Электронная спичка. Схема, описание

Представьте себе спичку, которая после чирканья по коробку вспыхивает, но не загорается. Какой прок от такой спички? Она пригодится в театральных постановках и ее можно давать детям (которые не должны играть с огнем). Электронная спичка - это именно такое устройство, поскольку вы должны чиркнуть по коробку и только тогда она "вспыхнет". Для этого в устройстве есть (на спичке) и скрытый магнит (внутри коробка). На рис. 5.17 изображена блок- нашей спички.

Откомпилированный код проекта (вместе с файлом MAKEFILE) можно скачать по ссылке: www.avrgenius.com/tinyavrl.

Тактовая частота равна 1,6 МГц. Главный бесконечный цикл программы приведен в листинге 5.5. Если переменная mode имеет значение on, то система генерирует

псевдослучайную переменную l’fsr (при помощи 32-разрядного сдвигового регистра LFSR с отводами от 32-го, 31-го, 29-го и первого разрядов). Это значение записывается в переменную temp (чтобы сохранить последнее состояние LFSR), а значение temp выводится на PORTB. Задержка системы тоже от temp и поэтому она также псевдослучайна.

ί=1;//3το сделано для игнорирования всех прерываний до этого if (mode==ON)

lfsr = (lfsr » 1) 74 (-(lfsr Sc lu) Sc OxdOOOOOOlu);

/* отводы 32 31 29 1 */ temp = (unsigned char) lfsr;

temp = (unsigned char)

Delay_loop_2 (temp«7) ;

Значение переменной mode глобально устанавливается в off. Главная программа устанавливает переменную i в 1. Когда спичкой чиркают по коробку, в катушке возникает импульс напряжения, который прерывает процессор, и выполняется процедура обработки прерывания pcinto. В коде этой процедуры значение mode устанавливается в on, а маски gimsk и pcmsk устанавливаются в охоо при помощи процедуры обработки прерывания (листинг 5.6). После возврата в главную программу в бесконечном цикле выполняется код LFSR, который зажигает светодиод случайным образом.

ISR (PCINTO_vect)

Остальной код - различные инициализации, которые задают значения для используемых в программе масок и переменных.

Работа устройства

Для пользования спичкой нужно иметь специальный коробок со скрытым магнитом. Полярность магнита (какой полюс магнита направлен наружу) также важна. Ионистор в спичке нужно сначала зарядить. Для этого мы используем две соединенные последовательно батарейки размера АА. После подключения батареек к иони- стору для его полной зарядки может потребоваться некоторое время. После зарядки ионистора (это можно проверить, измерив напряжение на нем, которое для нормальной работы спички должно быть не менее 2 В) можно чиркнуть спичкой по коробку. Как вы догадываетесь, не обязательно "физически" чиркать спичкой по коробку. Если вы быстро махнете спичкой рядом с коробком, в катушке появится всплеск напряжения и устройство сработает. Если вам не удается заставить спичку работать надлежащим образом, посмотрите видеозапись по ссылке: www.avrgenius.com/tinyavrl.

Принцип действия данного устройства прост- преобразование постоянного напряжения в высоковольтное высокочастотное для получение искры.
Но как показала практика основная проблема при изготовлении электрической зажигалки это высоковольтный трансформатор: во первых к нему очень высокие требования относительно качества изоляции а во вторых он еще должен быть и как можно миниатюрнее.

Эти требования удовлетворяет схема приведенная ниже: здесь применен уже готовый трансформатор- ТВС-70П1. Это строчный трансформатор который применялся в переносных черно-белых телевизорах (типа "Юность" и им подобным). В схеме он указан как Т2 (используется только пара обмоток).

Предлагаемая схема позволяет снять зависимость напряжения подаваемого в высоковольтную катушку от порога срабатывания динистора (их наиболее часто применяют), как это реализуется в опубликованных ранее схемах.
Схема состоит из автогенератора на транзисторах VT1 и VT2, повышающего напряжение до 120...160 В с помощью трансформатора Т1 и схемы запуска тиристора VS1 на элементах VT3, С4, R2, R3, R4. Накопленная на конденсаторе СЗ энергия разряжается через обмотку Т2 и открытый тиристор.

Насчет трансформатора Т1: он выполнен на кольцевом ферритовом магнитопроводе М2000НМ1 типоразмера К16х10х4,5 мм. Обмотка 1 содержит 10 витков, 2 - 650 витков проводом ПЭЛШО-0,12.
По остальным деталям: конденсаторы:С1, СЗ типа К50-35; С2, С4 типа К10-7 или аналогичные малогабаритные.
Диод VD1 можно заменить на КД102А, Б.
S1 - микровключатель типа ПД-9-2.
Тиристор можно использовать любой, с рабочим напряжением не менее 200 В.
Трансформаторы Т1 и Т2 крепятся к плате клеем.

Устройство выполняется на печатной плате а разместить ее можно даже в пустой пачке от сигарет

Разрядная камера располагается между двумя жесткими проводами диаметром 1...2 мм на расстоянии 80...100 мм от корпуса. Искра между электродами проходит на расстоянии 3...4 мм.
Схема потребляет ток не более 180 мА, и ресурса элементов питания хватит более чем на два часа непрерывной работы, однако не прерывная работа устройства более одной минуты не желательна из-за возможного перегрева транзистора VT2 (он не имеет радиатора).
При настройке устройства может потребоваться подбор элементов R1 и С2, а также изменение полярности включения обмотки 2 у трансформатора Т1. Желательно также проводить настройку с неустановленным R2: проверить напряжение на конденсаторе СЗ вольтметром, а после этого установить резистор R2 и, контролируя напряжение осциллографом на аноде тиристора VS1, убедиться в наличии процесса разряда конденсатора СЗ.
Разряд СЗ через обмотку трансформатора Т2 происходит при открывании тиристора. Короткий импульс для открывания тиристора формируется транзистором VT3 при возрастании напряжения на конденсаторе СЗ более 120В.

Устройство может найти и другие применения, например, в качестве ионизатора воздуха или электрошокового устройства, так как между электродами разрядника возникает напряжение более 10 кВ, что вполне достаточно для образования электрической дуги. При малом токе в цепи это напряжение не опасно для жизни.

Доброго времени суток, уважаемые самоделкины .
В этой статье AKA KASYAN покажет процесс сборки "вечной спички". Конечно, не совсем вечной.

Классически, такие изделия представляют из себя небольшую герметичную емкость, с горючим жидким топливом внутри. Вторым элементом таких устройств является кремень, чиркаш.
Короче говоря это нечто среднее между зажигалкой и спичкой.


Естественно они не вечные. Топливо заканчивается, да и кремень, фитиль, другие детали, тоже изнашиваются.
Автор - дружит с электроникой, а механические заморочки - не его тема. Он изготовит необычную электронную спичку.




Авторская версия относится к классу плазменных, либо электродуговых.




Основные компоненты.
Основной источник питания, аккумулятор 3,7В.
Высоковольтный преобразователь напряжения.
Дополнительнй источник питания, солнечная батарея.
Тактовая кнопка и переключатель ON/OFF.
Узел подзарядки АКБ - обычный диод и стабилитрон.
ФУМ лента или скотч.
Провода 0,5мм и 0,05мм

Повышающий преобразователь автор сделает самостоятельно. Для нелюбителей мотать трансформаторы вручную можно часть статьи пропустить и приобрести такой в Китае за пару долларов. Хотя основы приготовления трансформатора из хлама - должен знать каждый, на всякий случай;)






Итак, преобразователь питается от аккумулятора. Создаваемое выходное напряжение составляет несколько тысяч вольт.






На электродах образуется высокочастотная высоковольтная дуга, имеющая очень высокую температуру.


Дуга может расплавить оловянный припой, даже медные электроды, из острых окончаний которых она образуется.




Короче говоря, поджечь практически любой горючий материал для такой зажигалки - не составит труда.
Дохлый или ненужный импульсный блок питания. От компьютера, принтера, сканера, да от чего угодно.








Из него конфискуем импульсный трансформатор. Именно на его основе будет построен высоковольтный преобразователь.


Автор берет трансформатор из узла дежурного питания. Это почти полностью растащенный на запчасти компьютерный блок питания.


Постарайтесь подобрать такой же, как у автора, с удлиненным сердечником.






Это облегчит намотку. Найденный трансформатор необходимо разобрать.


Ферритовый сердечник, как обычно, сделан из двух Ш-образных половинок.


Эти половинки приклеены друг к другу. С целью рассоединения просто прогреваем сердечник.
Данное действо осуществим паяльником, прогревая сердечник несколько минут. Также можно использовать строительный фен, духовку, паяльную станцию с термодуем. Их применяйте с осторожностью, не расплавьте пластиковую вставку. Температура ослабления клея обычно 140-160°C.


Отделяем половинки одну от другой.
У извлеченных половинок имеется зазор между центральными планками.


Для инверторной схемы, которую применит автор, этот немагнитный промежуток по-хорошему нужен.
Хотя схема будет функционировать и без оного.
Сердечник автор удалил, теперь сматывает все имеющиеся обмотки. Оставить надо один пластиковый каркас.


Приступает к намотке первички. Ее мотает проводом 0,5мм предварительно сложив его вдвое.




Диаметры применяемой проволоки могут находиться в диапазонах от 0,2мм до 0,8мм
Более толстый использовать бессмысленно. Оптимальные диаметры 0,4мм - 0,7мм.
Мотает 8 витков.




Выводит второй конец обмотки.








Изолирует, наматывая поверх обмотки несколько слоев фторопластовой ленты, либо обычно прозрачного скотча.








Далее берет тонкий провод.


Автор взял его из обмотки катушки 12-Вольтовой релюшки.




Собственно, тонкий провод найдется и во вторичных обмотках 5В - 12В маломощных трансформаторах. Требуемая толщина провода - около 0,05 мм.


К началу вторичной обмотки припаивает многожильный высоковольтный провод с толстым изолирующим слоем.



Место пайки изолирует термоусадочной трубкой, выбирайте двухслойные трубки, с клеем внутри.


Выводит провод и фиксирует с помощью термоклея. Для дополнительной изоляции и качественной фиксации.




Начинает наматывать вторичную обмотку. Виточек к виточку мотать сложно, но не нужно. Просто делайте это аккуратно.


Каждый слой обмотки состоит из ста - стадвадцати витков.


Между каждым слоем обязательно изолируем в 2-3 слоя изоляции.


Во избежании пробоя межслойый переход делается внутри изоляции, не доходя до края.


Первый слой мотаем слева направо, второй - в обратную сторону.


По такому принципу, изолируя каждый слой, мотаем десять - двенадцать слоев. Количество слоев обязательно четное, чтобы оба вывода вышли с одной стороны.




Вторичная обмотка, в итоге, должна будет состоять из 1000 - 1440 витков.


Закончив намотку, срезаем провод, припаиваем многожильный ВВ провод, изолируем место пайки. В общем, так-же, как и в начале нее.


Окончательно фиксирует все обмотки в несколько слоев скотча.


Собирает трансформатор в обратном порядке.


Установив половинки сердечника, еще раз фиксирует термостойким скотчем.


При обрыве провода в процессе намотки вторички можно его спаять, но усилить изоляцию в этом месте.




Возвращаемся к первичной обмотке.


Первичка состоит из двух отдельных проволок, которые намотаны параллельно.


Сфазируем их для получения средней точки.


Схема представлена на фото.


На намотку данного трансформатора автор потратил несколько часов. Терпение просто заслуживает уважения!






Для любителей измерений. Сопротивление вторичной обмотки составляет 320 Ом.


Индуктивность 139 млГн.


Величина индуктивности первичной обмотки 2,27 мкГн.


Итак, 90% работы завершено. Соберем все приготовленные элементы согласно схемы.

Подключим питание.

Например, к литий-ионному аккумулятору на 3,7В.

Дуга образуется на дистанции между электродами в 0,5-0,8 мм.


Ее можно растянуть до 1,5 см.


При увеличении напряжения питания схемы, дистанция пробоя увеличится.
Если Вы мотали трансформатор впервые, то лучше не рискуйте. При пробое придется все повторить заново.
Теперь про остальные элементы электронной спички.


В виде источника питания автор хотел использовать ионистор.
Ионистор это "суперконденсатор" с напряжением 2,7 В. Емкости бывают различными. Вот, например, 100Ф.

Кажется, нет ничего дешевле спичек, но именно они могут не оказаться в нужный момент, поэтому хорошо иметь под рукой электрическую, которая придёт вам на помощь.

В этой статье рассмотрим несколько мастер-классов, где узнаем, как сделать электронную спичку, к тому же своими руками, а также предоставим схему прибора.

Принцип действия электронной спички

Конденсатор накапливает энергию электричества, заряжаясь от бытовой электрической сети, и преобразует ее в разряд. От этой искорки, на конфорках кухонной газовой плиты, загорается газ. Конденсатору необходимо до 3 секунд для заряда, разряжается — за 0,1 секунды.

Электрическая спичка представляет собой цилиндр, который состоит из двух частей. В одной части размещаются радио элементы, в другой находится предохранитель, который защищает разрядник, чтобы не произошло случайное замыкание.

В противном случае, при включении в сеть, мгновенно сгорит диод, который служит защитой. Без этого диода, прикоснувшись к вилке токосъемника, произойдёт поражение разрядом конденсатора.

Схема электронной спички:


Технология изготовления электронной спички

Материалы:


Этапы изготовления спички:

  1. В дне корпуса просверлить парное отверстие (для размещения токосъемников) на таком расстоянии, чтобы можно было подключать в обычную розетку. Сбоку нужно несколько отверстий (диаметр отверстий до 1 мм), в данном случае шесть штук, чтобы крепить конденсатор.
  2. Плата изготавливается своими руками с использованием стеклотекстолита фольгированного.
  3. Фольгу ножом прорезать на несколько частей, к ним припаять резистор, диод, провода (по 150 мм),чтобы присоединить конденсатор.
  4. Плату закрепить внутри корпуса при помощи гаек и токосъемников.
  5. На следующем этапе изготовить разрядник. Для этого на сварочные электроды надеть трубки из хлорвинила и вставить в проделанные отверстия в деревянном держателе.
  6. Один конец электродов в разряднике, при помощи инструментов, следует очень тонко заточить. А с другой стороны — концы электродов обмотать луженым проводом и припаять к выходам конденсатора.
  7. Изолентой к корпусу конденсатора фиксируются, изготовленные из одномиллиметровой медной проволоки, три штуки скобок (оставить длинные концы).
  8. Затем следует припаять к концам конденсатора те провода, которые закреплены на плате. Далее вставить скобы в проделанные по бокам корпуса отверстия и поместить туда конденсатор и разрядник (до середины держателя).
  9. Для того, чтобы закрепить деревянный держатель, нужно нанести на эту часть клей. С внешней стороны корпуса, для фиксации внутренней конструкции, загнуть скобы и заизолировать изолентой, чтобы можно было комфортно брать спичку в руки.
  10. Держатель электродов, который находится вне корпуса, закрывают защитным колпачком.

ПОДРОБНЕЕ ПРО: Аппликация из спичек для детей на картоне

Электронная спичка на батарейке

Представляем вашему вниманию, мастер-класс очень простого способа изготовить электроспичку своими руками, для него даже схема не понадобится.

Для изготовления приспособления нужно подготовить:

  • Кусок двойного медного провода.
  • Обычные спички.
  • Батарейка.
  • Канцелярский нож, ножницы.

Техника изготовления:

  1. Возьмите кусок медной двойной проволоки и с одного конца разделите его на двое, но не на всю длину, а только на четверть.
  2. Оголить один провод на 1 см, другой — на 2 см.
  3. Далее отделить жилку от одного провода и тоже самое от другого. Все ненужные проводки аккуратно срезать ножницами.
  4. Потом, канцелярским ножом осторожно снять лак с одного и второго провода.
  5. Эти проводки скрутить между собой по середине длинного провода и срезать все лишнее ножницами.
  6. Взять обычные спички, счистить с них серу и растолочь её до состояния пудры.
  7. Высыпать пудру в небольшую ёмкость и добавить пару капель воды, размешать до жидкого состояния.
  8. После этого, взять жидкую массу и нанести на край провода. Покрыть полностью весь тонкий проводок и высушить.
  9. С другого конца полученной спички также разделить два проводка и оголить концы. Присоединить один из оголенных проводков к батарейке — ее полюсу, другой — к минусу. С той стороны, где проводки обработаны серой, возникнет вспышка.

Если вы тот человек, который любит эксперименты, то данные мастер-классы именно для вас.

С помощью простых подручных материалов, вы сможете, воспользовавшись этими советами, изготовить новый, интересный прибор — электронную спичку.

Как сделать петарду из спичек: пошаговая инструкция Как сделать замок из спичек своими руками Церковь из спичек своими руками: инструкция с клеем

Похожие публикации