Добрый день!
Собственно, в теме написано: как сделать блок питания для получения дуги длиной около 3 см и током до 50 мА?
Дугу предполагается использовать в качестве печки для сплавления кварцевых волокон. Поджиг можем организовать вспомогательным подвижным электродом. Дуга будет гореть долго (~час), должна быть возможность регулировать ток.
Мы имели возможность взглянуть на конструкцию японских аппаратов для сварки оптических волокон. В них применяется дуга длиной около 1 см и током до 20 мА, длительность - единицы секунд. Причём, очевидно, у них поджиг осуществляется пробоем, а высоковольтный трансформатор имеет габариты около 5х5х5 см. Хотелось бы сделать что-то не менее изящное :-)
Пожалуйста, подскажите ссылки на тему управления дуговым разрядом малой мощности.

Ну чтоб было точно такое - незнаю. Разве что транс для неоновой рекламы . А здесь MaximiZ давал схему генератора Ройера, так по-моему, для тебя самое то. Выход - как там, без всякого выпрямления, генерит на резонансе транса. Желательно 40-50 кГц. Тогда в рабочем режиме будешь иметь запас по индукции в сердечнике раза 2-3 - соотв. и по напряжению для пробоя. Главное, чтобы на холостом ходу на трансе получалось напряжение побоя. При зажигании дуги напр. упадет, а ток задает чоппер.
Схема в "источнике питания 2000 В"
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=49494&hl=

Только режим зажигания ограничить во времени, а то феррит может перегреться.

Выходной ток, правда, мерить немного напряжно. Поставить последовательно с нижним концом ВВ обмотки транса выпрямитель - мостик, супрессор и сглаживающий конденсатор.

Трансформатор Тесла

http://evtrans.chat.ru/manual/1/tesla_tr.html

Скажите, а что Вы подразумеваете под дугой?
В моём понимании, например, дуга - это ток через узкий канал проводящей плазмы. Причём, силы Кулона и Ампера должны быть достаточными для поддержания нужной её концентрации. Сопротивление такого канала очень мало - доли ома, а для ионизации воздуха на таком расстоянии между электродами потребуется источник напряжения в несколько киловольт.
При данных условиях дуга существовать не может. Можно получить либо коронный разряд (навроде огней святого Эльма на высоковольтной ЛЭП), либо периодическую искру. Чтобы Вам было легче идентифицировать японское чюдо: коронный разряд сопровождается шипением, искра - треском. А дуга - "молчит" (ежли не происходит плавления электрода, ессно).

Делали такую хреновину, ещё в институте. Искры получали длиной сантиметров в 30, или даже больше. Совершенно безвредные для человека, вследствие малой энергии (кондёр был небольшой ёмкости, и прохождение искры через руку практически не ощущалось).

Я думаю что автора спасет строчник от телевизора и генератор с регулировкой скважности, этой самой скважностью можно регулировать ток дуги. Я так когда-то делал ионофон: через строчник пропускается 50-60 кГц, ШИМ делается звуковым сигналом. Дуга довольно качественно способна играть музыку

Вот это:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%83%...%80%D1%8F%D0%B4


Я не специалист по газовым разрядам, мои знания ограничиваются школьным курсом физики :-) Как бы то ни было, во всех сварочных аппаратах для оптоволокна это называют "arc", то есть "дуга". В этих аппаратах, правда, зазор между электродами 2..3 мм (про 1 см я немного приврал). Кстати, не шипит и не трещит. Слышен щелчёк от искры при поджиге.

Спасибо за комментарии, начинает проясняться.

Кстати, при поиске в интернете наткнулся на такую штуку:
http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?wo=2005076671
(там через вкладку "Documents" можно скачать содержимое)
Не мог бы уважаемый ALL прокомментировать? Как я понял, там используется резонансный LC-контур для питания дуги и полумост для "раскачки" контура. Для поджига - вспомогательный трансформатор. Обратная связь по току дуги управляет полумостом.

Насчет электронов с огромной скоростью Википедия врет В металле - милиметры в секунду. А зажигание дуги начинается с разогрева электродов. С нагретого металла/угля начинается термоэлектронная эмиссия. Эмитированные электроны и проводят ток. Собссно, их движение током и является. Кстати, с той самой огромной скоростью. Металлический пар действительно отлично проводит ток. Не знаю как с углем - наверное, пара не дает, и на нем дуга чисто за счет эмиссии.
А схема из патента странная довольно. При каком же напряжении идет ток? Закономерность в том, что для поддержания дуги электроды должны быть достаточно горячими, и чем ниже напряжение, тем горячее они должны быть. Стало быть, нужна большая мощность, соотв. большой ток. А у тебя 20 мА. Не вредно было бы измерить напряжение на дуге в прототипе. Полумост из розетки дает напряжение вольт 100-150. Для поднятия напряжения за счет резонанса нужна емкость, параллельная дуге. Там ее не нарисовано. Ежели используется паразитная, ее емкостной ток может обходить измерительный шунт. Б общем, если достаточно напряжения 100 В - это одна схема. Поджиг отдельно. Если надо пару киловольт - совсем другая. Там зажигать можно рабочей цепью.

Благодарю за информацию.
Ну а то, что Википедия - не последняя инстанция, и так понятно :-)
Кстати, не подскажете, где можно поискать вольт-амперные характеристики дуг с малым током (десятки мА) в воздухе с металлическими электродами?

- Не-а. Мож., придется самому мерить. Я игрался когда-то с выходом ТВС, получается такая дуга шнурочком. Думаю, киловольт 10 при 10 мА. Еще брал транс 50 Гц от неоновой рекламы. Дуга очень похожа на фотку из Википедии, довольно холодная(еле бумагу зажигает), проводочки разогреваются. 20-30 мм при 15 кВ, ок. 20 мА. У тебя, думаю, от 2 до 5 кВ. Поджиг - 7-10 кВ.

Можешь сделать тот генератор Ройера на ТВС, или сам сделать транс, и запитать его(генератор) для начала через какой-нить балластный резистор ватт на 200. Ориентировочно твой генератор должен съесть 100-200 Вт(под нагрузкой).

Все очень просто. Обычный силовой трансфотматор на скоконада киловольт. Его в сеть через латр. латр крутить микроконтроллером. Если еще надо нужные параметры дуги(ток стабилизировать...еще что), то тут надо городить еще много чего))) геморрой еще тот)))

ну если уж так подходить, то еще не известно, насколько близка к реальной физике модель с беготней электронов по металлу, в теории поля, например, утверждается, что энергия передается вовсе не электронами, а волной ЭМ поля причем вокруг проводника ^^
если есть статейки инетерсные на эту тему, подкиньте.

Нету.. Пробавляемся в основном институтским курсом физики и здравым смыслом. Насчет скорости электронов - для измерения вроде использовали эффект Холла. Проводник в поперечном магнитном поле, сила Лоренца отклоняет электроны, на краях появляется соотв. разность потенциалов. Вроде даже заряд электрона в расчете не нужен. Ессно, скорость пропорциональна плотности тока. А насчет кудой проходит энергия - еще проще. Энергию можно считать как произведение заряда на разность потенциалов. Ежели заряд прополз по проводу - можно считать, что им же прошла и энергия. А если это заряд смещения(как вокруг антенны) - тогда по воздуху.

Совершенно верно.
С угольных или, например, вольфрамовых электродов вещество испаряется весьма медленно. И электронная эмиссия, с последующим разгоном электронов и вышибанием тех же электроннов из молекул газов, начинается у катода (катод с анодом могут меняться местами в высоковольтных ВЧ генераторах). Причём, для существования дуги нужен достаточный ток, больше, чем 50 мА, чтобы токовый канал был сжат силами Ампера (а при 3 см её длины - ещё и большая мощность, которую не получить на строчнике от старого телевизора).
Забыл упомянуть про тлеющий разряд (или, вследствие склероза, идентифицировал его с коронным). При данных условиях, возможен только такой, или искра.
Дуга при токах в доли ампера возможна только в материалах с малым потенциалом выхода электронов (например, ртути). Но здесь вряд ли имеет место подобное.

Это не дуга, а именно тлеющий, или коронный, разряд.
Вообще-то, у Вас необычная конструкция ионофона. Не могли бы привести её, или хотя бы дать ссылочку?
Классический ионофон воспроизводит частоты килогерц до 200-500.

Генератор на микросхеме TL494, после нее драйвер и полевик. "Мертвое время" у 494-й поставлено примерно на 50% напряжением на соответствующей ноге, туда же через конденсатор дается НЧ сигнал для модуляции дуги.
Конструкцию я нигде не описывал, сделано было "по приколу" - не более того. Могу сфотографировать, она еще работает.
А что такое "классический ионофон"?

Привет! Очень строому преподу нужно сдать реферат по плазменной Электронике по теме ионофон.

Нужен расчёт чего-то плазменного после вторичной обмотки. Помогите, пожалуйста!

Делали БП для дуги лампы твердотельного лазера, на основе просто обратноходового. Вполне нормальные результаты получаются в режиме стабилизации мощности, частота - желательно повыше (порядка 100кГц и более). При 20-40 мА напряжение на дуге около 150-200В (кажется, криптон, 1,5-2атм, около 30мм).
Принципиальный вопрос - дифференциальное сопротивление дуги при малом токе (а 20-40мА при длине 3-4см - это малый ток) отрицательное уже при временах в десятки микросекунд.
Насколько понимаю, инверторная схема будет еще лучше - но тоже с выпрямлением. Также хорошо на выходе иметь балластную индуктивность (инвертор ее уже имеет). А вот емкость на выходе если и ставить, то очень небольшую - иначе (из-за того же отрицательного дифф.сопр.) дуга станет неустойчивой и будет срываться.
При поджиге отдельным электродом трансформатор поджига может быть и весьма компактным - в отличие от последовательного поджига, где через него идет еще и силовой ток.

Товарищи!
В данном случае дуга будет представлять тлеющий разряд, надо помнить также, что дуга ВЧ обладает высокой температурой, и следовательно способна вывести из строя выходные электроды, если же требуется устранить данный эффект, то есть смысл сделать выход НЧ. Ежели требуется пропустить большой ток, то в этом поможет топология "ионизированный канал", где высоким напряжением создается ионизированный канал, и по данному каналу пропускается бОльший ток (на данной топологии основаны электрошокеры Тайзер X26). Таким, образом получается компактная хренотень. Однако, если "дугу предполагается использовать в качестве печки для сплавления кварцевых волокон" почему бы не использовать ВЧ выход, тем самым: мощность всего устройства понизим, с увеличением эффективности в целом; ВЧ выход, как и меньший выходной ток
будет безопаснее (обладатель шаловливых рученок не пострадает, да и при отладка вполне безопасно).

Вобщем думайте сами, решайте сами (с).

С уважением, artemel.

Какой дуги? Такой?

Или такой?

Я уже просто в другой ветке давал ссылку:
http://www.offtop.ru/gauss2k/v7_283912_2.php
Там преобразователь 12 в 300 и дабы не переделывать я на выход поставил строчник.
Можно ещё проще сделать на ir2153
http://www.offtop.ru/gauss2k/v7_693264__.php


Можно вообще тупо высоковольтную катушку строчника сунуть в индуктор индукционки или рядом с индуктором и жарить..
http://www.youtube.com/watch?v=zbf1auGDG0M

Стоит все же соблюдать минимальные меры безопасности.

Это точно! Главное каску не забыть одеть.

Странно. Мне вот наоборот 87 в этом плане мало понравился, зато нашенские пермаллои ведут себя отлично и ферриты 2000НМ тоже вроде хорошо.

Как-то в школьные годы игрался с выпрямителем для питания анодных цепей от радиолы с выходными 250 В 100 мА приблизительно, с селеновым выпрямителем АВС-120-270, нечаянно замкнул практически накоротко (может быть, через лампочку накаливания Ватт на 60 220 В, точно не помню), так заметил, что размыкая цепь после кратковременного замыкания миллиметра на 1-2, получал устойчивый непрерывный разряд через воздушный промежуток, синего свечения. Ток, я думаю, там был порядка сотни мА или чуть больше (селеновый выпрямитель больше не пускал). Это и не Амперы большие, и Вольты тоже. Как такой разряд классифицировать?