driver mai puternic, fie să plasați microansamblul pe un radiator de casă;

Prin urmare, dacă decideți să asamblați un astfel de dispozitiv ca suvenir, puteți utiliza un circuit mai fiabil.

A doua opțiune poate funcționa destul de mult timp. Temporizatorul din acesta este alimentat de la o tensiune redusă, aceasta asigură o funcționare pe termen lung și fiabilă fără supraîncălzirea microcircuitului, iar driverul de tranzistor elimină suprasarcina rezultată din microansamblu. Acest convertor este o opțiune mai bună, deși conține un ordin de mărime mai multe elemente. Șoferul poate folosi aproape orice pereche complementară de putere mică și medie, de la legendarul KT316/361 la cel mai puternic KT814/815 sau KT816/817. Dispozitivul poate funcționa și de la o tensiune de alimentare redusă în intervalul 6-9 volți. În exemplul meu, circuitul este alimentat de o baterie de plumb UPS de 12 volți 7A/h.

O căptușeală veche de tip TVS-110PTs15 a fost folosită ca transformator de înaltă tensiune.

Fără ca un semnal să sosească la pinul de control al temporizatorului, circuitul va funcționa ca un convertor de tensiune de amplificare. Înfășurările standard ale unui transformator de linie nu vor face posibilă obținerea unui arc lung la ieșirea designului arcului cântând, astfel încât să vă puteți înfășura înfășurarea pe partea liberă a miezului. Constă din 5-10 spire de sârmă de cupru de 0,8-1,2 mm.

Salutare tuturor! În acest articol vă voi spune cum să faceți un „Arc cântător” sau „Ionofon”, cel mai iubit și popular gadget muzical pentru radioamatorii începători. În 1959, la cea de-a șaisprezecea expoziție a radioamatorilor din întreaga Uniune de la Moscova, un grup de radioamatori din Leningrad B. Karateev, V. Pruts și E. Plotkin a arătat pentru prima dată lumii o unitate de reproducere a sunetului cu un ionofon, fără precedent în acele zile, în unele surse științifice se numește difuzor cu plasmă. Acest gadget a fost demonstrat în acțiune, cântând pe el diverse melodii. Calitatea sunetului a fost excelentă datorită extinderii gamei de frecvență, spre deosebire de difuzoarele electrodinamice, acest dispozitiv nu avea distorsiuni mecanice, sunetul a fost reprodus dintr-un arc electric care iese între doi electrozi; Sursa arcului electric a fost un generator de blocare cu un transformator de creștere a tensiunii.

Lista pieselor radio pentru asamblarea Ionofonului sau Arcului de cântare:

• Transformator de scanare de linie TVS-110PTs15 sau TVS-90LTs5 și altele similare de la televizoare cu tub și tranzistori sovietice
• Cip cronometru integrat NE555 sau analog sovietic KR1006VI1
• Rezistoare R1 50R, R2 1K, P1 10K
• Condensatoare C110n, C2 100n, C3 330n
• Tranzistoare IRFZ44, IRF470, IRF3808 și altele similare, cu cât sunt mai puternice, cu atât mai bine
• Cu cât radiatorul computerului este mai mare, cu atât mai bine, tranzistorul se va încinge foarte mult

Această figură prezintă un circuit simplu al unui ionofon realizat dintr-un transformator de linie.

Circuitul constă dintr-un generator de impulsuri pătrate construit pe un temporizator integrat NE555 cu capacități de modulare audio. Un element important al generatorului de înaltă tensiune este transformatorul de linie TVS-110PTs15.

Pe miezul magnetic al transformatorului, este necesar să înfășurați o nouă înfășurare primară constând din douăsprezece spire de sârmă de cupru cu un diametru de un milimetru. Un condensator este conectat în paralel cu înfășurarea primară, ceea ce dublează lungimea arcului electric.

Toate părțile ionofonului se potrivesc cu ușurință pe o placă mică de circuit imprimat care măsoară 4 pe 2,5 centimetri.

Plasați tranzistorul cu efect de câmp pe radiatorul de la computer. Placa are un rezistor de reglare proiectat pentru a regla frecvența generatorului în intervalul 12-48 KHz. Semnalul sonor de la player sau telefonul mobil este furnizat celui de-al cincilea pin al temporizatorului NE555 printr-un condensator de izolare. Acest lucru vă permite să controlați durata impulsurilor de ieșire. Al treilea pin al microcircuitului este încărcat cu un tranzistor puternic cu efect de câmp, care conduce transformatorul de înaltă tensiune.

Tensiunea de alimentare a generatorului este de 12 volți. O unitate de computer sau orice alta cu un curent de cel puțin 2 A este potrivită ca sursă de alimentare În ciuda simplității sale, ionofonul are nevoie de o ușoară ajustare a frecvenței generatorului, atunci când este pornit pentru prima dată setați rezistența rezistenței variabile P1 la 3,2 kOhm.

Apoi aprindeți arcul și rotiți rezistența variabilă P1 pentru a obține lungimea maximă a arcului. Aceasta completează configurația arcului cântând. După conectarea playerului la generator, ne bucurăm de sunetul cristalin care emană din arcul de plasmă care arde.

Apoi am decis să dau ionofonului un aspect mai normal. Transformatorul și placa de circuit imprimat cu un radiator au fost așezate pe o bucată de MDF. Pentru plasmă, am făcut un eclator din sârmă de cupru. Rezultatul este un ionofon ca acesta.

După ce m-am jucat puțin, m-am interesat de frecvența la care funcționează generatorul meu de înaltă tensiune și am decis să măsoare frecvența conectând un osciloscop. Se pare că frecvența de funcționare a generatorului este de 20 kHz.

Acest dispozitiv poate fi folosit ca brichetă. Arcul este atât de fierbinte încât aprinde cu ușurință hârtia și strălucește în roșu obiectele metalice.

Prieteni, va doresc mult succes si buna dispozitie! Ne vedem în articole noi!

În 1899 sau 1900, fizicianul englez William Du Bois Duddell a experimentat cu lămpi cu arc pentru a reduce efectul sonor nedorit pe care îl produceau. Cu toate acestea, rezultatul a fost invers. S-a dovedit că atunci când un circuit oscilator este conectat paralel cu arcul, în sistem apar auto-oscilații la frecvența acestui circuit. Arcul începe să „cânte”. (Ca să fiu sincer, e dezgustător să țipâi).

Pentru cei care au nevoie de asta, urmăriți videoclipul:

Pentru început, circuitul care emite un bip în videoclipul meu.

Nu este nevoie de 600 V pentru acest experiment (cea mai mare parte se stinge oricum cu balast), tocmai aveam o unitate gata făcută cu balast gata la îndemână. Frecvența calculată a circuitului cu valorile nominale ale elementelor indicate este de 2800 Hz. Tonul scârțâitului este similar.

Mai întâi am instalat 2 electrozi de grafit, apoi am înlocuit anodul cu unul de cupru. Acest lucru face bip-ul generației mai puternic și mai stabil.

Dar nu totul acolo este de fapt atât de simplu. Generarea are loc datorită prezenței unei secțiuni de cădere pe caracteristica curent-tensiune a arcului. Deci, cel puțin, trebuie să ajungeți în această zonă. Totul influențează: materialul electrozilor, distanța dintre ei, mediul în care arde arcul, parametrii electrici ai circuitului în sine.

Dacă mergi și mai adânc, sunt posibile 2 moduri de oscilație: continuu (undă sinusoidală pură de putere redusă) și intermitent (undă sinusoidală asimetrică cu stingerea periodică a arcului). Dar dacă acest lucru este detaliat, ar fi nevoie de o prelegere întreagă. Ceea ce este remarcabil la acest lucru este că comunicarea radio vocală a fost implementată pentru prima dată pe acest principiu. Înainte de aceasta, numai codul Morse putea telegrafia.

Adevărat, în cea mai simplă formă, acest generator nu este capabil să producă o frecvență peste 20-30 kHz. Pentru a intra în raza radio, trebuie, cel puțin, să plasați arcul într-o atmosferă de hidrogen sau substanțe bogate în hidrogen (alcool, kerosen). Apoi, este recomandabil să faceți anodul de cupru și răcit cu apă. Au fost aplicate și o serie de alte măsuri speciale. Aceste inovații au fost introduse ulterior de inginerul suedez Paulsen. Astfel de posturi de radio erau foarte comune la un moment dat (de exemplu, faimosul Turn Shukhov din Moscova) și au fost construite cu o putere de până la sute de kW.

Apropo, acest principiu nu a fost uitat în ingineria radio modernă. Numai în loc de arc, se folosesc diode tunel, care au și o parte descendentă a caracteristicii, dar permit funcționarea chiar și în domeniul microundelor.

Cred că este suficient deocamdată.

Un alt proiect introductiv interesant legat de înaltă tensiune. Așa că fă-te confortabil. În timpul videoclipului canalului Aka Kasyan Să punem cap la cap o construcție foarte educativă - „Ionofon”, sau cântând unui prieten. Poate că acest nume nu înseamnă nimic pentru mulți, dar astfel de jucării sunt destul de populare printre amatorii de radio începători. Componentele radio pot fi cumpărate ieftin din acest magazin chinezesc.
Suntem obișnuiți cu faptul că sunetul trebuie reprodus dintr-un difuzor sau difuzor. Ionofonul vă va permite să reproduceți același sunet folosind un flux ionizat sau un arc de înaltă tensiune.
Și chiar acum veți auzi muzica unui arc de înaltă tensiune.

De fapt, designul unei jucării atât de interesante este destul de simplu. Este format dintr-un generator sub forma unui microcircuit NE55, o unitate de putere sub forma unui tranzistor cu efect de câmp cu canale n și un transformator de înaltă tensiune de la o scanare orizontală a unui televizor sovietic.

Să începem cu generatorul. Cipul NE55 funcționează ca un generator de impulsuri pătrate cu capacități de modulare audio. Este posibil să reglați frecvența în intervalul 6-48 KHz folosind un rezistor de tăiere de pe placă. Semnalul sonor este furnizat celui de-al cincilea pin al microcircuitului sau pinul de control printr-un condensator de izolare. Acest lucru vă permite să controlați durata impulsurilor de ieșire. Ieșirea microcircuitului este încărcată cu un tranzistor cu efect de câmp care antrenează un transformator de înaltă tensiune.

Tranzistorul cu efect de câmp trebuie instalat pe radiator. Potrivit cu un curent de 20 A și o tensiune nominală peste 40 volți. Este recomandabil să luați dispozitive de câmp de 100 volți. Puteți folosi IRFZ44, 46, 48 sau altele asemănătoare disponibile sau cele de înaltă tensiune.

Acum să trecem la un transformator de linie potrivit pentru un arc cântător. În această versiune a circuitului Ionophone, acesta este TVS 110 PC 15. În primul rând, înfășurăm 12 spire de fir milimetric izolat în jurul părții libere a miezului. În principiu, diametrul firului poate fi de la 0,7 la 1,5-2 mm. Apoi trebuie să găsiți ieșirea înfășurării de înaltă tensiune. De regulă, aceasta este înfășurarea cu cea mai mare rezistență. Un multimetru va ajuta în această problemă. Sau puteți descărca documentația de pe Internet, unde totul este afișat în detaliu. În cazul transformatoarelor de linie similare, unul dintre bornele înfășurării de înaltă tensiune este situat direct pe bobină - al doilea de jos. Este foarte ușor de identificat deoarece la el este conectat un fir izolat.
Apoi, conectăm două fire izolate la contactele înfășurării de înaltă tensiune. Lungimea segmentelor este de 15-20 de centimetri.

Apoi asamblam placa Ionophone și conectăm la ea un transformator de linie. Orice sursă de alimentare cu o tensiune de 5 volți și un curent de 2 A va funcționa ca sursă de alimentare Pentru funcționarea cât mai eficientă a circuitului, aveți nevoie de o sursă de alimentare cu o tensiune de 10-12 volți și un curent de 2 A. sau mai sus. Arcul de cântare poate fi alimentat și de la baterii.

Semnalul sonor este furnizat de la orice player, tabletă sau telefon mobil folosind mufa standard pentru căști.
Ei bine, acum să ne bucurăm de spectacol. Arcul nu numai că sună, dar își schimbă și forma. Acest lucru este vizibil mai ales la frecvențe joase. Pregătește-te pentru sănătatea ta, dar nu uita de măsurile de siguranță! Mai mulți maeștri în electronică.

Baza este un generator de impulsuri dreptunghiular construit pe 555 de microcircuite. Circuitul folosește și un comutator de alimentare, care este un tranzistor cu efect de câmp cu canal N IRL3705.

Există doar două componente active în circuit - un temporizator și un tranzistor dedesubt este pinout-ul pinilor temporizatorului.

Înfășurare 3-4 4 spire (rezistență la înfășurare 0,1 Ohm)

Înfășurare 4-5 8 spire (rezistență la înfășurare 0,1 Ohm

Înfășurare 9-10 16 spire (rezistență la înfășurare 0,2 Ohm)

Înfășurare 9-11 45 de spire (rezistență la înfășurare 0,4 Ohm)

Înfășurare 11-12 100 de spire (rezistență la înfășurare 1,2 Ohm)

Înfășurare 14-15 1080 spire (rezistență la înfășurare 110-112 Ohm)

Acest articol va analiza designul detaliat cu o descriere detaliată a tuturor componentelor utilizate.

Cred că nu vor fi dificultăți în tragerea concluziilor.

Tranzistorul de putere are următorul pinout.

Circuitul nu este nou; a fost folosit de mult timp în modele de casă în care este nevoie să se obțină o tensiune crescută (dispozitive cu șocuri electrice, pistoale gauss etc.).

Semnalul audio este alimentat pinul de control al microcircuitului printr-un condensator de film (se poate folosi și ceramică), a cărui capacitate ar trebui, de preferință, selectată experimental.

Vreau să spun că dispozitivul funcționează destul de bine, dar nu este recomandat să îl porniți pentru o perioadă lungă de timp, deoarece circuitul nu are un driver suplimentar pentru a amplifica semnalul de ieșire al microcircuitului, astfel că acesta din urmă se poate supraîncălzi.

Dacă decideți să faceți un astfel de dispozitiv ca suvenir, atunci ar trebui să utilizați diagrama de mai jos.

Această schemă poate funcționa deja mult timp.

În acesta, temporizatorul este alimentat de la o tensiune redusă, acest lucru asigură funcționarea pe termen lung fără supraîncălzire, iar șoferul elimină suprasarcina din microcircuit. Acest convertor este o opțiune excelentă, deși există un ordin de mărime mai multe componente. Șoferul poate folosi literalmente orice perechi complementare de putere mică și medie, de la KT316/361 la KT814/815 sau KT816/817.

Circuitul poate funcționa și de la o tensiune redusă de 6-9 volți. În cazul meu, instalația este alimentată de o baterie de alimentare neîntreruptibilă (12 Volți 7A/h).

Transformator - folosit gata făcut. Dacă instalația este asamblată pentru spectacole, atunci merită să înfășurați singur transformatorul de înaltă tensiune. Acest lucru va reduce dramatic dimensiunea instalației. În cazul nostru, a fost folosit un transformator de linie de tip TVS-110PTs15. Mai jos prezint datele infasurarii transformatorului de linie folosit.

Fără a aplica un semnal pinului de control al temporizatorului, circuitul va funcționa ca un convertor de tensiune de creștere.

Înfășurările standard ale unui transformator de linie nu vă permit să obțineți un arc lung la ieșire, motiv pentru care vă puteți înfășura propria înfășurare. Este înfășurat pe partea liberă a miezului și conține 5-10 spire de sârmă de 0,8-1,2 mm. Mai jos ne uităm la locația pinilor transformatorului de linie.

Cea mai bună opțiune este să folosiți înfășurările 9 și 10, deși au fost efectuate experimente cu alte înfășurări, dar cu acestea rezultatul este evident mai bun.

În videoclip, din păcate, cuvintele nu se aud clar, dar în viața reală se aud clar. Un astfel de difuzor „arc” are o eficiență nesemnificativă care nu depășește 1-3%, prin urmare această metodă de reproducere a sunetului nu și-a găsit aplicație largă și este demonstrată în laboratoarele școlare.