[Антон Михайлов 0]

Привет, народ!

 

Ребёнок делает проект по физике на тему "пушка гаусса"

Собрали батарею 4s, плату балансировки, повышающий модуль (16->400v) и далее надо эти 400вольт загрузить в конденсаторы (8 штук 1000u 450v). Проблема с тем, чтобы нормально зарядить эти емкости. Напрямую - преобразователь конечно не вывозит такую нагрузку, отгорает предохранитель. Пробовали поставить сопротивление - нагревается до неприемлемых температур. Думаю какой-нибудь ШИМ сделать, но совершенно в том ничего не понимаю. Попробовал на ардуино сделать простенькую программку, в которой в течение 10 секунд по экспоненте повышается напряжение на одном из выходов. А с него подключил на затвор IRFP450, который уже коммутировал минус конденсаторов. Ардуино сгорела быстро и без мучений, конденсаторы заряжены небыли ни на вольт 🙂 Что-то я делаю не так. Подскажите как реализовать плавную зарядку такой ёмкости?

[Plain 190]

Во-первых, это явно не для детей игрушка.

Расскажите про повышающий модуль.

[firstvald 22]

через обычный резистор. заряд в конденсаторе суммарно равен 3.2 Кулона. дальше . заряд= ток * время.  3.2= ток * 10.  ток = 0.3 А. это просто порядок величины и ток в первый момент заряда. 0.3*400=120 ватт. это мощность резистора. два в параллель вот таких.

[firstvald 22]

и да имеет смысл увеличить время заряда на порядок. тогда резисторы 10 ком.

[Антон Михайлов 0]

4 часа назад, Plain сказал:

Во-первых, это явно не для детей игрушка.

Расскажите про повышающий модуль.

Согласен, что не для детей, но заднюю уже не дать. Надо доделывать... 

Модуль с китайского маркет плэйса, предохранитель на входе на 10А

 

[vov4ick 38]

В цепи истока силового транзистора виден шунт в виде металлической пластинки. Вместо него можно попробовать поставить резистор, например, на 1 Ом,  может даже на 10. Это ограничит максимальный ток, увеличит время заряда. Там, похоже, есть ОС по напряжению, по окончании зарядки схема должна выключиться, потом, при разряде включиться. Без схемы или хотя бы фото с читаемыми маркировками точнее сказать сложно.

[Yuri7751 26]

3 hours ago, vov4ick said:

Это ограничит максимальный ток

Судя по тому, что предохранитель сгорает, что-то с этой цепью не так. Напомнило мне серию советских, встраиваемых в каркас АСЕТ, блоков питания на разные напряжения (линейных, не помню названия). Так там при превышении током нагрузки заданного значения тиристорная схема защиты выжигала входной предохранитель нахрен. Сумрачный советский гений.

[EdgeAligned 75]

10 часов назад, Антон Михайлов сказал:

Ардуино сгорела быстро и без мучений

А куда вы её подключали, прямо в конденсаторы чтоль? 🙂

Нужна схема, как в фотовспышке - там тоже есть конденсатор на 400-630 В, он заряжается от четырех "пальчиковых" батареек до примерно 400 В и питает газоразрядную лампу. Только ёмкость конденсатора существенно меньше. Управляет зарядом небольшой генератор импульсов и пара транзисторов, подключенных в первичную обмотку трансформатора.

А вот ксатит простейшая схема вотовспышки:

И для информации: заряженный до 400 В конденсатор бьется очень больно, прям БОЛЬНО! Просто капец как больно, даже кожу на пальце прожигает и в локтях надолго остается неприятное покалывание. На себе испытывал, когда фотовспышку ремонтировал, снимал разъем и пальцем попал в контакт конденсатора.
И второе предупреждение - конденсаторы в сумме на 8 тыс мкФ, заряженные до 400 В, создадут настолько охрененный по мощности взрыв при разряде через КЗ, что предмет, которым вы устроили КЗ, может натурально привариться или даже расплавиться - энергия очень высока.

[Plain 190]

52 минуты назад, EdgeAligned сказал:

куда вы её подключали, прямо в конденсаторы чтоль?

Вообще, толпа китайцев на ali продаёт её близнецов, как официальный зарядник конденсаторов. Это обратноходовый на UC3843 и LM393 для отключения. Другое дело, что китаец китайцу рознь, на некоторых экземплярах честный 40 мОм, а на других вот такой отрезок из неизвестного металла.

Во-вторых, UC3843 сам по себе не годится для этой задачи, только если допилить снаружи, но для этого надо нормальное фото платы, автор дал лишь мыло с сайта продавца.

[EdgeAligned 75]

Ну, я не слежу за тем, что там штампуют китайцы, они эти побрякушки производят с той же скоростью, как и детей.

Касательно задачи автора, я бы взял просто обычную фотовспышку, купленную там же на алиэкспрессе. Ёмкость конденсатора в ней конечно сильно поменьше, но для демонстрации эффекта вполне подходит - на входе 4 "пальчиковых" батарейки, на выходе заряженный до примерно 400 В конденсатор для газоразрядной лампы. Заряд накапливается при включении вспышки с характерным звуком в виде тихого писка. Нажатием кнопки конденсатор разряжается за доли секунды в лампу вспышки, которая дает короткую вспышку света. 
Эту фотовспышку можно разобрать и разложить на планшетке для наглядности. Только не забывайте - высоковольтный конденсатор очень длительное время, несколько часов держит на себе заряд и касание пальцем вызовет очень болезненный удар и прожог кожи. Я это на себе испытал, так что аккуратно ребенку.

[Yuri7751 26]

1 hour ago, EdgeAligned said:

я бы взял просто обычную фотовспышку, купленную там же на алиэкспрессе

Зачем кормить китайцев, если всё, что надо, это добавить один резистор?

11 hours ago, firstvald said:

0.3*400=120 ватт. это мощность резистора. два в параллель вот таких.

 Вы исходите из того, что а) у вас источник постоянного тока, что не так, как видим, без доработок; б) напряжение на резисторе все время заряда  равно 400В. Щас (с учетом вышесказанного).

Не надо там 120Вт резисторов. Берём 1кОм. С таким резистором конденсаторы будут заряжаться секунд 40. Как раз хватит времени, чтобы надеть защитные очки, каску и прыгнуть с ребёнком в окоп :). 10Вт резистора хватит, если пулять не чаще раза в минуту. Если реже, то меньше. Если задача поразить ребёнка познаниями в электронике ещё актуальна, можно сделать индикацию заряда. Вот тут ардуина и пригодится :).

И да, я бы добавил переключатель. В одном положении конденсаторы заряжаются (скажем через тот же 1К), Это "боевой" режим. Во втором - разряжаются (тоже через резистор, можно такой же или меньше) - режим "выкл". Иначе когда-нибудь кто-нибудь таки коснётся заряженной банки. 640 джоулей не шутка. 

[EdgeAligned 75]

Там один резистор в Чип-Дипе по цене как вся фотовспышка с Алиэкспресса. 
Но вот в фотовспышке уже вся схема готова и работает по принципу накачки заряда через диоды. Никаких сотен ватт, всё в компактном корпусе.

Вообще, чето походу автор решил собрать электрошокер, чтоб ребенок ходил и "бодал" одноклассников. 
А на уроке физики детям не положено работать с напряжениями выше 36 В, если чо так. А энергия, запасенная в 8000 мкФ при 400 В... кстати, пусть ребенок посчитает, какова эта энергия насколько её хватит на примере нагрева 1 кг воды.

[Yuri7751 26]

25 minutes ago, EdgeAligned said:

Там один резистор в Чип-Дипе по цене как вся фотовспышка с Алиэкспресса. 

То ли вспышки нынче такие дешёвые... Два 5Вт резистора по 510Ом = 120р. Или один 10Вт 150р. 

[EdgeAligned 75]

Я про ту ссылку. 

А вспышки с Али нынче дешевые. Около 450 - 500 руб. Тут ведь не нужно что-то очень прям, это ж демонстрационный образец.

[izerg 9]

3 hours ago, Plain said:

Во-вторых, UC3843 сам по себе не годится для этой задачи, только если допилить снаружи, но для этого надо нормальное фото платы, автор дал лишь мыло с сайта продавца.

Cхема платы YH11068A

Фото платы

Имеет ли смысл ее "допиливать"?