طرح آیونوفون - یک قوس آواز. ولتاژ بالا و قوس آواز بیشتر

یکی دیگر از پروژه های مطالعاتی جالب مربوط به ولتاژ بالا. پس خودتو راحت کن در طول ویدیوی کانال آکا کاسیانبیایید یک ساختار بسیار آموزنده را جمع آوری کنیم - "Ionophone" یا آواز خواندن برای یک دوست. شاید این نام برای بسیاری معنی نداشته باشد، اما چنین اسباب بازی هایی در بین آماتورهای رادیویی مبتدی بسیار محبوب هستند. قطعات رادیویی را می توان در این فروشگاه چینی ارزان خریداری کرد.
ما به این واقعیت عادت کرده ایم که صدا باید از بلندگو یا بلندگو پخش شود. آیونوفون به شما این امکان را می دهد که با استفاده از یک جریان یونیزه یا یک قوس ولتاژ بالا همان صدا را بازتولید کنید.
و در حال حاضر موسیقی قوس ولتاژ بالا را خواهید شنید.

در واقع، طراحی چنین اسباب بازی جالبی بسیار ساده است. این شامل یک ژنراتور به شکل یک تراشه NE55، یک واحد قدرت در مقابل یک ترانزیستور اثر میدان n کانال و یک ترانسفورماتور ولتاژ بالا از اسکن افقی یک تلویزیون شوروی است.

بیایید با ژنراتور شروع کنیم. NE55 به عنوان یک مولد موج مربعی با قابلیت مدولاسیون صدا عمل می کند. امکان تنظیم فرکانس بین 6-48 کیلوهرتز با استفاده از یک مقاومت تنظیم روی برد وجود دارد. یک سیگنال صوتی از طریق یک خازن ایزوله به خروجی پنجم میکرو مدار یا خروجی کنترل ارسال می شود. به این اجازه می دهد تا مدت زمان پالس های خروجی را کنترل کند. خروجی ریز مدار با یک ترانزیستور اثر میدان بارگذاری می شود که یک ترانسفورماتور ولتاژ بالا را به حرکت در می آورد.

ترانزیستور اثر میدانی باید روی رادیاتور نصب شود. مناسب با جریان 20 آمپر و با ولتاژ نامی بالای 40 ولت. توصیه می شود کارگران مزرعه را برای 100 ولت ببرید. می توانید از IRFZ44، 46، 48 یا موارد مشابه موجود استفاده کنید، همچنین می توانید از ولتاژ بالا استفاده کنید.

و حالا بیایید به یک ترانسفورماتور افقی مناسب برای یک قوس آواز بپردازیم. در این نسخه از مدار آیونوفون، این TVS 110 PTS 15 است. ابتدا 12 دور سیم میلی متری عایق شده را روی قسمت آزاد هسته می پیچیم. در اصل، قطر سیم می تواند از 0.7 تا 1.5-2 میلی متر باشد. سپس باید خروجی سیم پیچ ولتاژ بالا را پیدا کنید. به عنوان یک قاعده، این سیم پیچی با بالاترین مقاومت است. مولتی متر در این مورد کمک خواهد کرد. یا می توانید اسناد را در اینترنت بارگیری کنید، جایی که همه چیز با جزئیات نشان داده شده است. در مورد ترانسفورماتورهای افقی مشابه، یکی از سیم پیچ های ولتاژ بالا مستقیماً روی سیم پیچ قرار دارد - دومی از پایین. تعیین آن بسیار آسان است، زیرا یک سیم عایق به آن متصل است.
بعد، دو سیم عایق را به مخاطبین سیم پیچ ولتاژ بالا وصل می کنیم. طول قطعات 15-20 سانتی متر است.

سپس برد آیونوفون را مونتاژ می کنیم و یک ترانسفورماتور خطی به آن وصل می کنیم. به عنوان منبع تغذیه، هر منبع تغذیه با ولتاژ 5 ولت یا بیشتر، با جریان 2 آمپر یا بیشتر انجام می شود. برای کارآمدترین عملکرد مدار، به منبع تغذیه با ولتاژ 10-12 ولت نیاز دارید و با جریان 2 A و بالاتر. همچنین می توانید قوس آواز را از باتری ها تغذیه کنید.

سیگنال صوتی از هر پخش کننده، تبلت یا تلفن همراه با استفاده از جک استاندارد هدفون تامین می شود.
حالا بیایید از تماشای آن لذت ببریم. قوس نه تنها صدا می دهد، بلکه شکل آن را نیز تغییر می دهد. این امر به ویژه در فرکانس های پایین قابل توجه است. رفتن به سلامت، اما در مورد اقدامات ایمنی را فراموش نکنید! استادان بیشتر الکترونیک.

چنین طرحی به هیچ وجه انحصاری نیست ، مدتهاست که در طراحی های رادیویی آماتور خانگی که در آن نیاز به بدست آوردن ولتاژ بالا (تفنگ های بی حس کننده ، تفنگ گاوس و غیره) وجود دارد ، استفاده می شود. سیگنال صوتی باید از طریق یک خازن فیلم روی پین کنترل ریز مدار NE555 اعمال شود (شما می توانید یک خازن سرامیکی نیز بگیرید) که ظرفیت آن باید به صورت تجربی انتخاب شود.

دستگاه مونتاژ شده کاملاً قابل اطمینان کار می کند ، اما اگر آن را برای مدت طولانی روشن کنید ، ریز مدار ممکن است بیش از حد گرم شود ، برای جلوگیری از این امر ، یا باید از یک درایور قدرتمندتر استفاده کنید یا ریز مونتاژ را روی یک هیت سینک خانگی قرار دهید.

بنابراین، اگر تصمیم دارید چنین وسیله ای را به عنوان سوغات جمع آوری کنید، می توانید از طرح قابل اعتمادتری استفاده کنید.

گزینه دوم می تواند برای مدت زمان کافی طولانی کار کند. در آن ، تایمر از ولتاژ کم تغذیه می شود ، این کار طولانی مدت و قابل اعتماد را بدون گرم شدن بیش از حد ریز مدار تضمین می کند و درایور ترانزیستور اضافه بار حاصل را از ریز مونتاژ حذف می کند. این مبدل گزینه بهتری است، گرچه به ترتیب عناصر بیشتری در آن وجود دارد. تقریباً هر جفت مکمل کم و متوسط ​​را می توان در درایور استفاده کرد، از KT316/361 افسانه ای گرفته تا KT814/815 یا KT816/817 قدرتمندتر. این دستگاه همچنین می تواند از ولتاژ تغذیه کاهش یافته در محدوده 6-9 ولت کار کند. در مثال من، مدار توسط یک باتری 12 ولتی 7 آمپر ساعتی UPS تغذیه می شود.

از نوع قدیمی TVS-110PTs15 به عنوان ترانسفورماتور ولتاژ بالا استفاده شد.

بدون سیگنال به پین ​​کنترل تایمر، مدار به عنوان مبدل تقویت کننده کار می کند. سیم پیچ استاندارد یک ترانسفورماتور افقی امکان به دست آوردن قوس بلند در خروجی ساختار قوس آواز را نمی دهد، بنابراین می توانید سیم پیچ خود را در سمت آزاد هسته بپیچید. این شامل 5-10 دور سیم مسی 0.8-1.2 میلی متر است.

در سال 1899 یا 1900، فیزیکدان انگلیسی ویلیام دو بویس دادل با لامپ های قوسی آزمایش کرد تا جلوه صوتی ناخواسته ناشی از آنها را کاهش دهد. اما نتیجه برعکس شد. معلوم شد که وقتی یک مدار نوسانی به موازات قوس متصل می شود، خود نوسانات در سیستم در فرکانس همین مدار اتفاق می افتد. قوس شروع به "آواز خواندن" می کند. (راستش را بخواهید، جیغ زدن منزجر کننده است).

برای کسانی که این کافی است، ویدیو را تماشا کنید:

برای شروع، مداری که من روی ویدیو دارم بوق می‌زند.

600 ولت برای این آزمایش مورد نیاز نیست (بیشتر آن هنوز توسط بالاست خاموش می شود)، فقط یک بلوک آماده با بالاست آماده در دست بود. فرکانس محاسبه شده مدار با درجه بندی مشخص شده عناصر 2800 هرتز است. به نظر می رسد ارتفاع صدای جیر جیر است.

ابتدا 2 الکترود گرافیتی گذاشتم سپس آند را با یک مسی جایگزین کردم. بنابراین نسل با صدای بلندتر و پایدارتر جیرجیر می کند.

اما در واقع همه چیز به این سادگی نیست. تولید به دلیل وجود یک بخش در حال سقوط در مشخصه جریان-ولتاژ قوس رخ می دهد. بنابراین، حداقل باید به این منطقه برسید. همه چیز تأثیر می گذارد: مواد الکترودها، فاصله بین آنها، محیطی که قوس در آن می سوزد، پارامترهای الکتریکی خود مدار.

اگر حتی عمیق تر صعود کنید، 2 حالت نوسان ممکن است: پیوسته (موج سینوسی خالص با توان کم) و متناوب (موج سینوسی نامتقارن با خاموش شدن دوره ای قوس). اما اگر این در جزئیات باشد، کل سخنرانی بیرون خواهد آمد. و این موضوع از این جهت قابل توجه است که ارتباطات رادیویی صوتی ابتدا بر اساس این اصل انجام شد. قبل از آن فقط مورس می توانست تلگراف کند.

درست است، در ساده ترین شکل خود، این ژنراتور قادر به دادن فرکانس بالای 20-30 کیلوهرتز نیست. برای ورود به محدوده رادیویی، حداقل باید قوس را در فضایی از هیدروژن یا مواد غنی از آن (الکل، نفت سفید) قرار داد. سپس، مطلوب است که آند مسی و آب خنک شود. تعدادی تدابیر ویژه دیگر نیز اعمال شد. این نوآوری ها بعدها توسط مهندس سوئدی پاولسن ارائه شد. چنین ایستگاه های رادیویی زمانی بسیار رایج بودند (به عنوان مثال، برج معروف شوخوف در مسکو) و برای توان تا صدها کیلووات ساخته شده بودند.

به هر حال، این اصل در مهندسی رادیو مدرن فراموش نشده است. فقط به جای قوس، از دیودهای تونلی استفاده می شود که دارای بخش سقوطی از مشخصه هستند، اما اجازه عملکرد حتی در محدوده مایکروویو را می دهند.

فکر می کنم فعلا همین کافی است.

در این راهنما، یاد خواهید گرفت که چگونه یک دستگاه بسیار هیجان انگیز را با دستان خود مونتاژ کنید. آیونوفون یا همان طور که عامه به آن "قوس آوازی" می گویند. علیرغم این واقعیت که این نام به خیلی ها چیزی نمی گوید، با این وجود، چنین اسباب بازی هایی در بین آماتورهای رادیویی مبتدی بسیار محبوب هستند.
همه ما مدت هاست به این واقعیت عادت کرده ایم که صدای دستگاه های مختلف به لطف بلندگوهای استاندارد بازتولید می شود. اما یونوفون به دلیل جریان یونیزه شده خاصی قادر به بازتولید همین سیگنال است.

در واقع، یک آماتور رادیویی جوان هیچ چیز پیچیده ای را در دستگاه نمی بیند، زیرا کل مدار از موارد زیر ساخته شده است:

• ژنراتور. این توسط تراشه NE555 نشان داده شده است.
• بخش قدرت، که یک ترانزیستور اثر میدان N-channel قدرتمند IRFZ44 است.
• یک ترانسفورماتور ولتاژ بالا متشکل از یک اسکن افقی از یک تلویزیون قدیمی شوروی Tr1

بیایید این ساختار را با جزئیات بیشتری تجزیه و تحلیل کنیم. NE555 یک مولد موج مربعی با قابلیت مدولاسیون صدا است. با کمک یک مقاومت رشته ای که روی برد قرار دارد، می توانید فرکانس را در بازه شش تا ۴۸ کیلوهرتز تنظیم کنید.
خود سیگنال صدا باید با استفاده از خازن ایزوله به پنجمین خروجی مدار تامین شود. با توجه به این، شما می توانید مدت زمان پالس ها را کنترل کنید. یک ترانزیستور اثر میدان خروجی ریز مدار 555 را بارگذاری می کند و یک ترانسفورماتور ولتاژ بالا قدرتمند را به حرکت در می آورد. باید در بالای رادیاتور قرار گیرد. برای این طرح می توانید از کارگران میدانی با شدت جریان 20 آمپر و با ولتاژ نامی بیش از 40 ولت استفاده کنید. اما بهتر است از ترانزیستورهای 100 ولت استفاده کنید.

در مورد ترانسفورماتور افقی، در نسخه ما TVS110PTs15 استفاده شده است

برای شروع، قسمت آزاد هسته 12 بار با یک سیم عایق 1 میلی متری پیچیده می شود. اندازه سیم ها در قطر باید از 0.5 تا 2 میلی متر باشد.

در مرحله بعد، شما باید خروجی یک سیم پیچ جامد را از یک ترانسفورماتور ولتاژ بالا پیدا کنید. در بیشتر موارد، این سیم پیچی با بالاترین مقاومت است. برای پیدا کردن آن می توانید از مولتی متر استفاده کنید. یا به این نمودار نگاهی بیندازید:

قوس نه تنها می تواند صدا کند، بلکه می تواند شکل خود را در فرکانس های پایین نیز تغییر دهد.

در پایان، من می خواهم توجه را به این واقعیت جلب کنم که در هیچ آزمایشی نباید ساده ترین قوانین ایمنی را فراموش کنید.

فایل های پیوست شده -

ژنراتور باد مبتنی بر موتور ناهمزمانکتابخانه ما دوشاخه را به کابل صوتی محافظ لحیم کنید