Głośnik Plazmowy / Plasma Speaker PL

Introduction: Głośnik Plazmowy / Plasma Speaker PL

Witam, w ostatnim czasie wpadł mi w ręce stary telewizor kineskopowy. Z racji iż miałem dość sporo czasu wolnego mogę wam zaprezentować moją konstrukcje głośnika plazmowego.

UWAGA! NIE JEST TO PROJEKT DLA POCZATKUJACYCH. BRAK ODPOWIEDNIEGO DOSWIADCZENIA MOZE SPOWODOWAĆ USZCZERBEK NA ZDROWIU LUB SMIERC! GLOSNIK GENERUJE DUZE ILOSCI OZONU - KORZYSTAC JEDYNIE W WENTYLOWANYCH/DUZYCH POMIESZCZENIACH I NIE ZOSTAWIAC URZADZENIA WLACZONEGO BEZ OPIEKI! JEST TO JEDYNIE PROJEKT EDUKACYJNY I NIE PONOSZE ZADNEJ ODPOWIEDZIALNOSCI ZA WASZE SZKODY SPOWODOWANE NIEUWAGA, BLEDEM W KONSTRUKCJI ITP.


Supplies:

  • Trafopowielacz (może być odzyskany ze starego, kineskopowego tv lub kupiony)
  • Mosfety dużej mocy, u mnie IRFP250N (na wszelki wypadek lepiej kupić kilka - ja podczas robienia projektu wysadziłem ok. 12 sztuk i powoli dochodzą kolejne... - czytaj niżej)
  • Timer Ne555 (na wszelki wypadek lepiej kupić kilka - ja podczas robienia projektu wysadziłem ok. 25 sztuk i powoli dochodzą kolejne... - czytaj niżej)
  • Zasilacz (minimum 12v 12A, najlepiej 12v ok. 20A lub więcej, więcej = głośniej = więcej prądu przechodzącego przez układ (wtedy trzeba sprawdzić czy wytrzymają mosfety itp))
  • Radiator i wiatraki do jego chłodzenia, tak aby było jak najbardziej wydajne
  • Diody np. N4007
  • Kondensatory ceramiczne (miej więcej od 100pF do 470pF (jak najwięcej wartości pomiędzy))
  • Kondensator 0.1uF
  • Kondensator odpowiedni do prądu zasilacza ok. 0.47uF (przeczytaj wymagania niżej)
  • Rezystor większej mocy minimum 5-10W minimum 120Ω ( u mnie 2x560Ω 10W podłączone równolegle czyli 280Ω 20W - trochę overkill, może być 2x560 5W podłączone równolegle)
  • Rezystor o małej wartości np. 200Ω
  • Dwa potencjometry 100k ΩRezystor ok. 83-300 Ω (u mnie 120Ω)
  • Odtwarzacz audio (najlepiej MP3 aby nie uszkodzić drogiego sprzętu np. telefonu UWAGA! przeczytaj niżej dokładne wymagania!)
  • Kabel minijack
  • Grube kable, przewody (odpowiednie dobrane do prądu zasilacza!)
  • Złącza śrubowe lub goldpin żeńskie (lepsze śrubowe);

Nie wymagane, ale przydatne:

  • Dioda świecąca z rezystorem 1k/10k (lepiej ją dodać, pomaga przy testach)
  • Złącze żeńskie minijack
  • Narzędzia itp. (zależy w jaki sposób chcecie to wykonać): Wiertarka, lutownica, Cyna, śrubki, wkręty, nakrętki, dystanse (samoróbki lub kupione),
  • złączki typu WAGO
  • Płyta wiórowa, deska

UPDATE:

  • połączenie z głośnikiem (jeśli go zrobię będzie tu link do inne poradnika lub ten zostanie rozwinięty)
  • angielska wersja wkrótce/English version will be soon

Teacher Notes

Teachers! Did you use this instructable in your classroom?
Add a Teacher Note to share how you incorporated it into your lesson.

Step 1: Zasada Działania

Audio z każdego urządzenia (cały sprzęt domowy) wychodzi w postaci sygnału sinusoidalnego i za pomocą takiego sygnału nie możemy sterować mosfetami (a te trafopowielaczem). Zadaniem ne555 jest przerobienie sinusoidy na postać kwadratową, jedynie z dwoma stanami - wysokim albo niskim. W takiej sytuacji nie dość że wzmacniamy sygnał to i w prostszy sposób możemy sterować częstotliwościami, a to idzie w parze z łatwiejszą kontrolą mosfetów. Wejście Audio przy pinie 5 timera będzie powodować zmiany które będą widoczne na wyjściu timera. Nie będę tłumaczył jak konkretnie działa timer, jest tego bardzo dużo w internecie, a sama zasada jest bardzo prosta.

Step 2: WAŻNE UWAGI

  1. Rezystor R2 (200Ohm) jest w formie zabezpieczenia aby nie zrobić zwarcia między pinami 6,8 a 7.
  2. W miejsce kondensatora C1 można dać złącze śrubowe lub goldpin aby nie tracić czasu na lutowanie (patrz niżej).
  3. Co do podłączenia potencjometrów to... nie jest ono do końca poprawne ale jeśli użyjesz większych potencjometrów (przez dłuższy czas wytrzymają większy prąd) i nie będziesz przez długi czas mieć włączonego głośnika to nic się nie powinno stać
  4. Rezystor R4, kondensator C3 działają jako "wygłuszacz" napięcia "zwrotnego". Podczas gdy mosfety się wyłączają, pole magnetyczne na cewkach się zapada co powoduje dodatkowy skok napięcia. Te elementy są WYMAGANE inaczej timer, mosfety jak i zasilacz mogą po prostu się zniszczyć (zasilacz może się wyłączyć i później trzeba będzie go zresetować) Przy wyższym prądzie ZALECANE jest zwiększenie pojemności kondensatora.
  5. Cewkę dla trafopowielacza należy nawinąć tak aby owinięć było jak najwięcej. Później można zmiejszyć liczbę aby zwiększyć moc ale trzeba uważać żeby nie przesadzić i nie uszkodzić w ten sposób trafo.
  6. Dioda LED przy pinie 3 jest opcjonalna, jest ona przydatna przy sprawdzaniu poprawności działania układu
  7. Źródło Audio musi być dobrej jakości. NIE MOŻE być to jakaś stara MP3 czy inny odtwarzać posiadający szumy ponieważ będą one widoczne na wyjściu ne555 przez co mosfety będą nadawać jak szalone i dużo bardziej będą się grzać.
  8. Trzeba uważać na ułożenie kabli. Przewody z wysokim napięciem nie mogą leżeć zaraz obok reszty przewodów bo będzie to oddziaływać na resztę elektroniki i w dość szybki sposób ją uszkodzi.

Step 3: Układ Z Timerem

Aby głośnik działał poprawie należy dobrać odpowiedni kondensator oraz odpowiednią wartość potencjometrów. Wartości te zależą od konstrukcji naszego trafopowielacza.

Rezystor R2 jest w formie zabezpieczenia aby nie zrobić zwarcia między pinem 7, a 8.

W miejscu żółtego punktu można zastosować odpowiedni transoptor w celu całkowitego odizolowania układów. Zalecane jest też użycie innego źródła zasilania dla ne555. Można, a nawet trzeba dodać przełącznik aby w łatwiejszy sposób wyłączać głośnik. Najlepszy w tym przypadku będzie przełącznik dwu pozycyjny z trzema nóżkami, aby gate był zawsze podłączony do ne555 lub GND - to też będzie zapobiegać przypadkowym włączeniom mosfetów.

Dioda D1 oraz D2 są w celu zabezpieczenia by nie uszkodzić urządzenia audio. Mogą to być zwykłe diody np. N4007 (nie daje 100% pewności że każde urządzenie przetrwa)

Aby głośnik działał poprawnie przy włączeniu, za każdym razem należy podłączyć źródło sygnału audio. W innym przypadku timer może się spalić lub tak jak w moim przypadku - wybuchnąć.

Aby sprawdzić poprawność działania można dać diodę z rezystorem na pin 3 timera oraz uruchomić generator częstotliwości na telefonie (aplikacja). Przy zmianie częstotliwości dioda powinna migać wolniej/szybciej lub świecić jaśniej/ciemniej. Przy podłączaniu telefonu lub innego drogiego urządzenia nie podłączaj reszty układu - przypominam o możliwości uszkodzenia źródła audio

UWAGA
ZAPOMNIAŁEM DODAĆ REZYSTOR NA DRODZE NE555 - MOSFET. Rezystor powinien być o wartości ok. 100ohm.

Step 4: Druga Część Układu

Na rdzeń należy nawinąć nowe uzwojenie. Trzeba nawinąć jak największą liczbę pętli tak, aby nie spalić przypadkiem trafo. Później można zmniejszyć ilość w przypadku gdy będziemy pewni że w ten sposób niczego nie uszkodzimy.

Kondensator C3 jest w celu "wygładzania" skoku napięcia spowodowanego przez samo-indukjce. Ten element (wraz z równoległym rezystorem) JEST WYMAGANY - brak może spowodować uszkodzenie całej reszty elektroniki. Możliwe że wartość kondensatora będzie musiała ulegnąć zmianie - zależy to od mocy zasilacza, trafopowielacza oraz wysokości skoków napięcia.

Elementy zaznaczone czerwoną obwódką muszą być połączone grubymi przewodami, będzie przez nie płynąć wysoki prąd (nie licząc przewodu idącego od timera do mosfetów)

Do mosfetów TRZEBA dodać radiator, najlepiej z wiatrakiem. Nie powinny się mocno grzać ale chłodzenie jest wymagane.

Niektórzy zalecają wykorzystanie diód prostowniczych zamiast kondensatora z rezystorem (by pozbyć się skoków napięcia) ale:

  • Przy 12v i 18 A odkłada tam się łącznie 216 W w postaci ciepła
  • Powoduje to dramatyczny spadek napięcia na wyjściu trafo ( nie znam dokładego powodu, jeśli coś o tym wiesz - napisz komentarz)

Step 5: Troubleshooting

Przyczyny po części się nakładają - problem dotyczący mosfetów może spowodować też uszkodzenie timera bądź zasilacza i vice versa.


Grzejące/Palące się mosfety:

  • Za mała wartość kondensatora przy trafo (skoki napięcia na zasilaczu - samoindukcja)
  • Słabej jakości (szumy) sygnał audio
  • Przewody wysokiego napięcia leżące zbyt blisko całej reszty sprzętu oraz przewodów
  • Przewody wysokiego napięcia zbyt blisko siebie ( zwarcie na wtórym uzwojeniu trafopowielacza )

Timer - grzeje się/wybucha:

  • Za mała wartość kondensatora przy trafo (skoki napięcia na zasilaczu - samoindukcja)
  • Brak rezystora (lub za mała wartość) na drodze timer - mosfet
  • Brak podłączonego źródła audio
  • Źle ustawione potencjometry
  • Brak (lub za mała wartośc) rezystora zabezpieczającego przy potencjometrach
  • Przewody wysokiego napięcia leżące zbyt blisko całej reszty sprzętu oraz przewodów

Zasilacz się wyłącza lub nie uruchamia:

  • Zwarcie - padły mosfety lub timer
  • Samoindukcja, skoki napięcia (za mała wartość kondensatora przy trafo)

Coś jeszcze ? Napisz komentarz !

Step 6: Ciesz Się Muzyką Z Twojego Głośnika

Po uruchomieniu układu (wraz z źródłem audio!) oraz skalibrowaniu (kondensator oraz potencjometry) powinien powstać łuk wysokiego napięcia pomiędzy czerwonym przewodem u góry trafo, a jednym z pinów u spodu.

Poradnik nie jest skończony

Napisałem wszystkie najważniejsze rzeczy umożliwiające budowę głośnika. Za jakiś czas uzupełnię zdjęcia oraz nagrania.

Film jest drobnym failem z mojej strony - zacząłem nagrywać z tego samego telefonu co leciała muzyka do układu. Gdy włączyłem nagrywanie muzyka ucichła ...

Jeśli zapomniałem o czymś istotnym - daj znać!

Inspiracja/Pośredni autor/źródło

Be the First to Share

    Recommendations

    • Trash to Treasure Contest

      Trash to Treasure Contest
    • Raspberry Pi Contest 2020

      Raspberry Pi Contest 2020
    • Wearables Contest

      Wearables Contest

    Discussions