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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Elektronisches Spiel. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Haus, Haushalt, Hobby Man kann es grob als elektrisches Feuerzeug bezeichnen, das zum Anzünden von Gas in den Brennern von Gasherden verwendet wird. Ein sehr praktisches und sichereres Gerät im Hinblick auf den Brandschutz als Haushaltsstreichhölzer, die für diesen Zweck verwendet werden. Grundsätzlich kann man ein elektrisches Feuerzeug kaufen – sofern es natürlich im Baumarkt landet. Sie können es aber auch selbst herstellen, was aus technischer Sicht interessanter ist, und Sie benötigen auch wenige Funkkomponenten. Im Folgenden beschreiben wir zwei Optionen für ein selbstgemachtes elektronisches „Streichholz“ – angetrieben von einem elektrischen Beleuchtungsnetz und von einer kleinen Batterie D-0,25. Bei beiden Varianten erfolgt die sichere Zündung des Gases durch einen elektrischen Funken, der durch einen kurzen Stromimpuls mit einer Spannung von 8...10 kV erzeugt wird. Dies wird durch entsprechende Wandlung und Spannungserhöhung der Stromquelle erreicht. Der Schaltplan und Aufbau eines Netzwerkfeuerzeugs ist in Abb. dargestellt. 1.
Das Feuerzeug besteht aus zwei Einheiten, die durch ein flexibles Zweidrahtkabel miteinander verbunden sind: einem Adapterstecker mit den Kondensatoren C1, C2 und den Widerständen R1 R2 im Inneren und einem Spannungswandler mit Funkenstrecke. Diese konstruktive Lösung bietet elektrische Sicherheit und eine relativ geringe Masse des Teils, das beim Zünden des Gases in der Hand gehalten wird. Wie funktioniert das Gerät insgesamt? Die Kondensatoren C1 und C2 dienen als Elemente, die den vom Feuerzeug verbrauchten Strom auf 3...4 mA begrenzen. Solange die SB1-Taste nicht gedrückt ist, verbraucht das Feuerzeug keinen Strom. Bei geschlossenen Tastenkontakten richten die Dioden VD1, VD2 die Wechselspannung des Netzes gleich und die gleichgerichteten Stromimpulse laden den Kondensator C3 auf. Über mehrere Netzspannungsperioden wird dieser Kondensator auf die Öffnungsspannung des Dinistors VS1 (für KN102Zh - ca. 120 V) aufgeladen. Nun entlädt sich der Kondensator schnell über den niedrigen Widerstand des offenen Dinistors und die Primärwicklung des Aufwärtstransformators T1. In diesem Fall entsteht im Stromkreis ein kurzer Stromimpuls, dessen Wert mehrere Ampere erreicht. Dadurch entsteht an der Sekundärwicklung des Transformators ein Hochspannungsimpuls und zwischen den Elektroden der Funkenstrecke E1 entsteht ein elektrischer Funke, der das Gas entzündet. Und zwar 5-10 mal pro Sekunde, also mit einer Frequenz von 5...10 Hz. Die elektrische Sicherheit wird dadurch gewährleistet, dass der Strom in diesem Stromkreis durch einen der Kondensatoren C1 oder C2 begrenzt wird und nicht überschritten wird, wenn die Isolierung gebrochen ist und einer der Drähte, die den Adapterstecker mit dem Konverter verbinden, mit der Hand berührt wird 7mA. Auch ein Kurzschluss zwischen den Anschlussdrähten hat keine gefährlichen Folgen. Darüber hinaus ist der Ableiter galvanisch vom Netz getrennt und auch in diesem Sinne sicher. Die Kondensatoren C1, C2, deren Nennspannung mindestens 400 V betragen muss, und die sie überbrückenden Widerstände R1, R2 sind in einem Adaptersteckergehäuse montiert, das aus Isolierfolie (Polystyrol, Plexiglas) oder einer Kunststoffbox bestehen kann Hierfür können mehrere Liefergrößen verwendet werden. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Stifte, die es an eine Standardsteckdose anschließen, sollte 20 mm betragen. Die Gleichrichterdioden, der Kondensator C3, der Dinistor VS1 und der Transformator T1 sind auf einer Leiterplatte mit den Maßen 120 x 18 mm montiert, die nach der Prüfung in ein entsprechend dimensioniertes Kunststoff-Griffgehäuse gelegt wird. Der Aufwärtstransformator T1 besteht aus einem 400NN-Ferritstab mit einem Durchmesser von 8 und einer Länge von etwa 60 mm (ein Abschnitt des Stabes, der für die Magnetantenne eines Transistorempfängers vorgesehen ist). Der Stab ist mit zwei Schichten Isolierband umwickelt, auf die eine Sekundärwicklung gewickelt ist - 1800 Windungen PEV-2-Draht 0,05-0,08. In loser Schüttung gewickelt, glatt von Kante zu Kante. Wir müssen danach streben, sicherzustellen, dass die Seriennummern der überlappenden Windungen in den Drahtschichten unter einhundert liegen. Die Sekundärwicklung ist über ihre gesamte Länge mit zwei Schichten Isolierband umwickelt und 10 Windungen PEV-2 0,4-0,6-Draht sind in einer Schicht darauf gewickelt - der Primärwicklung. Die Dioden KD105B können durch andere kleine Dioden mit einer zulässigen Sperrspannung von mindestens 300 V oder die Dioden D226B, KD205B ersetzt werden. Kondensatoren C1-C3 Typ BM, MBM; Die ersten beiden müssen für eine Nennspannung von mindestens 150 V ausgelegt sein, die dritte für mindestens 400 V. Die strukturelle Basis des E1-Ableiters ist ein Stück Metallrohr 4 mit einer Länge von 100...150 und a Durchmesser von 3...5 mm, an dessen einem Ende ein dünnwandiges Metallglas 1 mit einem Durchmesser von 8...10 und einer Höhe von 15...20 mm starr befestigt ist (mechanisch oder durch Löten). Dieses Glas mit Schlitzen in den Wänden ist eine der Elektroden des E1-Ableiters. Im Inneren des Rohres ist zusammen mit einem hitzebeständigen Dielektrikum 3, beispielsweise einem Fluorkunststoffrohr oder -band, eine dünne Stahlstricknadel 2 fest eingesetzt, deren spitzes Ende 1... 1,5 mm aus der Isolierung herausragt und sich befinden sollte in der Mitte des Glases. Dies ist die zweite, zentrale Elektrode der Funkenstrecke. Der Entladungsspalt des Feuerzeugs wird durch das Ende der Mittelelektrode und die Glaswand gebildet – er sollte 3...4 mm betragen. Auf der anderen Seite des Rohres sollte die Mittelelektrode in Isolierung mindestens 10 mm über das Rohr hinausragen. Das Funkenstreckenrohr wird fest im Kunststoffgehäuse des Wandlers befestigt, anschließend werden die Funkenstreckenelektroden an die Anschlüsse der Wicklung II des Transformators angeschlossen. Lötstellen werden zuverlässig mit Polyvinylchlorid-Schlauchstücken oder Isolierband isoliert. Wenn Sie keinen KN102Zh-Dinistor zur Verfügung haben, können Sie ihn durch zwei oder drei Dinistoren derselben Serie, jedoch mit einer niedrigeren Schaltspannung, ersetzen. Die Gesamtöffnungsspannung einer solchen Kette von Dinistoren sollte 120...150 V betragen. Im Allgemeinen kann der Dinistor durch sein Analogon ersetzt werden, das wie gezeigt aus einem Thyristor mit geringer Leistung (KU101D, KU101E) und einer Zenerdiode besteht in Abb. 2.
Die Stabilisierungsspannung einer Zenerdiode oder mehrerer in Reihe geschalteter Zenerdioden sollte 120...150 V betragen. Das Diagramm der zweiten Version des elektronischen „Matches“ ist in Abb. dargestellt. 3.
Aufgrund der niedrigen Spannung der Batterie G1 (D-0,25) war eine zweistufige Spannungsumwandlung der Stromquelle erforderlich. In der ersten Stufe arbeitet ein Generator mit den Transistoren VT1, VT2, die gemäß einer Multivibratorschaltung aufgebaut und auf die Primärwicklung des Aufwärtstransformators T1 geladen sind. Dabei wird an der Sekundärwicklung des Transformators eine Wechselspannung von 50...60 V induziert, die durch die Diode VD3 gleichgerichtet wird und den Kondensator C4 lädt. Die zweite Umwandlungsstufe, die den Dinistor VS1 und den Aufwärtstransformator T2 mit der Funkenstrecke E1 im Sekundärwicklungskreis umfasst, funktioniert auf die gleiche Weise wie eine ähnliche Einheit in einem Netzwerkfeuerzeug. Die Dioden VD1 und VD2 bilden einen Einweggleichrichter, der regelmäßig zum Aufladen der Batterie verwendet wird. Der Kondensator C1 dämpft überschüssige Netzspannung. Stecker X1 ist am Feuerzeugkörper verbaut. Die Platine für diesen Feuerzeugtyp ist in Abb. dargestellt. 4.
Der Magnetkern des Hochspannungstransformators T2 ist ein Ferritring von 2000 NM bzw. 2000 NN mit einem Außendurchmesser von 32 mm. Der Ring wird vorsichtig in zwei Hälften zerbrochen, die Teile werden in zwei Lagen Isolierband eingewickelt und jeweils 1200 Windungen PEV-2-Draht 0,05-0,08 aufgewickelt. Dann wird der Ring mit BF-2- oder „Moment“-Kleber verklebt, die Hälften der Sekundärwicklung werden in Reihe geschaltet, mit zwei Schichten Isolierband umwickelt und die Primärwicklung wird darauf gewickelt – 8 Windungen PEV-2 Draht 0,6-0,8 (Abb. 5).
Der Transformator T1 besteht aus einem Ring aus dem gleichen Ferrit wie der Magnetkern des Transformators T2, jedoch mit einem Außendurchmesser von 15...20 mm. Die Herstellungstechnologie ist die gleiche. Seine als zweite gewickelte Primärwicklung enthält 25 Windungen PEV-2 0,2-0,3-Draht, die Sekundärwicklung enthält 500 Windungen PEV-2 0,08-0,1. Der Transistor VT1 kann KT502A-KT502E, KT361A-KT361D sein; VT2 – KT503A – KT503E. Dioden VD1 und VD2 – jeder Gleichrichter mit einer zulässigen Sperrspannung von mindestens 300 V. Kondensator C1 – MBM oder K73, C2 und C4 – K50-6 oder K53-1, C3 – KLS, KM, KD. Die Schaltspannung des verwendeten Dinistors sollte 45...50 V betragen. Der Aufbau der Funkenstrecke entspricht exakt dem eines Netzfeuerzeugs. Bei der Einrichtung dieser Version eines elektronischen „Streichholzes“ kommt es vor allem auf eine gründliche Prüfung der Installation, des Gesamtdesigns und der Auswahl des Widerstands R2 an. Dieser Widerstand muss einen solchen Wert haben, dass das Feuerzeug stabil funktioniert, wenn die Spannung der Batterie, die es versorgt, zwischen 0,9 und 1,3 V liegt. Es ist praktisch, den Grad der Batterieentladung durch die Frequenz der Funkenbildung in der Funkenstrecke zu steuern. Sobald diese auf 2...3 Hz sinkt, ist dies ein Signal dafür, dass der Akku aufgeladen werden muss. In diesem Fall muss der Stecker X1 des Feuerzeugs für 6...8 Stunden mit dem Stromnetz verbunden sein. Bei Verwendung eines Feuerzeugs muss dessen Funkenstrecke sofort nach dem Zünden des Gases von der Flamme entfernt werden – dies verlängert die Lebensdauer der Funkenstrecke.
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