Medzi rádioamatérmi je veľmi obľúbený veľmi zaujímavý prístroj s názvom „Brovinov kacher“. Dá sa použiť na pozorovanie veľkolepých korónových výbojov, bleskov, plazmových oblúkov. Mnoho ľudí na internete nazýva kacher Teslovou cievkou, no ide o dve úplne odlišné zariadenia s odlišným princípom fungovania. V tomto článku sa zameriame na kvalitu Brovinu, možno najjednoduchšie vysokonapäťové zariadenie, aké si môžete vymyslieť.
Brovinova schéma
Obvod je extrémne jednoduchý, obsahuje iba jeden tranzistor, pár odporov a pár kondenzátorov. Kondenzátory slúžia na filtrovanie napájacieho napätia, jeden z nich by mal byť elektrolytický s veľkou kapacitou (470-2200 mikrofarad) a druhý by mal byť keramický alebo filmový s nízkou kapacitou (0,1-1 mikrofarad), aby sa vyhladili vysokofrekvenčné hluk. Dva odpory tvoria delič napätia, jeden z nich by mal mať malý odpor (150-200 ohmov) a druhý - asi 10-20 krát viac. Súčasne je možné zaradiť ladiaci rezistor do série s vysokoodporovým rezistorom, aby sa prispôsobil kvalit na maximálnu dĺžku výbojov. Na doske s plošnými spojmi pripojenej k výrobku je k dispozícii montážne miesto. Tranzistor v obvode môže používať takmer akúkoľvek výkonnú štruktúru n-p-n. Tranzistory KT805, KT808, KT809 sa osvedčili. Môžete tiež experimentovať s terénnymi a dať napríklad IRF630, IRF740. Dĺžka výbojov do značnej miery závisí od výberu tranzistora. Tranzistor musí byť inštalovaný na radiátore, pretože na ňom vzniká veľké množstvo tepla. L1 v diagrame je primárna cievka a L2 je sekundárna cievka, je z nej odstránený vysokonapäťový výboj.
Doska zariadenia
Tabuľa je vyrobená metódou LUT, tlačový súbor je priložený. Na doske sú umiestnené svorkovnice na pripojenie napájacích vodičov a vodičov cievky.
Stiahnite si dosku:
Zhotovenie sekundárnej (vysokonapäťovej) cievky
Najprv musíte urobiť sekundárnu cievku. S ním je všetko jednoduché a konkrétne - čím viac závitov, tým väčšie napätie, respektíve dlhšie výboje. Môžete použiť medený smaltovaný drôt s prierezom 0,1 - 0,3 mm. Ako rám pre sekundárne vinutie je veľmi vhodné použiť kanalizačnú rúrku, optimálny priemer je 5-7 cm.Otáčanie drôtu je potrebné navíjať čo najopatrnejšie. Je vhodné použiť pevný kus drôtu, aby nevznikali spoje. Ale ak sa pri tom drôt zlomí - je to v poriadku, môžete prispájkovať kus, ktorý sa k nemu odlepil, starostlivo ho izolovať a pokračovať v navíjaní závitov, bude to fungovať aj tak.
Na urýchlenie procesu navíjania môžete potrubie nainštalovať na dve podpery vľavo a vpravo tak, aby sa na nich voľne otáčalo. To značne uľahčí navíjanie drôtu. Ak je v procese práce potrebné odísť, hrot drôtu môže byť pripevnený lepiacou páskou, potom sa bude možné vrátiť, odlepiť lepiacu pásku a pokračovať v navíjaní. V žiadnom prípade by ste nemali pustiť špičku drôtu, inak napätie zmizne, zákruty sa rozptýlia a budete musieť začať odznova.
Po navinutí cievky musia byť závity drôtu upevnené na potrubí. Najlepšie je použiť priehľadný lak, potom bude cievka vyzerať veľmi krásne. Cievky som rozmazal obyčajným voskom, vyrovnal sa so svojou úlohou, teraz bude oveľa ťažšie náhodne poškodiť tenký drôt.
Na spodný koniec drôtu prispájkujte obyčajný drôt a opatrne ho pripevnite na okraj rúrky.
Na hornom okraji potrubia je takzvaný „terminál“ – miesto, z ktorého bude „prichádzať“ korónový výboj. Je žiaduce, aby to bolo ostré, potom bude výtok sústredený na špičke ihly. Na okraj rúrky som pripevnil skrutku a na skrutku priskrutkoval špičku šípky, ako je vidieť na fotografii. Sekundárna cievka je pripravená.
Výroba primárnej cievky
Primárna cievka obsahuje 2-5 závitov hrubého medeného drôtu s prierezom 1,5 - 2,5 mm. Mala by byť umiestnená okolo sekundárnej cievky, jej priemer by mal byť o 2-3 cm väčší.Na rám primárnej cievky môžete opäť použiť kanalizačnú plastovú rúrku, stačí si vziať kus rúrky s priemerom a dĺžkou väčšie ako pre sekundárne. Vo vzdialenosti 10 cm od hornej časti potrubia sú vyvŕtané dva otvory, cez ktoré je prevlečený medený drôt. Dĺžka výboja silne závisí od počtu závitov, takže ich počet sa volí experimentálne.
Drôt zo samotných závitov sa musí priviesť na spodok cievky a prejsť ich vnútri potrubia. Nezabudnite opraviť lepidlom. Primárna cievka je pripravená.
Brovinova konštrukcia
Po navinutí cievok môžete všetko pozbierať. Z peny sú vyrezané dva okrúhle kusy s otvormi v strede. Sekundárna cievka by mala tesne zapadnúť do centrálneho otvoru a vonkajší priemer polotovarov by mal zodpovedať priemeru primárnej cievky.
Do veľkej rúry umiestnime okrúhle polotovary a potom do nich vložíme sekundárnu cievku. V prípade potreby ich zafixujte lepidlom. Drôt zo sekundárnej cievky musí byť privedený na spodok veľkého potrubia.
V spodnej časti veľkej rúrky sú vyvŕtané dva otvory, jeden pre napájací konektor, druhý pre prepínač.
Teraz zostáva len pripojiť dosku k zdroju napájania, vložiť prepínač do medzery kladného vodiča a pripojiť vodiče cievky.
Po pripojení všetkých vodičov môžete skontrolovať činnosť zariadenia. Jemne priveďte napätie na dosku. Ak sa na termináli objaví malý výboj, potom kvalitatív funguje. Ak kvalt odmietne pracovať aj pri zvýšení napájacieho napätia, treba zameniť závery primárnej cievky. Teraz môžete experimentovať s počtom závitov v primárnej cievke, posúvať cievky voči sebe a nájsť polohu, pri ktorej bude výboj maximálny. Rozsah napájacieho napätia kachera je veľmi široký - malý výboj sa objavuje už pri 12 voltoch. Keď sa napätie zvyšuje, zvyšuje sa, spolu s ním sa zvyšuje aj odvod tepla na tranzistore. Preto je nevyhnutné sledovať teplotu radiátora, pretože prehriaty tranzistor nebude dlho fungovať.
Posledná vec, ktorá zostáva, je nainštalovať dosku s radiátorom vo vnútri veľkého potrubia, v jeho spodnej časti vložiť prepínač s konektorom do už vyvŕtaných otvorov.
Tento kacher vyzerá veľmi pôsobivo aj vo vypnutom stave. Korónový výboj sa dá nahmatať prstom, je to celkom bezpečné, pretože prúd z takéhoto výboja tečie po povrchu kože bez toho, aby prenikol dovnútra. Tento efekt sa nazýva kožný efekt, vyskytuje sa v dôsledku vysokej frekvencie kvality. Pri dlhej práci sa uvoľňuje veľké množstvo ozónu, preto by ste mali kacher zapínať iba vo vetraných miestnostiach. Netreba zabúdať ani na silné elektromagnetické žiarenie, ktoré sa v okolí zariadenia vytvára. Môže deaktivovať iné elektronické zariadenia, preto nenechávajte telefóny, fotoaparáty, tablety v blízkosti. Generované elektromagnetické pole je také silné, že v blízkosti cievky sa samy rozsvietia žiarovky s plynovou výbojkou (alebo jednoduchšie energeticky úsporné).
Kacher sa od blokovacieho generátora líši elektrónovou plazmou vytvorenou v p-n prechode, vďaka čomu získame dostatočne vysoké výstupné napätie bez použitia vysokonapäťového transformátora. Dá sa to overiť zostavením jednoduchého obvodu zobrazeného nižšie. Jediným transformátorom v ňom sú dve vinutia na feritových krúžkoch pre 20 a 5 otáčok. Napriek svojej jednoduchosti, pri napájaní 12V dáva obvod na výstupe X1 (bez záťaže) asi 1700 voltov impulzného napätia.
Obvod môže pracovať v dvoch režimoch: ekonomický (spínač SA1 je otvorený) a normálny (kontakt SA1 je zatvorený). V ekonomickom režime pri napájaní 12V prístroj odoberá prúd 200..300mA.
Najzaujímavejším detailom v obvode je feritový transformátor TV1. Je navinutý na dvoch spolu skladaných feritových krúžkoch s priemerom 10 mm. 
Vinutie kolektora je 5 otáčok a základné vinutie je 20, navyše, ak je prvé navinuté v smere hodinových ručičiek, potom je druhé proti. Je žiaduce použiť drôt vo fluoroplastovej izolácii s priemerom 0,05-0,3 mm. Vinutie kolektora je lepšie navinúť hrubším drôtom.
Tranzistory pre tento obvod boli testované inak. Vzor sa ukázal byť nasledujúci: čím vyššie je maximálne napätie kolektor-emitor a čím strmšie je CVC tranzistora, tým väčšie napätie možno získať na výstupe. Ideálne vhodné impulzné vysokonapäťové MJE13005. Bude potrebné ho nainštalovať na malý radiátor.
Tlmivky L1 a L2 sú štandardné, 100 µH. Kondenzátory voľte pre napätie aspoň 100V.
Nastavenie
Tu potrebujete osciloskop s vysokoodporovým výstupom, ktorého sonda musí byť umiestnená vedľa výstupu X1. Je lepšie nepripájať sa priamo, pretože. vysoké napätie môže poškodiť osciloskop. Nastavte R1 do strednej polohy, otvorte spínač SA1 a pripojte 12V napájanie. Ak osciloskop neukazuje kvalitné impulzy, potom zmeňte svorky vinutia základne TV1.
Ak nie je k dispozícii žiadny osciloskop, zariadenie je možné nakonfigurovať pomocou zástrčky Avramenko. Je potrebné ho prepojiť jedným vstupom s výstupom kvalifikátora.
Keď kacher beží, LED HL1 bude svietiť napriek tomu, že druhý koniec tohto jednoduchého zariadenia nie je nikde pripojený.
V závislosti od úloh, ktoré sa majú vyriešiť, môže byť potrebné pripojiť kacher k rôznym zaťaženiam. Najjednoduchšie je napájať 220V žiarivku cez diódu (najlepšie SF56) a vyhladzovací kondenzátor. Pri zatvorenom SA1 a napájacom napätí 15V môže svietiť 10-wattová žiarovka.
Pre niektoré úlohy je potrebné rýchle nabíjanie kondenzátora na vysoké napätie. To sa dá urobiť podľa predchádzajúcej schémy, ale kondenzátor by mal byť neelektrolytické a dimenzované na napätie 2000V. Aj v tomto prípade musíte namiesto jednej umiestniť 4 diódy zapojené do série.
Najzaujímavejšie spojenie je dlhá linka, zvyčajne koaxiálny kábel. Jeho opletenie je pripojené k spoločnému vodiču obvodu a centrálne jadro je pripojené k výstupu X1.
A čo sa stane, ak namiesto jedného tranzistora vložíme do Kacherovho obvodu dva tranzistory a necháme ich pracovať striedavo? Prečítajte si o tom.
Použité materiály
- Korotkov D.A. Vývoj a výskum generátorov vysokovýkonných nanosekundových impulzov založených na rýchloobnovovacích driftových diódach a hĺbkových dinistroch
- Pichugina M.T. Silná impulzná energia
Gorchilin Vyacheslav, 2014
* Dotlač článku je možná s podmienkou uvedenia odkazu na túto stránku a dodržania autorských práv
Zoznam požadovaných dielov pre obvod:
Akýkoľvek feritový krúžok (výška 0,7 cm, vonkajší priemer 1,5-2 cm, vnútorný priemer 0,5-0,7 cm; rozmery nie sú kritické);
- 2 odpory 1 kOhm 0,5 W;
rezistor trimra 220 Ohm 0,25 W;
- 2 tranzistory KT805;
- 2 chladiče pre tranzistory
- 1 usmerňovacia dióda 1 A;
- kondenzátor 10000 uF 50 V;
- drôt vinutia 0,25 mm;
- jednožilový medený drôt 1,5 m2. mm (pre primárnu cievku);
- drôt 0,5 m2. mm jednožilové lanko (na spojenie všetkých častí dohromady);
- kus plastovej (nie kovovo-plastovej!) rúrky 30 cm od bežného vodovodu (0,5") a doska na výrobu stojana.
Primárna cievka kachera je navinutá jednožilovým drôtom (napríklad medené jadro z kábla VVG) na ľubovoľný okrúhly tŕň s priemerom 5-7 cm - 4 otáčky, tŕň sa odstráni po vyrobení cievky . Výška primárneho by mala byť 10-15 cm, t.j. primárne vinutie sa potom natiahne na požadovanú dĺžku. Sekundár je navinutý 800-1400 otáčok v jednej vrstve tenkým drôtom na potrubí. Potom už ide všetko podľa schémy. Štrukturálne by primárne vinutie malo byť okolo spodnej časti sekundárneho.
Nastavenie kacherovho okruhu je mimoriadne jednoduché a vykonáva sa nastavením R1. Ak obvod nefunguje, vymeňte konce primárnej časti. Radiátory musia byť pripevnené k tranzistorom, pretože sa výrazne zahrievajú. Kontrola činnosti sa vykonáva priložením energeticky úspornej žiarovky k cievke. Veľa šťastia pri experimentoch! Autor: Scheme Tut.
Vladimír Brovin preukázal existenciu procesu kvality na nižšie uvedených schémach kvality. Ide o klasické nízkonapäťové budiče, tie isté, ktorým sa autor venuje už vyše 20 rokov.
Brovin o Kacherovi Prednáška -2
Zvážte siedmu schému podrobnejšie.
Autor tvrdí, že obvod môže bežať na akomkoľvek tranzistore. Logicky však bude lepšie fungovať tranzistor s vyššou frekvenciou. Kt603a sa použil na experimenty a ukázal dobré výsledky pri napájacích napätiach 3-12 voltov. Zároveň na spustenie schémy autor navrhol strčiť pinzetu do základne. Aby bol tento proces pohodlnejší, môžete medzi napájací zdroj a základňu vložiť tlačidlo s odporom 200-5000 Ohm. Počet závitov v základnom obvode je 60. Počet závitov v obvode kolektora je 30. Drôt 0,3 mm. Priemer rámu 50 mm. Navíjanie je možné vykonávať hromadne a úhľadne otáčať. Keďže cievky nie sú indukčne viazané (môžu byť od seba oddelené na ľubovoľnú vzdialenosť), smer vinutia v tomto obvode nehrá významnú úlohu, pri jemnejšom ladení však začiatok a koniec vinutia v základňu a kolektor je možné vymeniť. Pri pokusoch o experimenty s indukčne viazanými cievkami (blízke priblíženie) je potrebné, aby smer vinutí bol opačný, napríklad kolektor pochádza z napájacej zbernice a základná cievka na základni
Schéma klasického Brovin kacher s odnímateľnou cievkou (SPlan)
|
Oscilogram na kolektore |
Oscilogram na základni |
Ako záťaž bola použitá cievka s 30 závitmi, 50 mm, sploštená oválom s priletovanou LED s napätím otvárania p-n prechodu 2,8 voltu.
LED svietila rovnako dobre ako vedľa základného vinutia, tak aj vedľa kolektorového vinutia, kolektorové vinutie však fungovalo lepšie.
Špičková frekvencia opakovania bola približne 2 MHz. Kvalitný signál bolo dobre počuť na FM rádiu v rozsahu 88-108 MHz
Práca klasického kachera Brovina na kt603a, počnúc strkaním do základne, jedením energie
A teraz skúsme nabiť elektrolytický kondenzátor od kachera. Napájacie napätie je 5 voltov. Výsledné napätie je 28 voltov. V tomto prípade sa zistí vplyv uzemnenia, bez uzemnenia je výstup 27 voltov, s uzemnením je výstup 28 voltov
Vplyv uzemnenia na výstupné napätie Brovinovho kachera
Pre trénera je dôležitá rezonancia. Bez neho nebude režim činnosti kvalistu správny a kvalit bude fungovať takmer ako autogenerátor a iba prítomnosť rezonancie vedie k zdaneniu skutočného kvalitného procesu. V kacher sú 2 rezonančné procesy. Druhý rezonančný proces vedie k vzniku voľných vibrácií na povrchu vodiča. Je dôležité pochopiť, že proces Kacher nastáva, keď sa energia pohybu nosiča premení na potenciálnu energiu a zmena potenciálnej energie vedie k oscilačnému procesu. Výsledné oscilácie sú bez prúdu a prúd je v protifáze
DLR#468. Oscilačný proces na povrchu vodiča
Počas dodatočných meraní napätia boli odhalené zaujímavé vlastnosti:
1. Prítomnosť statického potenciálu medzi plusom napájacieho stupňa 100 nF kondenzátora a zemou 1-2 mV
2. Prítomnosť statického potenciálu medzi kolektorom tranzistora kt603a (horúci koniec cievky kolektora) a zemou 4-25 mV
3. Napätie na kondenzátore napájajúcom kaskádu je vyššie ako napájacie napätie a teda 9,5 V oproti 5,6 V
4. Nedostatok statického potenciálu vzhľadom na zem na mínus a plus autonómneho zdroja energie (soľné batérie 6 voltov)
7. Odber prúdu 20-35 mA v závislosti od vzájomného usporiadania kolektora a odnímateľných cievok, užšie usporiadanie cievok znižuje prúd
nárast napätia napájacieho kondenzátora Kacher Brovin a anomálne statické potenciály
Cache môžu pracovať s novými lacnými automatizačnými nástrojmi. Patenty Ruskej federácie 2075726, 2444124, 2551806, elektrárne, nabíjačky batérií, analyzátory plynov a analyzátory iných látok, elektronické tlakomery na koncentráciu atómov. To je práve to, čo už bolo vyskúšané.
Generátor elektrického kacherovho obvodu sa preruší na tranzistore patent RU2444124C1 Brovin
Stiahnite si dokumenty:
Už dlho som chcel zostaviť malú Teslovu cievku alebo Brovinov kacher, aby som mohol robiť rôzne experimenty. Jednoduchý kacher ma nenadchol, pretože oblúkov z neho bolo mizivé. Zrodila sa myšlienka nahradiť bipolárny tranzistor terénnym pracovníkom.
Prúdová spotreba konštrukcie je od 1 do 2-3 ampérov v závislosti od napájacieho napätia. Napájacie napätie je 100-250 voltov, ak použijete vhodný tranzistor s efektom poľa, napätie sa môže zvýšiť.
Pre začiatočníkov okamžite poviem, že streamery môžu stlačiť maximálne 20 centimetrov. (tu v článku strímre 12-17 centimetrov).
Princíp činnosti je založený na generovaní vysokofrekvenčných impulzov terénnym pracovníkom.
V obvode je možné nahradiť absolútne všetko, čo však ovplyvní činnosť zariadenia.
Zariadenie nemusí byť nakonfigurované, ak je všetko správne zmontované, ale ak to nefunguje, potom hľadáme zárubňu v okruhu. Ak to nefunguje a všetko je správne zostavené, potom na miestach zmeníme závery sekundárneho, malo by to pomôcť. Aby sme obvod pretaktovali a zväčšili streamery, urobíme do obvodu cievky L2 oscilačný obvod. Po vybratí kondenzátora budú oblúky hlasné a dlhé. Vyberáme predpätie od 10 do 60 kiloohmov, na výkone nezáleží. Cievka L1 je tlmivka od LDS, tiež ju treba vybrať a vhodný je aj primár z transformátora.
Náklady na zariadenie boli 560 rubľov, ak si kúpite úplne všetky detaily.
A, samozrejme, fotky.
Zoznam rádiových prvkov
| Označenie | Typ | Denominácia | množstvo | Poznámka | skóre | Môj poznámkový blok |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1 | MOSFET tranzistor | IRFP460 | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| VD1 | Dióda | KD202B | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| VD2, VD3 | zenerova dióda | KS147A | 2 | Do poznámkového bloku | ||
| C1 | elektrolytický kondenzátor | 100uF 450V | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| C2 | Kondenzátor | 1uF 400V | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| R1 | Rezistor | 40 kOhm | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| R2 | Rezistor | 1 kOhm | 1 |
