Список необходимых деталей для схемы:
Любое ферритовое кольцо (высота 0,7 см, наружный диаметр 1,5-2 см, внутренний диаметр 0,5-0,7 см; размеры не критичны);
- 2 резистора 1 кОм 0,5 Вт;
подстроечный резистор 220 Ом 0,25 Вт;
- 2 транзистора КТ805;
- 2 радиатора для транзисторов
- 1 выпрямительный диод 1 А;
- конденсатор 10000 мкФ 50 В;
- обмоточный провод 0,25 мм;
- провод медный однопроволочный 1,5 кв. мм (для первичной катушки);
- провод 0,5 кв. мм одножильный многопроволочный (для соединения всех деталей вместе);
- кусок пластиковой (не металлопластиковой!) трубы 30 см от обычного водопровода (0,5") и дощечки для изготовления подставки.
Первичная катушка качера мотается однопроволочным проводом (медной жилой от кабеля ВВГ, например) на любой круглой оправке диаметром 5-7 см - 4 витка, оправка после изготовления катушки вынимается. Высота первички должна быть 10-15 см, т.е. первичную обмотку после растягивают до нужной длины. Вторичка мотается 800-1400 витков в один слой тонким проводом на трубе. Далее всё собирается по схеме. Конструктивно первичная обмотка должна быть вокруг нижней части вторички.
Настройка схемы качера предельно проста и осуществляется регулировкой R1. Если схема не заработала, меняют местами концы первички. На транзисторы обязательно надо закрепить радиаторы, т. к. они значительно греются. Проверка работы осуществляется поднесением к катушке энергосберегающей лампы. Удачи вам в экспериментах! Автор: Схема Тут.
Среди радиолюбителей большой популярностью пользуется весьма интересное устройство, называемое «качером Бровина». С его помощью можно наблюдать эффектные коронные разряды, молнии, плазменные дуги. Многие люди в интернете называют качер катушкой Теслы, однако это два совершенно разных устройства с разным принципом работы. В этой статье речь пойдёт именно о качере Бровина, пожалуй, самом простом высоковольтном устройстве, которое только можно придумать.
Схема качера Бровина
Схема предельно проста, содержит всего лишь один транзистор, пару резисторов и пару конденсаторов. Конденсаторы служат для фильтрации питающего напряжения, один из них должен быть электролитическим с большой ёмкостью (470-2200 мкФ), а второй керамическим или плёночным с малой ёмкостью (0,1-1 мкФ), для сглаживания высокочастотных помех. Два резистора образуют делитель напряжения, один из них должен иметь небольшое сопротивление (150-200 Ом), а второй – примерно в 10-20 раз больше. При этом последовательно с высокоомным резистором можно поставить подстроечный резистор, чтобы настроить качер на максимальную длину разрядов. На печатной плате, прилагающейся к статье, для него предусмотрено установочное место. Транзистор в схеме можно использовать практически любой мощный структуры n-p-n. Хорошо себя зарекомендовали транзисторы КТ805, КТ808, КТ809. Также можно поэкспериментировать с полевыми и поставить, например, IRF630, IRF740. От выбора транзистора в значительной степени зависит длина разрядов. Транзистор обязательно нужно установить на радиатор, ведь на нём выделяется большое количество тепла. L1 на схеме – первичная катушка, а L2 – вторичная, с неё снимается высоковольтный разряд.
Плата устройства
Плата выполняется методом ЛУТ, файл для печати прилагается. Для подключения проводов питания и выводов катушек на плате предусмотрены клеммники.
Скачать плату:
Изготовление вторичной (высоковольтной) катушки
Первым делом, нужно изготовить вторичную катушку. С ней всё просто и конкретно – чем больше витков, тем больше напряжение, соответственно, длиннее разряды. Можно использовать медную эмалированную проволоку сечением 0,1 – 0,3 мм. В качестве каркаса для вторичной обмотки весьма удобно использовать канализационную трубу, оптимальный диаметр составляет 5-7 см. Наматывать проволоку нужно виток к витку, максимально аккуратно. Желательно использовать цельный кусок проволоки, чтобы не было мест соединений. Но если в процессе проволока порвалась – ничего страшного, можно подпаять к ней оторвавшийся кусок, тщательно заизолировать и продолжать мотать витки, работать будет в любом случае.
Для ускорения процесса намотки можно установить трубу на две подпорки слева и справа так, чтобы она свободно на них вращалась. При этом наматывать проволоку будет куда легче. Если в процессе работы появилась необходимость отлучиться, кончик проволоки можно зафиксировать скотчем, тогда можно будет вернуться, отлепить скотч и продолжать наматывать. Ни в коем случае не нужно отпускать кончик проволоки, иначе натяжение пропадёт, витки разойдутся и придётся начинать всё с начала.
После того, как катушка намотана, витки проволоки обязательно нужно зафиксировать на трубе. Лучше всего использовать прозрачный лак, тогда катушка будет выглядеть весьма красиво. Я обмазал витки обычным воском, со своей задачей он справился, теперь случайно повредить тонкую проволоку будет куда сложней.
К нижнему концу проволоки следует припаять обычный провод и тщательно его зафиксировать у края трубы.
У верхнего края трубы располагается так называемый «терминал» — то место, из которого будет «исходить» коронный разряд. Желательно сделать его острым, тогда разряд будет сконцентрирован на кончике иглы. Закрепил на краю трубы болт, а на болт накрутил наконечник от дротика, как видно на фото. Вторичная катушка готова.
Изготовление первичной катушки
Первичная катушка содержит 2-5 витков толстого медного провода, сечением 1,5 – 2,5 мм. Располагаться она должна вокруг вторичной катушки, её диаметр должен быть больше на 2-3 см. Для каркаса первичной катушки можно использовать, опять-таки, канализационную пластиковую трубу, нужно лишь взять отрезок трубы диаметром и длиной большей, чем для вторичной. На расстоянии 10 см от верха трубы сверлятся два отверстия, через которые продевается медный провод. От числа витков сильно зависит длина разряда, поэтому их количество подбирается экспериментально.
Провод от самих витков нужно вывести к низу катушки, проведя их внутри трубы. Обязательно зафиксировать клеем. Первичная катушка готова.
Сборка качера Бровина
После того, как катушки намотаны, можно собирать всё воедино. Из пеноплекса вырезаются два круглых куска с отверстиями по центру. В центральное отверстие должна плотно заходить вторичная катушка, а внешний диаметр заготовок должен соответствовать диаметру первичной катушки.
Помещаем круглые заготовки внутрь большой трубы, а затем просовываем в них же вторичную катушку. При необходимости нужно зафиксировать их клеем. Провод от вторичной катушки нужно вывести в нижнюю часть большой трубы.
В нижней части большой трубы сверлятся два отверстия, одно под разъём питания, второе под тумблер.
Теперь осталось лишь подключить плату к питанию, поставив в разрыв плюсового провода тумблер, и подключить выводы катушек.
Когда все провода подключены, можно проверить работоспособность устройства. Аккуратно подаём на плату напряжение. Если на терминале появился маленький разрядик – значит качер работает. Если же качер отказывается работать даже при повышении напряжения питания – следует поменять местами выводы первичной катушки. Теперь можно поэкспериментировать с числом витком в первичной катшеке, подвигать катушки относительно друг друга, найдя такое положение, при котором разряд будет максимальным. Диапазон напряжения питания качера весьма широк – небольшой разряд появляется уже при 12 вольтах. При повышении напряжения он увеличивается, вместе с ним увеличивается и тепловыделение на транзисторе. Поэтому обязательно нужно следить за температурой радиатора, ведь перегретый транзистор долго не проработает.
В последнюю очередь остаётся лишь установить плату с радиатором внутри большой трубы, в нижней её части, поставить тумблер с разъёмом в уже просверленные отверстия.
Выглядит такой качер весьма эффектно даже в выключенном состоянии. Коронный разряд можно потрогать пальцем, это вполне безопасно, ведь ток от такого разряда течёт по поверхности кожи, не проникая внутрь. Этот эффект называется скин-эффектом, возникает он из-за высокой частоты работы качера. При долгой работе выделяется большое количество озона, поэтому включать качер следует только в проветриваемых помещениях. Также не стоит забывать про сильное электромагнитное излучение, которое создается вокруг устройства. Оно способно выводить из строя другие электронные устройства, поэтому не стоит оставлять рядом телефоны, фотоаппараты, планшеты. Создаваемое электромагнитное поле настолько сильное, что газоразрядные (или, проще говоря, энергосберегающие) лампочки зажигаются сами по себе вблизи катушки.
первичная обмотка мотается в 1 слой тонким проводом на трубу малого диаметра(800-1500 витков), после пропитывается эпоксидным клеем или другим подобным. Вторичная обмотка мотается шиной на трубе большего диаметра(5-9 витков) после фиксируется термоклеем или другим подобным.
Первичка - та на которую подаем, 5-9витков "низковольтная" обмотка катушки Тесла, вторичка - где результат - звон на резонансной частоте, приводящий к раскачке до высокого напряжения вторички многовитковой и длиной-"качелей" колебательного контура вторички высоковольтной и ее емкости+шар на верху многие лепят если транзисторов много и они без дела сидят недокачивая своими мускулами холодные, т.к. нЕкуда девать на выходе мощу.
транзистор IRF840 по крайней мере, лучше защитить от перенапряжения и по цепи затвор исток(как на схеме), обычно в импульсниках и УМЗЧ Class D я использую варистор на 27вольт(но тут я не уверен что варистор не хуже диода может паралельно с ультрафаст диодом - самое то будет, а может и сам варистор прокатит на ура, и лучше однонаправленный как у автора в схемме), тут подойдет и достаточно мощный стабилитрон 12-30в, двунаправленный TVS диод стоит зашунтировать ультрафаст диодом в сторону, вот только не ясно по схеме в какую был должен прямо включен однонаправленый TVS диод рекомендованный по схемме.
также рекомендую поставить на сток-исток транзистора IRF840 варистор ограничивающий напряжение сток-исток ниже 500вольт допустимых для этого полевика, я ставил в импульсных схеммах на 380v или 470вольт варисторы или двунаправленные TVS диоды, а также!!! важно! дополнял встроенный в IRF840 дешевый диод обратного тока, мощным 100в 10А(норма)-100А(пик) ультрафаст диодом(не ультрафасты не успевают закрываться на фронтах, меандр даже на 20кгц получает выброс на фронте или смазаный фронт - в зависимости от типа нагрузки, я сжег 38 штук IRF-840 подряд за два дня экспериментов, но 39 и 40 из купленных по 20рублей за штуку 40штук IRF840 по божьей воле выдержали все следующие очень осторожные подвижки и зашунтированные варисторами 18-27в ЗИ, 380-470в СИ, ультрафаст ИС 1000в 10А, подача на затвор через 10-омный резистор(напрямую будет звон ВЧ на фронтах на затворе имеющем емкость приличную вкупе с 4А пиковым током драйвера и проводами платы звенящую что вышибает транзистор быстрее чем сглаженого 10омником (в цепи заряда емкости затвора полевика) собрата при росте нагрузок до предела) раскачки от IR2153 либо TL494+драйвер полумоста IR2123 помоему(УМЗЧ класс Д-шим)
так заработало 200вт 20-25кгц на ТВС-110, с 43витками первички толстым 1мм проводом, на одной стороне и высоковольткой штатной на другой, при 30-40кгц греется сердечник МН2000 и главное катушка высоковольтка за сутки прогорает перегреваясь, 40кгц уже требует фторопластовой изоляции и потолще видимо, лавсан никак не катит во всяком случае-тангенс угла потерь высок - греется как в микроволновке прогорая постепенно межслойная изоляция катушек высоковольтных с ним), выпрямить 15кв 200вт оказалось возможно не телевизионным умножителем(который слаб и на 11кгц) и не диодами микроволновок(которые на 50гц и не успевают 5-10% периода запиратся при 20кгц меандре) а только спаянными последовательно по 20щтук "гирляндами" из ультрафастов 1000в 10А работавших идеально, не гревшихся и не сгоравших, позволявших конденсаторам после них высоковольтным заряжатся не до 4кв и все(диод микроволновки горячий при этом), а до 15кв как должно было, и потом током десятки миллиампер на лампы ГП-3 4штуки разбирать тратить это. больше 200вт не смог, ТВС греется или горит телевизионная высоковольтка ее штатная, говорят можно 600вт выжать, я примеры видел, не помню что они наворачивали, сердечник, транзисторы(2шт было) или высоковольтку мотали свою
УМЗЧ на двух IRF840 с защитами этими при питании от +-85вольт полумоста, оставались полевики эти чуть теплыми, вплоть до сгорания, которое при наращивании мощности качания четырех в паралель 4-омных колонок дискотечных, дойдя до 1200вт баса, прожили несколько секунд, лопнув когда кто-то на микшере щелкнул чем-то в добавок к драм энд бейсу, который удивлял живучестью двух IRF840, едва теплых, это вещь...
38транзисторов сгорали пока додумывался варисторы и диод и резистор настроить, а также при частотах 40кгц которые им легки но ТВС пробивалась и их вышибало тутже
Качер Бровина является оригинальным вариантом генератора электромагнитных колебаний. Его можно собрать на различных активных радиоэлементах. В настоящий момент при его сборке используют полевые или реже - радиолампы (триоды и пентоды). Качер Бровина был изобретен в 1987 году советским радиоинженером Владимиром Ильичом Бровиным в качестве элемента электромагнитного компаса. Давайте рассмотрим более подробно, что же это за прибор.
Неизвестные возможности полупроводниковых элементов
Качер Бровина - это разновидность генератора, собранного на одном транзисторе и работающего, со слов изобретателя, в нештатном режиме. Прибор демонстрирует таинственные свойства, которые восходят к исследованиям Николы Тесла. Они не вписываются ни в одну из современных теорий электромагнетизма. По всей видимости, качер Бровина представляет собой своеобразный полупроводниковый разрядник, в котором разряд электрического тока проходит в кристаллической основе транзистора, минуя стадию образования (плазмы). Самое интересное в работе устройства - это то, что после пробоя кристалл транзистора полностью восстанавливается. Это объясняется тем, что в основе работы прибора используется обратимый лавинный пробой, в отличие от теплового, который для полупроводника является необратимым. Однако в качестве доказательства данного режима работы транзистора приводят только косвенные утверждения. Никто, кроме самого изобретателя, работу транзистора в описываемом приборе детально не исследовал. Так что это всего лишь предположения самого Бровина. Так, например, для подтверждения «качерного» режима работы устройства изобретатель приводит следующий факт: дескать, независимо от того, какой полярностью к прибору подключить осциллограф, полярность импульсов, показываемая им, будет всегда положительная.
Может, качер - это разновидность блокинг-генератора?
Существует и такая версия. Ведь электрическая схема прибора сильно напоминает генератор электрических импульсов. Тем не менее автор изобретения подчеркивает, что у его устройства существует неочевидное отличие от предлагаемых схем. Он дает альтернативное объяснение протеканию физических процессов внутри транзистора. В блокинг-генераторе полупроводник периодически открывается в результате протекания электрического тока через катушку обратной связи базовой цепи. В качере транзистор так называемым неочевидным способом должен быть постоянно закрыт (т. к. создание электродвижущей силы в подсоединенной к базовой цепи полупроводника катушке обратной связи все равно способно его открыть). При этом ток, образованный накоплением электрических зарядов в базовой зоне для дальнейшего разряда, в момент превышения порогового значения напряжения создает лавинный пробой. Тем не менее транзисторы, используемые Бровиным, не предназначены для функционирования в лавинном режиме. Для этого спроектирован специальный ряд полупроводников. По утверждению изобретателя, можно использовать не только биполярные транзисторы, но и полевые, а также радиолампы, несмотря на то что они имеют принципиально разную физику работы. Это заставляет акцентировать внимание не на исследованиях самого транзистора в качере, а на специфическом импульсном режиме работы всей схемы. По сути, этими исследованиями и занимался Никола Тесла.
Изобретатель о приборе
В 1987 году Бровин занимался проектированием компаса, позволяющего пользователю определять стороны света не посредством зрения, а при помощи слуха. Он планировал использовать изменяющий тон в соответствии с расположением устройства относительно магнитного поля планеты. В качестве основы использовал блокинг-генератор, усовершенствовав его, и полученный прибор впоследствии получил название качер Бровина. Надежная схема генератора оказалась как нельзя кстати: он построен по классическому принципу, только добавлена цепь обратной связи на основе сердечника индуктивности на базе аморфного железа. Оно изменяет магнитную проницаемость при малых величинах напряженности (например, магнитное поле планеты). Звуковой компас срабатывал при изменении ориентации, как было задумано.
Побочный эффект
Анализ свойств собранной схемы выявил некоторые несоответствия в ее работе с общепринятыми понятиями. Оказалось, что сигналы, полученные на электродах полупроводникового транзистора, измеренные осциллографом относительно положительного и отрицательного полюсов источника напряжения, всегда имели одинаковую полярность. Так, транзистор npn выдавал положительный сигнал на коллекторе, а pnp - отрицательный. Вот этим эффектом и интересен качер Бровина. Схема прибора содержит индуктивность, которая в процессе работы устройства имеет сопротивление, близкое к нулевому. Генератор продолжает работать даже при приближении мощного постоянного магнита к сердечнику. Магнит насыщает сердечник, в результате блокинг-процесс должен остановиться из-за прекращения трансформации в цепи обратной связи схемы. При этом в сердечнике не выделялся гистерезис, его не удалось выявить с помощью фигур Лиссажу. Амплитуда импульсов на коллекторе транзистора оказалась в пять раз выше, чем напряжение источника питания.
Качер Бровина: практическое применение
В настоящее время устройство используется в качестве плазменного разрядника для создания импульсов электрического тока без образования дуги в экспериментальных приборах. Чаще всего используется дуэт - качер Бровина и Это обусловлено тем, что возникающая в разряднике дуга, в принципе, служит широкополосным генератором электрических колебаний. Это был единственный прибор для создания высокочастотных импульсов, доступный Николе Тесла. Кроме того, изобретатель создал на основе качера измерительные устройства, которые позволяют определять абсолютную величину между генератором и датчиком излучения.
Ученые разводят руками
Приведенное выше описание прибора и принцип его работы (причем это видно зрительно) противоречат традиционной науке. Сам изобретатель открыто демонстрирует данные противоречия, он просит всех желающих вместе разобраться с парадоксальными измерениями параметров его устройства. Однако позиция открытости в этом вопросе пока не привела к каким-либо результатам, ученые не могут объяснить физические процессы в полупроводнике.
Это важно
Описание эффекта качера Бровина в ближайшем пространстве, возможно, окажется способом разворота спинов атомов окружающих веществ. На это указывает автор изобретения в эксперименте с заключением прибора в стеклянный герметичный сосуд, из которого откачали воздух для снижения уровня давления в нем. В результате опыта никакого сверхъединичного эффекта, который бы позволил классифицировать устройство как нет (за исключением реальных экспериментов по передаче энергии по проводу). Впервые это продемонстрировал Никола Тесла. Однако возможные неверные показания учета мощности объясняются импульсным, весьма негармоничным характером протекания тока в цепях потребления энергии качером. В то время как измерительные приборы типа тестера рассчитаны или на постоянный, или на синусоидальный (гармонический) ток.
Как собрать качер Бровина своими руками
Если, прочитав статью, вы заинтересовались этим прибором, можете собрать его самостоятельно. Устройство настолько простое, что изготовить его сможет даже начинающий радиолюбитель. Качер Бровина (схема приведена ниже) питается от модифицированного сетевого адаптера 12 В, 2 А, потребляет 20 Вт. Он преобразует электрический сигнал в поле частотой 1 Мгц с эффективностью 90%. Для сборки нам потребуется пластиковая труба 80х200 мм. На нее будут намотаны первичные и вторичные обмотки резонатора. Вся электронная часть устройства размещается в середине этой трубы. Данная схема полностью стабильна, она может работать сотни часов без перерыва. Качер Бровина с самозапиткой интересен тем, что способен зажигать не подключенные неоновые лампы на расстоянии до 70 см. Он является замечательным демонстрационным прибором для школьной либо университетской лаборатории, равно как и настольным устройством для развлечения гостей либо для показа фокусов.
Описание сборки электрической схемы
Автор изобретения рекомендует использовать биполярный транзистор КТ902А или КТ805АМ (однако можно собрать качер Бровина на полевом транзисторе). Полупроводниковый элемент необходимо закрепить на мощном радиаторе, предварительно смазав теплопроводной пастой. Можно дополнительно установить кулер. Резисторы допустимо использовать постоянные, а конденсатор С1 вообще исключить. Сначала следует намотать первичную обмотку проводом от 1 мм (4 витка), потом вторичную обмотку проводом не толще 0,3 мм. Обмотка наматывается плотно виток к витку. Для этого прикрепляем её конец к началу трубы и начинаем мотать, промазывая провод клеем ПВА через каждые 20 мм. Достаточно сделать 800 витков. Закрепляем конец и припаиваем к нему изолированный проводник. Обмотки следует наматывать в одну сторону, важно, чтобы они не соприкасались. Далее нужно впаять в верхнюю часть трубы швейную иглу и припаять к ней конец обмотки. Далее спаиваем электрическую схему и помещаем ее вместе с радиатором вовнутрь пластиковой трубы. Вот этот элементарный прибор и есть качер Бровина.
Как сделать «ионный двигатель»?
Запускаем собранное устройство с минимального напряжения - 4 вольта, далее плавно начинаем его повышать, при этом не забывая следить за током. Если вы собрали схему на транзисторе КТ902А, то стример на конце иглы должен появиться на 4 вольтах. С повышением напряжения он будет возрастать. При достижении 16 вольт он превратится в «пушистика». При 18 В увеличится примерно до 17 мм, а при 20 В электрические разряды будут напоминать настоящий ионный двигатель в работе.
Заключение
Как видите, прибор элементарен и не требует больших затрат. Его можно собрать вместе со своим ребенком, ведь дети любят играть с «железками». А здесь двойное преимущество: мало того, что малыш будет при деле, в нем еще и появится уверенность в своих силах. Он сможет участвовать в школьной выставке со своим творением или хвастаться перед друзьями. Кто знает, может, благодаря сборке такой элементарной игрушки у него разовьется интерес к радиоэлектронике, и в будущем уже ваш ребенок будет автором какого-нибудь изобретения.
Давно хотел собрать небольшую катушку Тесла или качер Бровина, чтобы делать различные опыты. Простой качер меня не воодушевлял, ибо дуги с него были мизерные. Родилась идея заменить биполярный транзистор, полевиком.
Ток потребления конструкции от 1 до 2-3 ампер в зависимости от напряжения питания. Напряжение питания 100-250 вольт, если использовать соответствующий полевой транзистор то напряжение можно поднять.
Для новичков сразу скажу стриммеры можно выжать максимум 20 сантиметров. (тут в статье стриммеры 12-17 сантиметров).
Принцип работы основан на генерации высокочастотных импульсов полевиком.
Заменить элементы в схеме можно абсолютно все, но это повлияет на работу устройства.
Настройка устройству не нужна если все собрано правильно, но если не заработало то ищем косяк в схеме. Если не заработало и все собранно правильно то меняем выводы вторички местами, должно помочь. Для того чтобы разогнать схемку и сделать стриммеры больше, делаем колебательный контур в цепь катушки L2. Подобрав конденсатор дуги будут громкими и длинными. Резисторы смещения подбираем от 10-60 килоом, мощность не имеет значения. Катушка L1 это дроссель от лдс, его также надо подбирать, также подойдет и первичка от трансформатора.
Стоимость девайса составила 560 рублей, если абсолютно все детали покупать.
Ну и конечно фото.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1 | MOSFET-транзистор | IRFP460 | 1 | В блокнот | ||
| VD1 | Диод | КД202Б | 1 | В блокнот | ||
| VD2, VD3 | Стабилитрон | КС147А | 2 | В блокнот | ||
| C1 | Электролитический конденсатор | 100мкФ 450В | 1 | В блокнот | ||
| C2 | Конденсатор | 1мкФ 400В | 1 | В блокнот | ||
| R1 | Резистор | 40 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R2 | Резистор | 1 кОм | 1 |
