Ионофон своими руками или высоковольтная поющая дуга. "поющая дуга" вильяма дудделя
В данном руководстве вы узнаете, как своими руками собрать одно очень увлекательное приспособление. Ионофон, или как ее в народе называют «поющая дуга». Несмотря на то что, многим данное название ни о чем не скажет, все же подобные игрушки невероятно популярны в среде начинающих радиолюбителей.
Мы все уже давно привыкшие, что звук с различных устройств воспроизводится благодаря стандартным динамикам. Но ионофон способен воспроизвести этот, же самый сигнал, за счет специального ионизированного потока.
В действительности в устройстве молодой радиолюбитель не увидит ничего сложного, ведь вся схема сделана из:
- Генератора. Он представлен микросхемой NE555;
- Силовой части, которая является мощным N-канальным полевым транзистором IRFZ44;
- Высоковольтного трансформатора состоящего из строчной развертки старого советского телевизора Tr1
Разберем подробнее данную конструкцию. Микросхема NE555 является генератором прямоугольных импульсов с возможностью модуляции аудио. С помощью строчного резистора, который находится на плате, можно настраивать частоту в пределах от шести до 48-ми кГц.
Сам звуковой сигнал должен подаваться с помощью разделительного конденсатора на пятый вывод схемы. За счет этого можно контролировать продолжительностью импульсов. А полевой транзистор, нагружает выход микросхемы 555 и раскачивает мощный высоковольтный трансформатор. Он должен располагаться сверху на радиаторе. Для этой конструкции можно использовать полевики с силой тока от 20-ти ампер и с расчетным напряжением, превышающим 40 вольт. Но лучше воспользоваться транзисторами на 100V.
Что касается строчного трансформатора, то в нашем варианте используется ТВС110ПЦ15
Для начала свободная часть сердечника обматывается 12-ть раз заизолированным проводом в 1мм. Размер проводов в диаметре должен быть от 0,5-ти до двух мм.
Далее необходимо найти выход прочной обмотки с высоковольтного трансформатора. В большинстве случаев это бывает обмотка с наивысшим сопротивлением. Для того, чтобы ее отыскать можно воспользоваться мультиметром. Либо изучить данную схему:
Дуга способна не только звучать, но и менять свою форму при низких частотах.
В конце хотелось бы заострить внимание на том, что при любых экспериментах не стоит забывать о простейших правилах техники безопасности.
ПРИКРЕПЛЕННЫЕ ФАЙЛЫ –
Ветрогенератор на базе асинхронного двигателя Наша библиотека Паяем штекер к экранированному аудио кабелю
Устройство входит в число высоковольтных игрушек с применением интегрального таймера 555. Достаточно интересная работа девайса может вызвать особый интерес не только среди радиолюбителей. Такой высоковольтный генератор очень прост в изготовлении и не нуждается в дополнительной настройке.
Основа - генератор прямоугольных импульсов построенный на микросхеме 555. В схеме также применен силовой ключ, в роли которого N-канальный полевой транзистор IRL3705.
В этой статье будет рассмотрена детальная конструкция с подробным описанием всех используемых компонентов.
Активных компонентов в схеме всего два - таймер и транзистор, ниже распиновка выводов таймера.
Думаю, никаких затруднений с выводами не будет.
Силовой транзистор имеет следующую цоколевку.
Схема не новинка, ее давно используют в самодельных конструкциях где есть необходимость получения повышенного напряжения (электрошоковые устройства, гаусс-пушки и т.п.).
Аудио-сигнал подается на вывод контроля микросхемы через пленочный конденсатор (можно и керамический), емкость которого желательно подобрать опытным путем.
Хочу сказать, что устройство работает и достаточно хорошо, но не советуется включать на долгое время поскольку схема не имеет дополнительного драйвера для усиления выходного сигнала микросхемы, поэтому последняя может перегреться.
Если уж решили сделать такое устройство в качестве сувенира, то стоит использовать схему ниже.
Такая схема уже может работать в течении долгого времени.
В ней таймер питается от пониженного напряжения, этим обеспечивается долговременная работа без перегревов, а драйвер снимает перегруз с микросхемы. Этот преобразователь отличный вариант, хотя компонентов на порядок больше. В драйвере можно использовать буквально любые комплементарные пары малой и средней мощности, начиная от КТ316/361 заканчивая КТ814/815 или КТ816/817.
Схема может работать и от пониженного напряжения 6-9 вольт. В моем случае установка питается от аккумулятора бесперебойника (12 Вольт 7А/ч).
Трансформатор - использован готовый. Если установка собирается для показов, то стоит мотать высоковольтный трансформатор самому. Это резко уменьшит размеры установки. В нашем случае был использован строчный трансформатор типаТВС-110ПЦ15. Ниже представляю намоточные данные используемого строчного трансформатора.
Обмотка 3-4 4витка (сопротивление обмотки 0,1 Ом)
Обмотка 4-5 8витков (сопротивление обмотки 0,1 Ом
Обмотка 9-10 16витков (сопротивление обмотки 0,2 Ом)
Обмотка 9-11 45витков (сопротивление обмотки 0,4 Ом)
Обмотка 11-12 100витков (сопротивление обмотки 1,2 Ом)
Обмотка 14-15 1080витков (сопротивление обмотки 110-112 Ом)
Без подачи сигнала на вывод контроля таймера, схема будет работать как повышающий преобразователь напряжения.
Штатные обмотки строчного трансформатора не позволяют получать длинную дугу на выходе, именно в связи с этим можно мотать свою обмотку. Она мотается на свободной стороне сердечника и содержит 5-10 витков провода 0,8-1,2мм. Ниже смотрим расположение выводов строчного трансформатора.
Самый оптимальный вариант - использование обмоток 9 и 10, хотя проводились опыты и с другими обмотками, но с этими результат очевидно лучше.
В ролике, к сожалению не хорошо слышны слова, но в реале их можно четко слышать. Такой "дуговый" громкоговоритель имеет ничтожный КПД, который не превышает 1-3%, поэтому такой метод воспроизведения звука не нашел широкого применения и демонстрируется в пределах школьных лабораторий.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Программируемый таймер и осциллятор | NE555 | 1 | В блокнот | |||
| Линейный регулятор | UA7808 | 1 | В блокнот | |||
| T1 | MOSFET-транзистор | AUIRL3705N | 1 | В блокнот | ||
| VT1 | Биполярный транзистор | КТ3102 | 1 | В блокнот | ||
| VT2 | Биполярный транзистор | КТ3107А | 1 | В блокнот | ||
| С1 | Конденсатор | 2.2 нФ х 50В | 1 | Керамический | В блокнот | |
| С2 | Конденсатор | 100 нФ х 63В | 1 | Пленочный | В блокнот | |
| R1 | Резистор | 1 кОм | 1 | 0.25 Вт | В блокнот | |
| R2 | Резистор |
Всем привет! В этой статье я расскажу как сделать «Поющую дугу» или «Ионофон», самый любимый и популярный музыкальный гаджет начинающих радиолюбителей. В 1959 на шестнадцатой всесоюзной выставке творчества радиолюбителей в Москве группа Ленинградских радиолюбителей Б. Каратеев, В. Прютс и Е. Плоткин впервые показали миру невиданный в те времена звуковоспроизводящий агрегат с ионофоном, в некоторых научных источниках его называют плазменным громкоговорителем. Этот гаджет демонстрировали в действии, проигрывая на нем различные мелодии. Качество звучания было превосходное за счет расширения частотного диапазона, в отличии от электродинамических громкоговорителей, этот прибор не имел механических искажений, звук воспроизводился из электрической дуги возникающей между двумя электродами. Источником электрической дуги служил блокинг генератор с повышающим напряжение трансформатором.
Список радиодеталей для сборки Ионофона или Поющей дуги:
- Трансформатор строчной развертки ТВС-110ПЦ15 или ТВС-90ЛЦ5 и другие аналогичные от советских ламповых и транзисторных телевизоров
- Микросхема интегрального таймера NE555 или советский аналог КР1006ВИ1
- Резисторы R1 50R, R2 1K, P1 10K
- Конденсаторы С110n, С2 100n, C3 330n
- Транзисторы IRFZ44, IRF470, IRF3808 и другие аналогичные чем мощнее тем лучше
- Радиатор от компьютера чем больше тем лучше, транзистор будет очень сильно греться
На этом рисунке представлена простая схема ионофона из строчного трансформатора.
Схема состоит из генератора прямоугольных импульсов построенного на интегральном таймере NE555 c возможностью аудио модуляций. Важным элементом генератора высокого напряжения является строчный трансформатор ТВС-110ПЦ15.
На магнитопроводе трансформатора надо намотать новую первичную обмотку состоящую из двенадцати витков медного провода диаметром один миллиметр. Параллельно первичной обмотке подключается конденсатор, который увеличивает длину электрической дуги в два раза.
Все детали ионофона легко помещаются на маленькой печатной плате размером 4 на 2,5 сантиметра.
Полевой транзистор разместите на радиаторе от компьютера. На плате имеется подстроечный резистор предназначенный для регулировки частоты генератора в пределах 12-48 КГц. Звуковой сигнал от плеера или мобильного телефона подается на пятый вывод таймера NE555 через разделительный конденсатор. Что позволяет управлять длительностью выходных импульсов. Третий вывод микросхемы нагружен мощным полевым транзистором, раскачивающим высоковольтный трансформатор.
Напряжение питания генератора 12 вольт. В качестве источника питания подойдет компьютерный блок или любой другой с силой тока не менее 2 А. Не смотря на свою простоту ионофон нуждается в небольшой настройке частоты генератора, для этого при первом включении надо выставить на переменном резисторе Р1 сопротивление 3,2 кОм.
Потом зажечь дугу и вращая переменный резистор Р1 добиться максимальной длины дуги. На этом настройка поющей дуги окончена. После подключения плеера к генератору наслаждаемся кристально чистым звуком исходящим от горящей плазменной дуги.
Потом я решил придать ионофону более нормальный вид. Трансформатор и печатную плату с радиатором разместил на кусочке МДФ. Для плазмы из медной проволоки изготовил разрядник. Получился вот такой ионофон.
Немного наигравшись, мне стало интересно на какой частоте работает мой генератор высокого напряжения и я решил измерить частоту подключив осциллограф. Оказывается рабочая частота генератора 20 кГц.
Это устройство можно использовать как зажигалку. Дуга на столько горячая, что легко зажигает бумагу и до красна накаляет металлические предметы.
Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!
Основа - генератор прямоугольных импульсов построенный на микросхем 555. В схеме также применен силовой ключ, в роли которого N-канальный полевой транзистор IRL3705.
Активных компонентов в схеме всего два - таймер и транзистор, ниже распиновка выводов таймера.
Обмотка 3-4 4витка (сопротивление обмотки 0,1 Ом)
Обмотка 4-5 8витков (сопротивление обмотки 0,1 Ом
Обмотка 9-10 16витков (сопротивление обмотки 0,2 Ом)
Обмотка 9-11 45витков (сопротивление обмотки 0,4 Ом)
Обмотка 11-12 100витков (сопротивление обмотки 1,2 Ом)
Обмотка 14-15 1080витков (сопротивление обмотки 110-112 Ом)
В этой стать будет рассмотрена детальная конструкция с подробным описанием всех используемых компонентов.
Думаю, никаких затруднений с выводами не будет.
Силовой транзистор имеет следующую цоколевку.
Схема не новинка, ее давно используют в самодельных конструкциях где есть необходимость получения повышенного напряжения (электрошоковые устройства, гаусс-пушки и т.п.).
Аудио-сигнал подается на вывод контроля микросхемы через пленочный конденсатор (можно и керамический), емкость которого желательно подобрать опытным путем.
Хочу сказать, что устройство работает и достаточно хорошо, но не советуется включать на долгое время поскольку схема не имеет дополнительного драйвера для усиления выходного сигнала микросхемы, поэтому последняя может перегреться.
Если уж решили сделать такое устройство в качестве сувенира, то стоит использовать схему ниже.
Такая схема уже может работать в течении долгого времени.
В ней таймер питается от пониженного напряжения, этим обеспечивается долговременная работа без перегревов, а драйвер снимает перегруз с микросхемы. Этот преобразователь отличный вариант, хотя компонентов на порядок больше. В драйвере можно использовать буквально любые комплементарные пары малой и средней мощности, начиная от КТ316/361 заканчивая КТ814/815 или КТ816/817.
Схема может работать и от пониженного напряжения 6-9 вольт. В моем случае установка питается от аккумулятора бесперебойника (12 Вольт 7А/ч).
Трансформатор - использован готовый. Если установка собирается для показов, то стоит мотать высоковольтный трансформатор самому. Это резко уменьшит размеры установки. В нашем случае был использован строчный трансформатор типа ТВС-110ПЦ15. Ниже представляю намоточные данные используемого строчного трансформатора.
Без подачи сигнала на вывод контроля таймера, схема будет работать как повышающий преобразователь напряжения.
Штатные обмотки строчного трансформатора не позволяют получать длинную дугу на выходе, именно в связи с этим можно мотать свою обмотку. Она мотается на свободной стороне сердечника и содержит 5-10 витков провода 0,8-1,2мм. Ниже смотрим расположение выводов строчного трансформатора.
Самый оптимальный вариант - использование обмоток 9 и 10, хотя проводились опыты и с другими обмотками, но с этими результат очевидно лучше.
В ролике, к сожалению не хорошо слышны слова, но в реале их можно четко слышать. Такой "дуговый" громкоговоритель имеет ничтожный КПД, который не превышает 1-3%, поэтому такой метод воспроизведения звука не нашел широкого применения и демонстрируется в пределах школьных лабораторий.
