Hoy veremos los encendedores de gas chinos que funcionan con pilas AA. El precio de estos dispositivos no supera el dólar (en algunos casos no más de 0,5 dólares). Estos encendedores tienen un llenado completamente electrónico. En su interior se puede encontrar una placa compacta en la que se ubican varios componentes.
El circuito del encendedor de gas consta de dos partes principales:
- Transformador de voltage;
- Bobina de alto voltaje.
Estos encendedores están diseñados para funcionar con una o dos pilas AA con un voltaje de 1,5 voltios. Puede funcionar durante mucho tiempo con una pila AA, con dos pilas no debe estar encendido durante mucho tiempo. Durante el funcionamiento, se forma una fuga de aire en la salida de no más de 0,5 cm. El voltaje de salida del circuito es de aproximadamente 6-7 kV.
Un convertidor elevador consta de solo tres componentes:
- Transistor;
- Resistencia limitadora;
- Transformador elevador.
Circuito electrónico de encendedor.
El circuito es un generador de bloqueo. En el devanado secundario se genera un voltaje aumentado de aproximadamente 50 voltios. A menudo, en tales circuitos se utiliza un transistor bipolar de la serie S8550D (pnp, 25 V, 1,5 A). Luego se endereza el voltaje. El tiristor PCR606J (600 V, 0,6 A) funciona en modo de conmutación y suministra impulsos de corta duración al devanado primario de una bobina de alto voltaje. La bobina en sí es seccional, la resistencia del devanado secundario es de aproximadamente 355-365 ohmios. El devanado está enrollado con alambre de cobre y el diámetro es de aproximadamente 0,05 mm. El devanado primario está enrollado en una varilla de ferrita y consta de 15 vueltas, el cable mide 0,4 mm.
Posibles causas de mal funcionamiento del dispositivo.
- La causa de un mal funcionamiento del circuito puede ser principalmente un tiristor defectuoso. Se puede sustituir por uno similar, por ejemplo, MCR2208.
- La segunda razón del mal funcionamiento del circuito puede estar en el transistor. Durante el funcionamiento, puede fallar por varias razones. Es aconsejable sustituir el transistor por uno más potente, el KT815/817, aunque también se pueden utilizar unos de baja potencia, el KT315 o, mejor aún, el KT3102.
- En raras ocasiones, un circuito puede fallar debido a un diodo. El hecho es que en algunos circuitos de encendedor de gas se utiliza un diodo rectificador normal, pero recientemente en casi todos los dispositivos se puede ver un diodo de pulso de la serie FR107.
Este encendedor eléctrico será un excelente ayudante de cocina para estufas de gas que no tienen función de encendido eléctrico. Su funcionamiento es muy cómodo y sin problemas. Puede hacerlo usted mismo dedicando solo un par de horas de su tiempo, habiendo abastecido previamente un trozo de fibra de vidrio de una cara y un mínimo de componentes de radio económicos. Un boceto de una placa de circuito impreso y un dibujo del diseño propuesto le servirán como fiel asistente.
El principio de funcionamiento de una estructura casera se basa en la carga-descarga cíclica de la capacitancia C1. Esto se hace cuando se presiona el botón SВ1. A través de la resistencia R1, el diodo VD1 y el devanado primario del transformador. Y cuando se descarga C1, la corriente fluye a través del circuito del tiristor abierto, el diodo VD2 y el devanado primario del transformador elevador. Se induce una tensión de alto voltaje en el devanado secundario del transformador, lo que provoca la formación de una chispa en el espacio entre los electrodos y enciende el gas.
El transformador está fabricado sobre un trozo de varilla de ferrita de 2 centímetros de largo de cualquier receptor de radio. Después de envolver la varilla con cinta aislante, se enrolla el devanado secundario en secciones de 6 por 90 vueltas con cable PEV-2 0,06. Luego aíslan el devanado de alta tensión y proceden a enrollar el devanado primario de sólo cuatro vueltas, con un cable de la misma marca, pero de 0,5 mm de diámetro.
La peculiaridad de este sencillo diseño de radioaficionado es que la placa de circuito impreso también es una estructura de soporte.
El contacto elástico SB1 está fabricado a partir de una tira de latón de 0,2 mm de espesor y 8 mm de ancho. El botón en sí está hecho de cualquier material aislante, opcionalmente, plexiglás.
El cuerpo del encendedor está pegado con láminas de poliestireno o un material similar. El aislamiento completo de la parte de alto voltaje de todas las demás hace que este dispositivo sea absolutamente seguro de usar.
El principio de funcionamiento de este dispositivo es simple: convertir voltaje directo en voltaje de alto voltaje y alta frecuencia para producir una chispa.
Pero como lo demuestra la práctica, el principal problema en la fabricación de un encendedor eléctrico es el transformador de alto voltaje: en primer lugar, se le exigen requisitos muy altos en términos de calidad de aislamiento y, en segundo lugar, también debe ser lo más pequeño posible.
Estos requisitos se cumplen en el siguiente diagrama: aquí se utiliza un transformador ya preparado, TVS-70P1. Se trata de un transformador de línea que se utilizaba en televisores portátiles en blanco y negro (como "Yunost" y similares). En el diagrama se indica como T2 (solo se utiliza un par de devanados).
El circuito propuesto permite eliminar la dependencia del voltaje suministrado a la bobina de alto voltaje del umbral de respuesta del dinistor (se utilizan con mayor frecuencia), como se implementa en circuitos publicados anteriormente.
El circuito consta de un autooscilador en los transistores VT1 y VT2, que aumenta el voltaje a 120...160 V utilizando el transformador T1 y un circuito disparador de tiristor VS1 en los elementos VT3, C4, R2, R3, R4. La energía acumulada en el condensador SZ se descarga a través del devanado T2 y un tiristor abierto.
En cuanto al transformador T1: está fabricado sobre un núcleo magnético de ferrita anular M2000NM1 de tamaño estándar K16x10x4,5 mm. El devanado 1 contiene 10 vueltas, el devanado 2 - 650 vueltas con cable PELSHO-0.12.
Para otros detalles: condensadores: S1, SZ tipo K50-35; C2, C4 tipo K10-7 o similares de pequeño tamaño.
El diodo VD1 se puede sustituir por KD102A, B.
S1 - microinterruptor tipo PD-9-2.
Se puede utilizar cualquier tiristor con una tensión de funcionamiento de al menos 200 V.
Los transformadores T1 y T2 se fijan al tablero con pegamento.
El dispositivo está fabricado sobre una placa de circuito impreso y se puede colocar incluso en un paquete de cigarrillos vacío.
La cámara de descarga está situada entre dos cables rígidos con un diámetro de 1...2 mm a una distancia de 80...100 mm de la carcasa. La chispa entre los electrodos pasa a una distancia de 3...4 mm.
El circuito consume una corriente de no más de 180 mA y la duración de la batería es suficiente para más de dos horas de funcionamiento continuo; sin embargo, no es recomendable el funcionamiento continuo del dispositivo durante más de un minuto debido al posible sobrecalentamiento del transistor VT2. (no tiene disipador).
Al configurar el dispositivo, puede ser necesario seleccionar los elementos R1 y C2, así como cambiar la polaridad del devanado 2 del transformador T1. También es recomendable realizar el ajuste con un R2 desinstalado: verifique el voltaje en el capacitor SZ con un voltímetro, luego instale la resistencia R2 y, monitoreando el voltaje con un osciloscopio en el ánodo del tiristor VS1, asegúrese de que El proceso de descarga del condensador SZ está presente.
La descarga SZ a través del devanado del transformador T2 se produce cuando se abre el tiristor. El transistor VT3 genera un impulso corto para abrir el tiristor cuando el voltaje en el condensador SZ aumenta a más de 120 V.
El dispositivo también puede encontrar otras aplicaciones, por ejemplo como ionizador de aire o dispositivo de descarga eléctrica, ya que entre los electrodos del explosor surge una tensión de más de 10 kV, que es suficiente para formar un arco eléctrico. Con una corriente baja en el circuito, este voltaje no pone en peligro la vida.
Ahora pensemos en dónde podemos utilizar este relleno. Hay muchas opciones, consideraremos solo las más interesantes que pueden servir como base para proyectos más serios.
Así, el primer diseño basado en el encendedor de gas eléctrico chino es un dispositivo para transmitir corriente eléctrica sin cables.
De hecho, un dispositivo de este tipo es increíblemente simple, ni siquiera es necesario rehacer nada. Primero desmontamos el encendedor y retiramos el mecanismo. Desoldamos la bobina de alto voltaje, luego necesitamos enrollar dos circuitos. Se necesitan circuitos para transmitir y recibir corriente eléctrica.
El circuito transmisor no es crítico (ni tampoco el circuito receptor), en mi caso el circuito está enrollado en un tubo de 20 cm de diámetro. Se utilizó un cable de bobinado con un diámetro de 0,6 mm y el número de vueltas fue 40. Este circuito se suelda en lugar del transformador de alto voltaje. El segundo circuito es el circuito receptor, en mi caso está enrollado con alambre de 0,4 mm y contiene 80 vueltas. Puedes enrollarlo en cualquier cosa, el diámetro del marco es de 5 a 20 cm.
Para verificar la funcionalidad de dicho sistema, debe conectar un LED (cualquier color, la polaridad no es importante) a los terminales del circuito receptor a través de una resistencia limitadora de 1 kiloohmio. La frecuencia de funcionamiento del convertidor es de unos 80-120 hercios. Se genera un voltaje en el circuito receptor, la frecuencia de la corriente es igual a la frecuencia de los pulsos que se suministran al circuito receptor. Como puede ver, el LED en este caso no funciona con corriente continua, pero las ráfagas son muy rápidas y el ojo humano no es capaz de ver los intervalos y percibimos esa luz como constante.
Entonces, analizamos uno de los métodos más simples de transmisión de corriente inductiva sin cables. Por lo tanto, es posible transmitir corriente a una distancia de 10 a 15 cm, solo vale la pena preguntarse: ¿dónde aplicarlo? Este método se puede utilizar en todas partes, desde cargadores inalámbricos para teléfonos móviles y portátiles hasta transformadores Tesla. No explicaré los diagramas y diseños en detalle, solo arrojaré algunas ideas.
1) De la bobina receptora recibimos una corriente de alta frecuencia, se puede rectificar, luego estabilizar y usar para alimentar o cargar dispositivos autónomos.
El segundo diseño, basado en un encendedor de gas eléctrico chino, es un cargador de una batería AA. Puedes cargar tanto un teléfono móvil como receptores y reproductores.
Esquema original
Rehaciendo el circuito en la memoria.
El diseño de dicho cargador es bastante sencillo. Nuevamente, debe desmontar el encendedor y desoldar la mitad de los componentes de la placa. De la placa necesitamos un convertidor basado en un autooscilador. El convertidor consta de un transformador, un transistor y una resistencia base. También dejamos un diodo de pulso en la placa, que es necesario para rectificar la corriente. A continuación necesitamos un diodo Zener de 5,6 voltios y un condensador electrolítico. La capacitancia del condensador no es crítica (100-1000 µF), el voltaje debe ser de 10-50 voltios.
El resultado es un cargador de teléfono móvil sencillo con una sola batería, cuyo montaje no requiere mucho esfuerzo. Lo más interesante es que incluso se pueden utilizar pilas AA y, con un voltaje de 1,2 voltios, el dispositivo sigue funcionando incluso si el voltaje de la batería es de aproximadamente 1 voltio. Todo lo que tiene que hacer es encontrar un estuche adecuado y tendrá un cargador de campo completo para dispositivos móviles.
Como se mencionó anteriormente, los encendedores chinos con llenado electrónico son demasiado débiles. El otro día decidí reforzar uno de estos encendedores para el uso previsto, ya que sin modificaciones no es capaz de encender gas.
Los componentes internos son estándar: un convertidor y una bobina de alto voltaje. El dispositivo funciona de manera muy simple: el voltaje de una batería AA se suministra a un convertidor autooscilante y se genera un voltaje de 40-50 voltios en la salida del primer transformador. Luego, este voltaje se rectifica a través de un diodo de pulso y se acumula en un capacitor. En este caso, se utilizó un condensador de película de 50 voltios y 0,33 µF. Una vez que el condensador está completamente cargado, parte del voltaje se aplica al electrodo de control del tiristor, provocando que este último se abra. Al abrir el tiristor, el condensador entrega todo su potencial al devanado primario de la bobina de alto voltaje, es decir, la capacitancia del condensador se descarga en este devanado. Como resultado, se forma un campo electromagnético y se genera una corriente eléctrica en el devanado secundario. El voltaje alcanza hasta 7 kV debido al gran número de espiras, por lo que se pueden observar descargas eléctricas.
La frecuencia de apertura de las descargas en la salida es proporcional a la frecuencia de apertura del tiristor por minuto. La frecuencia de estas descargas depende directamente de la tensión de alimentación. Para aumentar la frecuencia se utilizaron dos baterías. Baterías de níquel-cadmio voltaje total 2,4 voltios, capacidad 250 mA.
Con esta fuente de alimentación, la frecuencia de descarga aumentó al menos 3 veces, se podían usar tres baterías, pero no había suficiente espacio en el estuche. A continuación decidí reforzar la parte de ahorro. Para ello se soldó otro condensador paralelo al condensador principal, exactamente igual que el primero. Como resultado, la capacitancia total de ambos condensadores es 0,66 μF. Así, las descargas se volvieron más brillantes y la frecuencia aumentó. El encendedor reformado hace su trabajo con éxito. En el futuro está previsto añadir un cargador integrado de red de 220 voltios.
