Lâmpada PLASMA: 20 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Olá pessoal, …

No período de estudos escolares, ouvi falar de plasma. O professor fala que é o 4º estado da matéria. Sólido, líquido, gasoso, o próximo estado é plasma. O estado de plasma está presente no sol. Então eu acreditei que o estado de plasma não está na terra, mas apenas no sol. É impossível para os humanos. Mas em uma exposição eu vi o plasma. É um momento inesquecível para mim. Então nessa época lembrei que “nada é impossível”. Aí eu pesquisei muito mais sobre plasma e descobri como ele é feito. Mas naquele tempo não sou capaz de criar e lidar com tensões tão altas para geração de plasma. Então, guardei o projeto em minha mente para fazê-lo mais tarde. Mas agora sou capaz de criar altas tensões e sei como lidar com isso com segurança. Então, aqui eu explico um procedimento simples de fabricação de lâmpada de plasma a partir de materiais facilmente disponíveis.

Este é um projeto muito interessante. Porque assim podemos criar um arco de plasma nas pontas dos dedos. Isto é muito interessante. Esse tipo de experiência diminui a distância entre a física e nós. O estudo prático é o método correto para a ciência, tente aprender com as experiências. É muito diferente dos outros métodos e nos deixa curiosos para sempre.

Mantenha sua curiosidade em você.

Aviso: Aqui, use altas tensões. É muito perigoso. Não toque em altas tensões, pode causar morte ou ferimentos graves. Mantenha fora do alcance das crianças. Trabalhe em condições seguras

Etapa 1: O que é plasma?

Basicamente, o plasma é o quarto estado da matéria. Neste estado, a temperatura está muito alta. Portanto, a matéria está presente em sua forma iônica. Portanto, neste estado, eles conduzem eletricidade devido à disponibilidade de elétrons livres. Seu comportamento é muito diferente do gás comum. Por conter as cargas positivas e negativas, é influenciado pelos campos magnéticos e elétricos.

O plasma é desconhecido apenas para nós. Porque no universo os 99% estão no estado de plasma. No nosso dia a dia vemos a iluminação, é um bom exemplo de plasma. Então há uma questão, como gerar plasma. É simples. É conseguido por uma eletricidade de alta tensão (10KV). Por exemplo, pegue uma fonte de alimentação de alta tensão e coloque seus terminais positivo e negativo próximos. Em seguida, produz-se um arco elétrico, é o estado de plasma. O ar conduz a eletricidade devido a ele ser convertido em plasma. Depois de iniciar a condução, podemos aumentar a distância entre os cabos. É também a indicação do estado do plasma. Estes arco também são vistos na operação de chaveamento da linha de energia elétrica de alta tensão.

Primeiro, criamos uma fonte de alimentação de alta tensão e, em seguida, criamos a lâmpada de plasma usando-a. OK.

Vamos começar….

Etapa 2: Fonte de alimentação de alta tensão

Aqui, a alta tensão está na faixa de 15 KV a 20 KV. A alta tensão é criada usando um transformador elevador ou um circuito multiplicador de tensão. Estamos usando o método do transformador porque o multiplicador de tensão fornece apenas baixa corrente de saída e o diodo de alta tensão também é um problema. O transformador de alta tensão não está disponível localmente no mercado. Então, criamos um. Mas para mim é um fracasso. A confecção do transformador de alta tensão é muito difícil porque no secundário ele precisa de milhares de voltas e na porção sobreposta da bobina a bobina sobreposta tem uma grande diferença de potencial então encurtam com a queima do isolamento. Então eu procuro por métodos alternativos, então encontrei dois métodos alternativos. Televisão LOT e bobina de ignição do veículo a gasolina. Estes são transformadores de alta tensão. Aqui eu uso a bobina de ignição do veículo. Produz em torno de 20KV. É suficiente para a produção de plasma. A bobina de ignição é usada no veículo para acender a gasolina, produzindo uma faísca no motor. Então, um problema foi resolvido. Então, outro problema como conduzir a bobina de ignição. Funciona em AC. Portanto, criamos um circuito oscilador na ordem de frequência de KHz. Este circuito é criado usando o grande 555.

Etapa 3: Plano de projeto completo

Primeiro, criamos uma fonte de alimentação de alta tensão. Isso é feito usando um transformador elevador, aqui é uma bobina de ignição. É acionado por um circuito oscilador de onda quadrada (em alta frequência em KHz). Em seguida, a fonte de alimentação de alta tensão de alta frequência é fornecida a uma lâmpada incandescente (lâmpada de filamento). O plasma é produzido dentro do bulbo. Bulbo é usado porque contém os gases nobres que são os gases inativos da natureza. Ao tocar a superfície do bulbo, o arco flui para as pontas dos dedos. Aqui, o vidro médio está presente entre o arco e nosso dedo, portanto, estamos protegidos contra queimaduras de pele. Portanto, o uso da lâmpada é seguro para nós. Finalmente, todos são colocados em um gabinete seguro para garantir a segurança.

Etapa 4: Parte - 1 - Fabricação da fonte de alimentação de lâmpada de plasma

Aqui criamos a fonte de alimentação de alta tensão. Isso é feito usando uma bobina de ignição de veículo de três rodas e um oscilador para acioná-lo. O circuito e a bobina de ignição são finalmente encerrados em uma caixa. Esses são nossos planejamentos. Portanto, nas etapas a seguir, tornamos esse plano funcional. Então vamos começar …

Etapa 5: Projeto do Oscilador 555

Primeiro, começamos com a parte do oscilador. Ele produz a CA de alta frequência necessária para o funcionamento da bobina de ignição. É feito usando o famoso 555 timer IC. O circuito do oscilador 555 produz o sinal de onda quadrada de alta frequência (na faixa de KHz). Mas não é capaz de alimentar a bobina de ignição porque sua corrente de saída é muito baixa. Então, adicionamos um circuito de buffer extra para acionar a bobina de ignição, que precisa de mais corrente. Para a ação do buffer, adicionamos um transistor de alta potência extra à saída do circuito do oscilador 555. O transistor aumenta a corrente e é dado à bobina de ignição. Aqui, o transistor e a bobina de ignição funcionam a 24 Vcc e o circuito do oscilador funciona a 9 Vcc a partir de uma bateria. É porque a tensão de saída do transformador (bobina de ignição) aumenta quando a tensão de entrada aumenta. O circuito do oscilador não funciona com esses 24 V, portanto, é alimentado com uma tensão mais baixa. Suas duas fontes de alimentação independentes são usadas porque quando a bobina de ignição funciona, ela produz picos de alta tensão (porque é um indutor), então isso danificará o 555 IC. Portanto, para simplificar, usamos uma fonte de alimentação independente para resolver este problema. Caso contrário, adicione alguns filtros entre o transformador (bobina de ignição) e as linhas de alimentação do circuito e diminua a tensão para um nível mais baixo. Todo o diagrama do circuito é fornecido acima. O 555 é conectado como um multi vibrador estável. O potenciômetro é usado para alterar a frequência do oscilador. É usado para fixar o ponto de potência máxima de saída. Os dois circuitos de aterramento conectados juntos para garantir o aterramento comum, caso contrário, o transistor não funcionará. OK.

A explicação mais detalhada do circuito é fornecida em meu blog. Visite-o.

0creativeengineering0.blogspot.com/2019/01/high-voltage-power-supply.html

Etapa 6: Materiais necessários

Pref board

Bobina de ignição

IC e base - NE555 (1)

Capacitor - 100uF (1), 0,01uF (1)

Resistor - 47E (1), 270E (1), 1K (2)

Pote e botão - 100K (1)

Resistência predefinida - 47E (1)

Transistor - 2N3055 (1)

LED - amarelo (1)

Bateria de 9 V e conector (1)

Tubos termorretráteis

Dissipador de calor - 1

Parafusos, porcas e parafusos

Uma caixa de plástico - 1

Fios

Conectores

Etapa 7: Ferramentas necessárias

Ferro de solda

Furadeira

Chave de fenda

Alicate

Chaves inglesas

Descascador de fios

Mais leve

Etapa 8: Fabricação de PCB do oscilador

Explique aqui o procedimento de fabricação do PCB. Para isso utilizo uma placa pré por ser um circuito pequeno. Portanto, não precisamos de um PCB gravado. As etapas de tomada de PCB fornecidas abaixo.

Corte um pequeno pedaço de pref-board de um pedaço grande

Limpe-o e remova suas arestas afiadas

Monte todos os componentes, exceto o transistor de potência nesta placa (desta maneira ou seu método adequado)

Em seguida, dobre suas pernas para fixá-lo temporariamente

Aplique um pouco de fluxo em suas pernas

Solde o componente usando um bom ferro de solda

Corte suas pernas compridas extras indesejadas usando um cortador lateral

Conecte os fios, potenciômetro e conector necessários à placa

Limpe a placa de circuito completa

Etapa 9: Montagem do Transistor de Potência

Aqui, adicione uma etapa extra para a montagem do transistor de potência porque ele precisa de muitas obras. O transistor produz grande quantidade de calor, então conecte um dissipador de calor a ele para resfriar o transistor, caso contrário, o transistor queima. o procedimento é dado abaixo,

Pegue um bom dissipador de calor simples

Faça dois orifícios compactáveis com as pernas do transistor

Aumente um pouco o orifício para evitar que as pernas entrem em curto com o corpo

Faça dois furos para consertar o transistor

Fixe o transistor usando parafusos nos dois orifícios das extremidades

Pegue um fio e conecte o conector do anel em seus dois ens e um conectado ao dissipador de calor e o segundo lado é para conectar ao corpo do transformador

Aplique mangas de náilon na base, pernas emissoras que passam pelo orifício do dissipador de calor para evitar que o corpo (coletor) encurte

Solde um fio preto (aterramento de 24 V) e o fio preto (aterramento de 9 V) do PCB para o emissor do transistor

Aplique tubos termorretráteis para cobrir a junta de solda

Solde o fio de saída do PCB à base do transistor e aplique um tubo termorretrátil para cobrir a junta de solda

Etapa 10: Fixação em uma caixa

O circuito contém diferentes partes, portanto, é necessária uma caixa para consertar tudo junto. Aqui escolho uma velha caixa branca transparente. Esta caixa é usada para itens alimentares. Você escolhe com base na disponibilidade. OK. Fixando primeiro as partes grandes e depois as pequenas. Todos os procedimentos são seguidos desta forma. Todas as figuras necessárias são fornecidas nas imagens acima. Os procedimentos são fornecidos abaixo,

Primeiro, fixe a bobina de ignição usando porcas e parafusos

Conecte o fio do corpo do dissipador de calor a este corpo do transformador usando porcas e parafusos

Em seguida, fixando o transistor de potência usando os parafusos de formiga de porcas

Conecte um conector macho fêmea ao fio Vcc de 24 V que é adequado para o conector na bobina de ignição e conecte-o à bobina de ignição

Faça um furo na caixa para retirar a linha de alimentação de 24 V e conserte com cola instantânea

Faça 4 furos na tampa da caixa para a saída da linha de alta tensão, conector do potenciômetro, conector de 9 V, indicador LED

Fixe o pote em seu buraco

Fixe o conector da bateria de 9 V usando cola instantânea

Retirada linha de alta tensão através do orifício

Coloque o led em seu orifício e fixe o PCB na tampa superior

Feche o gabinete

Conecte o conector macho fornecido à linha de saída de alta tensão

Cubra-o usando tubos termorretráteis

Etapa 11: Parte - 2 - Fabricação de Torre de Bulbo de Plasma

Explique aqui o método de fabricação da torre do bulbo de plasma. Não contém nenhum circuito, é basicamente uma estrutura que mantém a lâmpada elétrica em sua posição. A torre é feita em PVC. A lâmpada está no topo da torre. Um fio é retirado para conectar o eletrodo da lâmpada à fonte de alimentação de alta tensão. As etapas a seguir explicam como isso é feito.

Etapa 12: Materiais necessários

tubos de PVC

Lâmpada incandescente (lâmpada de filamento)

Suporte da lâmpada

Arame

Bola verde

Parafusos

Etapa 13: Ferramentas necessárias

Máquina de perfuração e brocas

Faca pequena

Chave de fenda

Lâmina de serra

Arquivo

Etapa 14: Fabricação da base da torre

Pegue uma bola verde (esfera oca)

Corte seu 1/4 de volume usando uma lâmina de serra de corte

Coloque o PVC no topo da bola e alinhe no centro e marque seu diâmetro usando um marcador

Remova esta grande parte redonda fazendo pequenos orifícios continuamente através das marcações

Alise a superfície usando faca e lima

Faça um pequeno furo na parte inferior da bola e do PVC para retirar o fio elétrico

Etapa 15: encaixe da lâmpada de plasma

Alise as bordas de PVC usando lixa

Encurtar os dois cabos de conexão do porta-lâmpada e retirar um fio comum

Cubra todos os conectores usando tubo termorretrátil

Conserte usando cola quente (usada para reduzir o vazamento de carga elétrica)

Coloque o suporte dentro do PVC

Faça 4 furos no PVC e no suporte juntos

Aparafuse usando os parafusos apropriados

Etapa 16: Montagem da Torre

Insira a bola no PVC e retire o fio através dos orifícios

Fixe a bola em sua posição aplicando a cola instantânea

Coloque uma bateria de 9 V velha no PVC para fornecer peso base para fornecer estabilidade

Conecte um conector fêmea ao final do fio e soldado junto

Cubra a junta de solda usando tubo termorretrátil

Etapa 17: Algumas obras de arte

Finalmente, para o efeito visual, adicione algum trabalho de arte. Isso é feito usando os adesivos de cores de plástico. Normalmente é usado para veículos. Isso é feito por sua habilidade artística. Eu sei que meu trabalho não é bom. Faça Você Mesmo. Faça melhor do que eu. OK. Boa sorte.

Etapa 18: Parte - 3 - Montagem final

A montagem final significa conectar todas as conexões necessárias. Primeiro, conecte a linha de alimentação de alta tensão. Em seguida, conecte uma bateria (v para alimentar o circuito do oscilador. Eu ligo os 24 V de um SMPS de PC antigo. Seus +12 e -12 volts são usados para fazer a alimentação de 24 V. Você escolhe sua fonte de alimentação. Em seguida, conecte-a na polaridade. A seguir encaixe a lâmpada no suporte. Coloque todo o sistema em um local adequado. Fizemos a montagem final.

Etapa 19: Teste e depuração

Testando

Conecte a fonte de alimentação, ligue-a e conecte a bateria de 9V. Agora está ligado. Ouve-se um zumbido se estiver funcionando. Então veremos uma luz azulada do filamento da lâmpada. Agora mude a frequência girando o potenciômetro e fixe em um ponto onde obtenha o máximo de luz. Agora toque os dedos na lâmpada, agora a maravilha. Todas as luzes estão chegando aos nossos dedos. É muito interessante. Toque com mais figuras agora leve salto para todos os dedos. Não é um único feixe, é um grupo de luzes muito estreitas juntas. Muito interessante. Em uma sala escura viu muito bem.

Depurando

Sem som sem luz: - É devido à falha da fonte de alimentação de alta tensão. Verifique a conexão da fonte de alimentação. Verifique a conexão do PCB com o circuito. Verifique a saída 555 conectando um alto-falante a ela. Não produz som verifique o 555 e o circuito. Caso contrário, verifique o transistor do driver.

Som, mas sem luz: - Verifique a conexão com a lâmpada usando um testador de continuidade.

Aviso: Esta é uma fonte de alta tensão, não toque nela. É prejudicial para nós. Testando a presença de alta tensão, coloque um testador de linha nas proximidades da linha. Não toque o testador na linha

Etapa 20: Trabalho Futuro

Meu sonho futuro é fazer uma fonte de alimentação de super alta tensão e fazer uma bobina de Tesla. A lâmpada de plasma é uma forma de obter a bobina de Tesla. Porque a bobina de Tesla usa altas tensões, então aqui estamos removendo nosso medo de fontes de alimentação de alta tensão e mais familiarizados com a geração de alta tensão, manuseio, etc. Portanto, é o primeiro passo para a fabricação da bobina de Tesla. Este projeto estuda alguns conhecimentos sobre as altas tensões. Eu acreditei que isso é útil para você.