Плазменный шар из лампы накаливания. Плазменные шары своими руками

Попросили отремонтировать игрушку "плазменный шар" - она работает с перебоями или вообще не работает. Весит мало, внутри почти пусто, звук не очень, но при работе создаёт приличные эффекты. После вскрытия обнаружил неприпаянный провод, аккуратно припаял, а заодно и сфоткал что мог, нарисовал схему. На фотографии хорошо видно место ремонта.

Конструкция представляет собой корпус, на котором закреплена основная лампа сферической формы, под ней внутри корпуса расположена вторая лампа в виде изогнутой кольцом трубки. Имеются две фиксирующиеся кнопки: включение и выключение звука. Питается от сети ~220 В.

Блок питания - конденсаторный, преобразователь - однотранзисторный блокинг-генератор, создаёт на выходе трансформатора высоковольтное , которое подаётся на обе лампы одновременно.

Лампы представляют собой запаянные стеклянные колбы без впаянных электродов. В качестве электродов использованы крепёжные элементы и покрытие на внутренней поверхности внутренней сферы.

При работе нижняя лампа светится равномерно, внутри сферы происходят разряды по всему объёму между внутренней и наружной сферами. Приближением руки можно изменять распределение разрядов в сфере. При касании сферы разряд идёт к месту касания, чувствуется слабое тепло, слышно изменение частоты блокинг-генератора.

На таймере 555 серии есть море интересных и простых радиолюбительских конструкций. Одной из таких конструкций является обратноходовый или однотактный преобразователь напряжения. Конструкция самого преобразователя достаточно проста и надежна в работе. Внутри микросхемы нет дополнительного усилителя по напряжению, поэтому выходной сигнал микросхемы нужно дополнительно усилить.

В качестве усилительного каскада использована комплементарная пара отечественных маломощных транзисторов серии КТ3102 и КТ3107, хотя можно и использовать более мощные пары, например КТ814 и КТ815, КТ816 и КТ817. Без усилителя, напряжения на выходе микросхемы может быть недостаточным для срабатывания полевого транзистора.
На конденсаторе 68нФ и резисторе 120 Ом собран фильтр для гашения обратного напряжения. Без фильтра может из строя выйти мосфет.

Резистор фильтра желательно использовать с мощностью 1-2 Ватт, его номинал можно отклонить в ту или иную сторону на 10%, на работу устройства это не повлияет.

Диод КД212 можно заменить на импортный быстродействующий диод серии UF4007.
В схеме можно использовать полевой транзистор IRF3205 илиIRL3705, заранее укрепленный на теплоотвод. В ходе работы резистор 120 Ом и полевой транзистор должны греться, это вполне нормально.

В качестве трансформатора использован строчник - трансформатор от строчной развертки отечественного телевизора, трансформатор буквально любой. Вторичная обмотка заводская, а первичную придется мотать самим - 5 витков провода с диаметром 1.5-2мм, для удобства обмотка намотана двумя жилами многожильного провода в силиконовой изоляции.

В качестве шара использована обыкновенная лампа накаливания (мощность не важна), лампы можно использовать как рабочие, так и вышедшие из строя.

Внимание! Не советуется долго играть с плазменным шаром, иногда температура дуги расплавляет стеклянную оболочку лампы, тогда вы рискуете получить удар тока в 2-4 киловольт и с нешуточной силой тока в 90 мА! Это может привести к очень серьезным последствиям. Ни в коем случае не дотрагивайтесь концов вторичной обмотки строчника, это смертельно опасно!

Список радиоэлементов

На этой странице мы расскажем о конструкции и принципе действия плазменного шара

Состоит из внешней стеклянной сферы, электрода и блока генерации высокого напряжения

Внутри большой стеклянной колбы находится смесь разреженных инертных газов, вещество которых ионизируется подачей тока высокого напряжения на сферическую верхушку центрального электрода

Разряд с электрода создает пробой электрической дуги сквозь ионизированный газ, а вещество на пути пробоя переходит в состояние плазмы. Видимое свечение же связано с переходом электронов из состояния с высокой энергией в низкоэнергетическое состояние - высвобождаемая при этом энергия излучается в видимом диапазоне света. Цвет же свечения зависит от состава смеси газов, находящихся внутри внешней сферы.

Видимые внутри плазменных шаров светящиеся сполохи являются не чем иным, как плазмой - четвертым агрегатным состоянием вещества. Состояние плазмы характерно тем, что в нем вещество в равной степени состоит из положительно и отрицательно заряженных частиц и в этом состоянии находится 99% видимого вещества нашей Вселенной.

Северное сияние, молнии, ионосфера Земли, межзвездные туманности, Солнце и другие звезды - не полный список знакомых всем проявлений плазмы в природе. Но благодаря изобретательности человеческого разума, создавшего , каждый теперь может созерцать частичку этих Вселенских явлений у себя дома в любой момент времени

Плазменный шар - это красивая декоративная лампа, которая может стать замечательной частью интерьера любого помещения. Этот светильник дает обширное пространство для творчества, создания дизайна всех видов. Плазменные шары на сегодняшний день имеются в продаже в большом количестве, и таким чудом уже будет трудно кого-то удивить. Однако можно попробовать изготовить данную красоту и своими руками.

Необходимые материалы

Чтобы создать такую сферу собственноручно, нужно подготовить:

Как сделать плазменный шар

Процесс работы будет состоять из нескольких шагов.

1. Придерживаясь техники безопасности, необходимо снять стеклянный шар с основы игрушки, делая это очень осторожно, потому что идущих через нее проводов практически нет, а заряд - очень сильный. Следует разобрать еще и центр шара. Плату нужно открутить и отложить в сторонку, она будет нужна чуть позднее.

Если отсутствует определенный навык работы с электроприборами, тогда следовать данному уроку нежелательно, так как это грозит тяжелым исходом и ранами на теле.

При демонтаже опоры плазменного шара нужно обратить внимание на присутствие вентиляционных дырочек. Они должны быть для отведения тепла. Плата также немного приподнимается, чтобы предоставить свободное передвижение воздуха, но никак не крепится к самому низу.

3. Плазменный шар своими руками можно мастерить дальше. Теперь нужно приложить пластиковую основу базы к готовой части МДФ, наметив места щелей для вентиляции и точки прикрепления болтов.

4. Следует просверлить отверстия вентилирования, не делая их сквозными для крепежных болтов, создать вырезы для провода, выключателя и зашкурить МДФ.

6. К плате еще требуется припаять термоусадочную муфту и проводки, которые будут контактировать с шаром. Чтобы провести их, понадобится прорезь в самом аппарате. Для этого через автомат проходит подходящего диаметра вакуумный автомобильный провод. В него вставляется муфта со шнуром, и все это наполняется силиконом.

7. Намазав стороны МДФ горячим клеем, осторожно вытяните проводок сквозь отверстие аппарата. МДФ следует приклеить к центру автомата.

8. Теперь из АБС-трубы необходимо вырезать маленькую подкладку, смазать ее силиконом и положить в середину внешней части установки. Затем следует собрать игрушку, проконтролировать, попала ли она в гнездо. Теперь можно посмотреть, как выглядит схема плазменного шара.

Шар с молниями

Электроника такой игрушки довольно несложная - это полумост на микросхеме. В работе трансформатора применяется строчник ТВС-110 ПЦ-115 с ординарными обмотками.

Плазменный шар с молниями является зарядом тока, который должен постоянно откуда-то выходить и куда-то течь, чтобы сформировывался закрытый контур. Сам ток протекает сквозь сосуд сферы и идет в почву. Для того чтобы энергию брать из земли, лучше всего применять заземление. Идеально будет сделать его собственноручно, так как в реальном мире оно не всегда доступно.

Не опасно ли такое занятие?

Для самого заземления используются конденсаторы C1, C2, имеющие гораздо меньший импеданс (сопротивление), нежели теплообменник "шар-земля". Один из проводков в розетке постоянно связан с грунтом. Но, не зная, какой точно из них соединяется, приходится применять сразу оба.

И сразу встает немаловажный вопрос: не ударит ли током, если прикоснуться к шару? Ведь сфера и ее молнии остаются соединенными с розеткой. Или, например, любой из конденсаторов поломается? Есть ответ: конденсатор емкостью 2.2 нФ никак не может пропустить сквозь себя электричество в таком количестве, которое бы навредило человеку. Плазменный шар будет иметь конденсаторы с символом Y2, которые нелегко вывести из строя. Они также стопроцентно разомкнут цепочку, если пойдет какое-то нарушение.

Вторая часть схемы была соединена с резистором энергии микросхемы R2. Схема работает постоянно при максимальном импедансе нормальной линии 180 кОм. Если стримеры будут мигать, тогда можно будет уменьшить такое сопротивление.

Конструкция плазменного шара

В качестве первичной обвивки лучше использовать выводы 9, 12 строчника ТВС-110 ПЦ15. Оранжевый проводок соединен с виртуальным заземлением, синий - с высоковольтным, а фиолетовый и белый провода - с первичным.

Рабочая частота полумоста должна равняться 30 кГц - это будет экономить электроэнергию. Чтобы напряжение на выходе было большим, строчник должен действовать в резонансе, который подбирается конденсатором С9. И его лучше выставить на напряжение не менее 620 В. Выбирать резонанс можно аналогично и частотой. Но если изменится рабочая частота, тогда и повысится энергопотребление, и схема может выйти из строя.

Некоторые хитрости

Плазменный шар имеет механику, которая также является несложной. В качестве корпуса идет редуктор от вентиляции. Все узелки удерживаются на трении. Чтобы фанерка не влезала дальше, чем требуется, можно приклеить деревянные палочки-ограничители, провод питания посадить на скобы и залить термоклеем.

С колбой пришлось чуть-чуть схитрить, так как ей в обязательном порядке необходима металлическая наружность снизу. Просто молнии могут начать бить сугубо вниз. Поверхность из металла имеет такой же резерв, что и молнии, она их просто отталкивает. Конечно, эта плоскость должна соединяться высоковольтным проводом.

Чтобы колба держалась, следует вырезать деревянную окружность, которая достаточно крепко заходит в сам корпус и не нуждается в специальном креплении.

После монтирования можно засовывать вилку в розетку. Должен получиться великолепный плазменный шар!