ชื่อโปรเจกต์: วิธีทำ Plazmatic Lighters || DIY Electric Arc Lighter

งานอดิเรกแรงดันสูง: วิทยาศาสตร์ของ Electric Arc

Plazmatic Lighter (หรือ Electric Arc Lighter) คือการประยุกต์ใช้อิเล็กทรอนิกส์แรงดันสูงที่น่าทึ่ง ซึ่งถูกบรรจุอยู่ในรูปแบบมือถือ แตกต่างจากไฟแช็กบิวเทนแบบดั้งเดิม อุปกรณ์นี้ใช้กระแสสลับความถี่สูงเพื่อทำให้อากาศแตกตัวเป็นไอออนระหว่างขั้วไฟฟ้าสองขั้ว สร้างพลาสมาอาร์ค 5 มม. ที่สามารถจุดไฟกระดาษ เทียน หรือวัสดุอื่น ๆ ได้ทันที โปรเจกต์นี้จะอธิบายรายละเอียดการออกแบบและการประดิษฐ์วงจรโดยใช้การผลิต PCB ระดับมืออาชีพ

วงจร Self-Excited Oscillation

หัวใจสำคัญของ Arc Lighter คือ Boost Converter ที่ใช้การสั่นสไตล์ "Slayer Exciter":

• TIP31C Bipolar Transistor: ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ความเร็วสูง โดยใช้ Feedback Coil บน Transformer ทำให้ Transistor เปิดและปิดที่ความถี่ประมาณ 20kHz
• High-Voltage Transformer: กระแสไฟฟ้าที่สั่นถูกส่งผ่านหม้อแปลงแบบกำหนดเอง โดยมีอัตราส่วนขดลวดปฐมภูมิ-ทุติยภูมิที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มแรงดัน 3.7V DC ให้เป็นหลาย kilovolts
• Self-Excitation: วงจรเป็นแบบ "Self-Excited" ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องใช้ไมโครชิปภายนอก เช่น 555 timer หรือ Arduino เพื่อสร้างความถี่; คุณสมบัติทางกายภาพของคอยล์และ Transistor จะกำหนดความกว้างพัลส์และความถี่ตามธรรมชาติ

การจัดการพลังงานและความปลอดภัย

การขับเคลื่อน Arc แรงดันสูงต้องใช้กระแสไฟฟ้าจำนวนมากจากแหล่งจ่าย:

1. Li-ion Battery (3.7V 2200mAh): ไฟแช็กดึงกระแสไฟคงที่ 3A ระหว่างการทำงาน การดึงกระแสสูงนี้ทำให้ต้องใช้แบตเตอรี่คุณภาพดีที่สามารถจ่ายกระแส C-rate สูงได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่เกิดความร้อนสูงเกินไป
2. 1N5819 Schottky Diode: ใช้สำหรับการเรียงกระแสความเร็วสูงภายในวงจรป้อนกลับ เพื่อให้แน่ใจว่า Transistor ยังคงอยู่ในสถานะ Saturation ที่ถูกต้อง
3. การระบายความร้อน: เนื่องจากกระแส 3A และการสวิตช์ความถี่สูง ทำให้ Transistor TIP31C สร้างความร้อนจำนวนมาก การประกอบขั้นสุดท้ายประกอบด้วย Heatsink ขนาดเล็ก หรือใช้ Copper Pours ของ PCB เพื่อจัดการระดับความร้อนระหว่างรอบการทำงานต่อเนื่อง 10 วินาที

การผลิตระดับมืออาชีพด้วย PCBGOGO

เพื่อให้แน่ใจว่าลายวงจรแรงดันสูงถูกแยกออก และเส้นทางกระแสสูงกว้างพอ โปรเจกต์นี้จึงถูกผลิตขึ้นโดยใช้บริการของ PCBGOGO:

• การตรวจสอบ Gerber: ผู้เขียนได้ใช้เว็บไซต์ที่ใช้งานง่ายของ PCBGOGO เพื่อตรวจสอบไฟล์ Gerber เพื่อให้แน่ใจว่าช่องว่าง Arc 5 มม. จะไม่ทำให้เกิดการอาร์คข้ามพื้นผิวของบอร์ด
• การประกอบที่มีคุณภาพ: การเปลี่ยนจากการใช้ Breadboard มาเป็นการใช้ PCB ระดับมืออาชีพเป็นสิ่งสำคัญสำหรับโปรเจกต์แรงดันสูง; ช่วยป้องกันการสัมผัสจุดแรงดันสูงที่มีไฟฟ้าโดยไม่ได้ตั้งใจ และทำให้หม้อแปลงมีความปลอดภัยทางกายภาพ

เรื่องราว

คำอธิบาย ฉันพิจารณาปัจจัยหลายอย่างเมื่อฉันมองหาบริษัทPCB manufacturers ชั้นนำที่จะร่วมงานด้วย และฉันก็พบหลายบริษัทโดยพิจารณาจากราคาที่เอื้อมถึง คุณภาพบริการ และความสะดวกในการทำงานร่วมกับบริษัท ฉันประทับใจกับความสะดวกสบายที่ได้รับจากการทำงานกับ PCBGOGO รายละเอียด ในฐานะคนที่หลงใหลในเทคโนโลยี มันน่าตื่นเต้นเสมอเมื่อได้เรียนรู้หลักการทางทฤษฎีของอุปกรณ์ที่ไม่ค่อยเป็นที่รู้จัก อย่างไรก็ตาม สิ่งที่น่าสนใจกว่าคือเมื่อฉันสามารถนำความรู้มาประยุกต์ใช้และสร้าง Prototype ที่ใช้งานได้จริง โพสต์นี้จะให้รายละเอียดประสบการณ์ของฉันในการสร้าง Plasmatic Lighter ด้วยความช่วยเหลือจากพนักงานที่ยอดเยี่ยมของ PCBGOGO ส่วนประกอบที่ใช้ในการพัฒนา Plazmatic Lighter ในการสร้างผลิตภัณฑ์นี้ มีส่วนประกอบบางอย่างที่จำเป็น และบางอย่างที่ไม่จำเป็นนัก เพื่อความสมบูรณ์ ส่วนประกอบทุกชิ้นที่ฉันใช้จะถูกระบุไว้พร้อมกับค่า Rating ด้วย ขึ้นอยู่กับขนาดของ Plazmatic Lighter ที่คุณกำลังสร้าง ส่วนประกอบเหล่านี้อาจแตกต่างกันเล็กน้อย ดังนั้นจึงควรจดจำสิ่งนี้ไว้และใช้ให้สอดคล้องกันตลอด มีการใช้ Li-ion Battery ที่มีแรงดันเอาต์พุตประมาณ 3.7 V และค่ากระแส 2200 mAh นอกจากนี้ยังต้องใช้ Transformer ตามปกติ เรามี Capacitor ขนาด 470 uF และยังต้องใช้ Carbon Film Resistor ประมาณ 330 Ohm และ 1 W รวมถึง TIP31C Bipolar Transistor และ 1N5819 diode ขั้นตอนการสร้าง Plazmatic Lighter โดยใช้ส่วนประกอบที่กล่าวมาข้างต้น ฉันสร้างไฟล์ Gerber บน pcbgogo.com และให้รายละเอียดที่เกี่ยวข้อง หากคุณมีไฟล์ Gerber อยู่แล้ว คุณสามารถอัปโหลดไปยังแพลตฟอร์มและยืนยันว่าตรงตามข้อกำหนดได้ ด้วยไฟล์ดังกล่าว คุณสามารถดำเนินการสั่งซื้อ PCB ของคุณได้ เมื่อได้รับบอร์ดแล้ว ให้เชื่อมต่อส่วนประกอบตามที่ควรจะเป็นแล้วจึงจ่ายไฟให้ถูกต้อง ทำไมฉันถึงใช้ PCBGOGO? ฉันพิจารณาปัจจัยหลายอย่างเมื่อมองหาผู้ผลิต PCB ชั้นนำที่จะร่วมงานด้วย และฉันก็พบหลายบริษัทโดยพิจารณาจากราคาที่เอื้อมถึง คุณภาพของบริการ และความง่ายในการทำงานร่วมกับบริษัท ฉันประทับใจกับความสะดวกสบายที่ได้รับจากการทำงานกับ PCBGOGO. เว็บไซต์ที่ใช้งานง่ายของพวกเขาทำให้ง่ายต่อการออกแบบ ยืนยันการออกแบบของคุณ และตรวจสอบรายละเอียดคำสั่งซื้อของคุณ นอกจากนี้ พวกเขายังมีบริการลูกค้าที่ยอดเยี่ยมและพร้อมให้ความช่วยเหลือเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าคุณจะไม่มีข้อสงสัยใด ๆ คำสั่งซื้อถูกจัดส่งภายในประมาณ 7 วัน และเป็นไปตามที่ฉันจินตนาการไว้ทุกประการ! เกี่ยวกับ Plazmatic Lighter ที่ฉันสร้าง

การทำ Plazmatic Lighters เอาล่ะ! ข้อมูลพื้นฐานเพียงพอแล้วใช่ไหม? คุณคงอยากรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับไฟแช็กนี้ วิธีการทำงาน และว่ามันเป็นไปตามที่โฆษณาไว้หรือไม่ แบตเตอรี่จ่ายแรงดันไฟฟ้า DC ระหว่าง 3 ถึง 5 V ไปยังไฟแช็ก และกระแสอินพุตถูกรักษาให้คงที่ที่ 3A โดยไม่ลดลงต่ำกว่า 2.5A มันทำงานในโหมด Self-excited Oscillation Boost และความถี่ประมาณ 20kHz ความยาวของ Arc ที่เกิดขึ้นนั้นน่าทึ่งถึง 5 มม. (น่าทึ่งสำหรับฉัน) นอกจากนี้ยังทำงานต่อเนื่องได้ประมาณ 10 วินาที