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.
Конечно, купить электрическую зажигалку для газовой плиты сегодня не составит труда. Их на рынке навалом, да и стоимость позволяет купить ее любому. В этой статье мы рассмотрим, как такую зажигалку можно собрать самому. Это будет очень полезно, так как позволит узнать ее принцип и возможно применить его в других самоделках .
Основной идеей здесь является получение высокого напряжения с высокой частотой, в итоге между электродами образуется горячая искра. Такой искрой можно поджечь газ, сигареты или бумагу. Рассмотрим по порядку, как же ее сделать.
Материалы и инструменты для самоделки:
- паяльник с припоем;
- зарядка для li-ion аккумуляторов;
- li-ion аккумулятор (18490/1400 мАч);
- полевой транзистор IRFZ44;
- трансформатор для галогенных ламп на 50 Вт (или другой подобный);
- провод 0.5 мм (должен быть в трансформаторе);
- корпус;
- кнопка включения и другие мелочи.
Процесс изготовления зажигалки:
Шаг первый. Подготовка зарядного устройства
Для зарядки Li-ion аккумулятора автор использовал специальную плату с защитой. На плате есть два индикатора, один горит, когда идет зарядка, а второй загорается, когда батарея разряжена. С помощью такого устройства батарею можно будет заряжать током до 1А через любой источник 5В. Как вариант, это можно делать через обычный USB-порт.
Шаг второй. Аккумулятор
Аккумулятор для самоделки подходит любого размера и емкости. В качестве примера автор установил аккумулятор стандарта 18490 с емкостью 1400 мАч. Его особенность в том, что он несколько короче обыкновенного 18650. В общем, выбор зависит от размеров зажигалки.
Шаг третий. Преобразователь
В качестве основы для преобразователя использовался транзистор типа IRFZ44, а также высоковольтный трансформатор. Сложнее всего дела обстоять с трансформатором, его придется мотать самостоятельно.
Для трансформатора нужен будет сердечник от электронного трансформатора галогенных ламп мощностью 50 Вт. Еще для таких целей подойдет трансформатор дежурного напряжения из компьютерного блока питания.
Сперва трансформатор нужно осторожно выпаять и убрать установленные обмотки. Сетевую проводку нужно оставить, она пригодится для самоделки. Чтобы рассоединить половинки трансформатора, их нужно прогреть при помощи паяльника.
Первичная обмотка имеет 8 витков и у нее есть отвод от середины. Автор измеряет все примерно с помощью пальца.
Наматывается проводка двумя шинами, при этом каждая шина имеет 4 жилы провода 0.5 мм. Провод пригодился тот, который был в качестве сетевой обмотки в разобранном ранее трансформаторе.
После того как будет намотана первичная обмотка, сверху наматывается 10 слоев скотча для изоляции. Потом сверху автор наматывает вторичную или повышающую обмотку.
Вторичная намотка была намотана проводом от катушки реле. Что касается реле, то подойдет любое небольшое на 12-24В. По диаметру провод должен быть в пределах 0.08-0.1 мм.
Сперва необходимо к тонкому проводу обмотки припаять кусок многожильного провода, а далее начинать намотку. Провод не нужно отрезать на любой стадии намотки. Наматывать нужно слоями, при этом каждый слой содержит 70-100 витков. Сверху каждого слоя идет изоляция, которая тоже делается из скотча. В заключении должно выйти примерно 800 витков.
Теперь можно фиксировать половинки сердечника, а ко второму концу вторичной обмотки нужно припаять кусок многожильного провода. Также можно прозвонить обмотку с помощью мультиметра, чтобы проверить ее целостность. В качестве конечной изоляции выступает изолента.
В заключении нужно сделать фазирование первичной обмотки. Начало одного плеча соединяется с концом другого. В итоге образуется средняя точка, к которой подключается плюс от источника питания.
Потом можно собирать схему автогенератора и проверять, все ли работает. Дуга должна образовываться на расстоянии в 0.5 см, а растянуть ее можно до 1 см. Если это так, значит, инвертор работает правильно.
Сегодня рассмотрим китайские зажигалки для газа, работающие от пальчиковых батарей. Цена таких устройств не превышает 1$ (в некоторых случаях не более 0,5$). Подобные зажигалки имеют полностью электронную начинку. Внутри можно обнаружить компактную плату, на которой расположено несколько компонентов.
Схема зажигалки для газа, состоит из двух основных частей:
- Преобразователь напряжения;
- Высоковольтная катушка.
Такие зажигалки предназначены для работы с одной или с двумя пальчиковыми батарейками с напряжением 1,5 Вольт. Может в течение долгого времени работать от одной пальчиковой батареи, при двух батарейках не стоит включать на долгое время. При работе, на выходе образуется пробой воздуха не более 0,5см. Выходное напряжение схемы порядка 6-7кВ.
Повышающий преобразователь состоит всего из трех компонентов:
- Транзистор;
- Ограничительный резистор;
- Повышающий трансформатор.
Схема электронной зажигалки
Схема — блокинг-генератор. На вторичной обмотке образуется повышенное напряжение порядка 50 Вольт. Часто в таких схемах применяется биполярный транзистор серии S8550D (р-n-р, 25 В, 1,5 А). Затем напряжение выпрямляется. Тиристор PCR606J (600 В, 0,6 А) работает в ключевом режиме, подает кратковременные импульсы на первичную обмотку высоковольтной катушки. Сама катушка секционная, сопротивление вторичной обмотки составляет порядка 355-365 Ом. Обмотка намотана медным проводом, диаметр в районе 0,05мм. Первичная обмотка намотана на ферритовом стержне и состоит из 15 витков, провод 0,4мм.
Возможные причины неисправности устройства
- Причиной неисправности схемы может являться в первую очередь неисправный тиристор. Его можно заменить на аналогичный, к примеру — MCR2208.
- Вторая причина неисправности схемы может быть в транзисторе. В процессе работы он может выйти из строя по разным причинам. Транзистор желательно заменить на более мощный — кт815/817, хотя можно использовать и маломощные — КТ315 или, что еще лучше КТ3102.
- Редко, схема может выйти из строя из-за диода. Дело в том, что в некоторых схемах зажигалок для газа, используется обычный выпрямительный диод, но в последнее время почти во всех устройствах можно увидеть импульсный диод серии FR107.
Наверное все слышали и видели на Ютубе зажигалки (для сигарет или плиты газовой), производящие электрическую дугу, но в этой конструкции благодаря модуляции получаются ещё и звуковые эффекты — своеобразный плазменный динамик. В конструкции установлен Li-ion аккумулятор, который питает транзисторные ключи. Управляющий сигнал транзисторов выходит из микроконтроллера PIC12F1840 . Он генерирует сигнал ШИМ 15 кГц, а модуляция в ритм музыки позволяет транслировать звук через горящую электрическую дугу. Код программы и схему вы найдете далее.
Принципиальная схема плазменной зажигалки
Схема плазменной поющей зажигалки на микроконтроллере
Как это работает
Программа управляет трансформатором при помощи комплементарных ШИМ-сигналов на несущей частоте 15 кГц для генерации дуги.
Затем она модулирует сигнал (а следовательно, и плазменную дугу) на звуковых частотах, чтобы создать мелодию.
На фотографиях показано готовое заводское устройство, но по приведённой схеме можно собрать такую плазменную поющую зажигалку самому — .
Разобранное устройство
Зажигалка электрическая — плата с деталями
Зажигалка с модулированной электрической дугой
Питание электрозажигалки от литиевого аккумулятора подходящих размеров, например от старого мобильного телефона или побитого смартфона. АКБ заряжается от Micro-USB () через микросхему ЗУ LTC4054 .
Видео работы зажигалки
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.
