Замыкание конденсаторов транзистором?

Введение

Прежде всего, я хотел бы сообщить вам, что я новичок в электронике, поэтому некоторые вещи, которые я говорю, могут быть очень неправильными.

Я хочу сделать «искровой генератор» для зажигания некоторых газов в проекте по химии.

Я немного повеселился, просто закоротив мини-конденсаторную батарею и увидев искру, которую она производит. Теперь я хочу включить дистанционный выключатель, чтобы я мог разряжать их на расстоянии.

Я решил использовать транзистор, управляемый Arduino Uno (Arduino управляется модулем nrf24l01) .

Схема

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Извините, если мой рисунок схемы плохой, вот письменное описание, если хотите:

  • конденсаторы 35в (я их заряжаю только до 12в) 1000мкф и там 5 параллельно друг другу
  • Контакт ввода-вывода Arduino подключается к резистору 500 Ом, который подключается к базовому контакту транзистора.
  • вывод коллектора транзистора подключен к конденсатору +
  • вывод эмиттера транзистора соединен с конденсатором
  • Земля Arduino также подключена к конденсатору ( НЕ ПРОВЕРЯЛА ! )

Я сделал отдельные кабели для их зарядки. По сути, я подключил заряженные конденсаторы к транзисторному переключателю, которым управляет Arduino.

Вот с чем мне нужна помощь

Перед созданием этой схемы я протестировал ее без заземления Arduino, подключенного к конденсатору. Это не сработало, поэтому я подключил землю Arduino к конденсатору. Я обеспокоен тем, что короткое замыкание конденсаторной батареи на самом деле просто сбросит все это на землю Arduino и поджарит его. У меня было искушение попробовать, но я пришел сюда за утешением от кого-то более знающего. Спасибо

Добро пожаловать!! Я просто хотел указать, что на этом сайте есть редактор схем, к которому вы можете получить доступ, когда составляете свой вопрос.
Кажется, что каждый новичок ставит NPN на высокую позицию. Не уверен, почему это так, но вам нужно, чтобы ваш транзистор был на низком уровне, если вы хотите, чтобы что-то вообще произошло в этой схеме.
Это не вызовет искры. Вам, вероятно, потребуется использовать какой-либо повышающий трансформатор, подключенный к искровому разряднику, для создания искры.
Вероятно, катушка зажигания и свеча зажигания от небольшого двигателя.
@Felthry Привет, не могли бы вы объяснить, почему он должен быть на низком уровне? Я пытался найти его, но я все еще не понимаю. Насколько я понимаю, если транзистор находится на низком уровне, он потребляет меньше энергии? Я не уверен, что это то, что происходит, но если да, то как это работает? Как дикое предположение, будет ли падение напряжения там, где он искрится (вместо этого я мог бы попробовать подсоединить тонкий кусок провода), и поэтому на транзисторе меньше напряжения? Но если бы это было так, разве это не было бы так же, как если бы я поставил транзистор на высокую сторону, поскольку все это должно течь по одному и тому же пути? Извините, если что-то не так

Ответы (2)

Я составил этот ответ до того, как вы опубликовали свою схему. В том, что вы нарисовали, транзистор останется в активном режиме и не будет вести себя как переключатель. Я думал, что ты описываешь:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Если транзистор не взорвется (что весьма вероятно), Arduino будет в безопасности. В худшем случае вы будете подавать около 20 мА на защитные диоды микроконтроллера Arduino, так как ток будет ограничен вашим резистором. Не желательно, но не так уж плохо.

Но эта идея не сработает. Причина, по которой вы получаете искру, когда закорачиваете клеммы вручную, заключается в том, что вы очень быстро устанавливаете очень маленькое сопротивление на устройство, которое в основном не имеет ограничения по току. Это испаряет крошечную область металла, которая инициирует контакт, который испаряется и инициирует плазму, которую вы можете увидеть как искру, когда остальная часть заряда рассеивается через нее.

Если вам удастся заставить транзистор переключаться достаточно быстро (маловероятно, так как в игру вступают несколько паразитов, которые уменьшат скорость разряда), то вы получите весь этот ток, нагревающий транзистор, возможно, до точки отказа.

С этой идеей единственный способ, которым я вижу, чтобы произвести искру, был бы с очень тонким проводом (в основном предохранителем низкого номинала) последовательно с вашим конденсатором и транзистором. Перегорит предохранитель (если не транзистор), точно так же, как металл в месте контакта.

Чтобы иметь возможность получить искру через фиксированный промежуток, вам необходимо генерировать высокое напряжение. Не большие токи.

Спасибо за ответ Эдгар. Если я правильно понимаю, транзистор как бы потребляет часть энергии и поэтому греется? Будет ли реле лучшим выбором? Я также думал попробовать использовать тонкую проволоку в качестве воспламенителя, поэтому я рад, что вы также упомянули об этом!
@Bureto нет, реле будет гораздо худшим выбором, поскольку оно будет производить в нем искру, что может привести к сплавлению контактов реле.
Это также не даст искры. Чтобы получить искру в воздухе, нужно создать напряженность электрического поля большую, чем пробойное значение для воздуха. Вообще говоря, это означает, что вам нужно физически разомкнуть цепь, в которой протекает ток, ИЛИ вам нужно подать высокое напряжение на первичную обмотку повышающего трансформатора или автотрансформатора. Если вы используете транзистор для размыкания цепи, но нет воздушного зазора, у вас просто будет лавинная проводимость (и, возможно, разрушение) вашего транзистора. Почитайте про автомобильное зажигание.

Просто закоротить конденсаторы — не лучшее решение для генерации искры; обычно это делается с помощью повышающего преобразователя или другого высоковольтного генератора, например генератора Маркса. Посмотрите схемы электрических зажигалок.

Однако, что касается точного вопроса, который вы задали: почти весь ток будет протекать через транзистор, ардуино это не должно сильно волновать. Но я настоятельно рекомендую вам добавить оптопару между базой транзистора и выходным контактом Arduino.

Привет sx, спасибо за информацию. Что касается генераторов высокого напряжения (например, электрической зажигалки, о которой вы говорите), будет ли прикосновение к ним смертельно опасным? Я заказал эту штуку, и я жду, когда прибудут мои батареи 18650. Просто любопытно, так как я не хочу работать с чем-то опасным, с чем я не знаком. Также, если вы не возражаете, для чего нужна оптопара? Я могу просто попробовать, и если это не сработает, я попробую что-то другое. Спасибо за помощь :)
Это может преподнести вам «сюрприз», но вряд ли это будет фатально, он не такой мощный, как модуль электрошокера, такой как aliexpress.com/item/zap/1244823231.html .
@Bureto оптопара разъединяет контакт от базы транзистора, поэтому в случае отказа транзистора ток не будет течь через контакт. Кроме того, всегда есть возможность емкостной связи, поэтому без оптопары быстрое искровое напряжение может вызвать пульсации напряжения на выводах, может быть, немного, может быть, сильно, возможно, это убьет uC на плате Arduino.
@Bureto относительно опасности зажигалок: есть безопасные схемы, а есть опасные. Это зависит от предела выходного тока; Генератор Маркса, например, может легко убить вас, в то время как более или менее распространенный преобразователь постоянного тока от 5 В до 500 В, скорее всего, не убьет, поскольку напряжение просто упадет, и все, что вы заполните, - это легкое «ой». Тем не менее, инвертор мощности автомобильного аккумулятора — это, по сути, преобразователь с 12 В на 220 В с высоким выходным током, который, как вы, возможно, знаете, смертельно опасен, поскольку это почти то же самое, что прикоснуться к проводу питания под напряжением.
Короче говоря, @Bureto: ищите специально модуль генератора искры, они довольно безопасны, однако я бы не советовал специально класть его на язык или любые другие части вашего тела. Из-за чего?
@ sx107 Большое спасибо за ответы. После прочтения вашего комментария мне придется поискать и изучить немного больше, чтобы понять оптопару; это определенно кажется очень интересным. Мой первоначальный план состоял в том, чтобы использовать реле, но в последнюю секунду я решил использовать транзистор, чтобы узнать больше об этом, и я так рад, что сделал это. Сегодня многому научился благодаря вам, ребята. Думаю, лучше всего было бы использовать повышающий преобразователь. Еще раз спасибо :)
@bureto, если вы просто хотите удаленно генерировать искру для осветительных газов (бум?!) в (простом? научной ярмарке? школе?) проекте по химии, оптопарное реле для закорачивания конденсаторов может быть более простым (но не таким надежным) ) решение. Искровой генератор был бы лучшим решением, но не добавил бы он бесполезной сложности вашему проекту?
Замыкание конденсаторов транзистором?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v