Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!
Пока что не у всех газовые печи оснащены электроподжигом, приходится пользоваться спичками, либо приобретать газовую зажигалку и заправлять ее.
Довольно давно в продаже появилась новая разновидность так называемых плазменных зажигалок, представляющих собой продвинутую версию пьезоэлектрических. Существенная разница между ними - частота формирования электрической дуги. Если механический пьезоэлемент формирует всего одну "молнию" за нажатие, то даже небольшая электронная схема с высоковольтным трансформатором позволяет создать полноценную высокочастотную дугу с напряжениями более 20КВ. Соответственно, и практическая эффективность такой дуги намного больше.
В данной статье я расскажу Вам о довольно простом способе изготовления плазменной зажигалки, работающей от литий-ионного аккумулятора, и имеющей возможность подзарядки от USB или зарядного устройства.
Материалы, необходимые для самоделки.
Комплект деталей для плазменной зажигалки
Контроллер заряда литиевых аккумуляторов TP4056
Провода, дихлорэтан.
Инструменты, использованные в процессе изготовления.
Дремель, пинцет, кусачки.
Процесс изготовления корпуса, моделирование.
Первым делом я определился с главным компонентом будущей схемы, а именно источником питания в виде литий-ионного аккумулятора. Сегодня весьма распространены именно батареи типоразмера 18650, и его сможет приобрести каждый из Вас. Также его можно извлечь из старого аккумулятора от ноутбука, шуруповерта, или другой техники. У меня как раз имелся извлеченный из батареи ноутбука.
Отталкиваясь от размеров батареи, а также других электронных компонентов, я смоделировал детали корпуса в программном комплексе Fusion360. Он бесплатен для домашнего применения, и весьма прост в освоении.
При моделировании я учитываю особенности печати на 3D принтере, и стараюсь избегать необходимости применения поддержек.
Поскольку я хотел придать корпусу эргономичную форму, крышка (она же аккумуляторный отсек) получилась с двумя наклонными гранями, и скругленной верхней частью. Ее следует печатать в таком положении, как показано на фото.
В отсеке электроники предусмотрена клавиша, щели которой расположены под углом в 45 градусов, и довольно тонкие. Это минимизирует попадание мусора или жидкости внутрь корпуса. При желании, клавишу можно дополнительно загерметизировать армированным скотчем изнутри.
Так выглядит модель корпуса зажигалки в сборе. Все необходимые 3D модели можно скачать по следующей ссылке на популярном сайте Thingiverse.
Готовые модели я нарезаю в "слайсере" Cura 5.0. Тем, кто использует более ранние версии, я рекомендую обновить программу (теперь в ней хорошо работает функция переменной ширины линий).
Как уже говорилось, поддержки и кайма при печати не используются. Ширина линий 0,4мм, толщина слоя 0,2мм. Крышка и дно - по 5 слоев.
При печати батарейного отсека следует включать обдув выше обычного, поскольку большая часть слоев модели печатается очень быстро, и пластик должен успевать остыть.
Крышку можно печатать при обдуве на обычной скорости. В левой части фото хорошо видно работу алгоритма переменной ширины линий.
Обе детали я распечатал из пластика PETg.
Процесс изготовления, электронная часть.
Основой зажигалки станет готовый набор электронных компонентов, включая герметичный высоковольтный трансформатор (одной из проблем при изготовлении таких устройств как раз и является создание этого трансформатора).
Схема состоит всего из нескольких компонентов, и легко собирается по инструкции. Единственным моментом, плохо описанным в ней - это правильная установка трансформатора. Он имеет две обмотки с разной толщиной проволоки. На плате имеются соответствующие метки-полоски. Также подключение выводов я отметил стрелками разных цветов.
Клеммную колодку, идущую в комплекте, я устанавливать на плату не стал, а сразу припаял провода питания к плате.
Трансформатор лучше приклеить секундным клеем, а не крепить стяжкой к плате.
Следующая плата - это контроллер заряда аккумулятора со схемой его защиты (она отключит аккумулятор при его разряде ниже 3,2В, а также при коротком замыкании).
В зависимости от применяемого аккумулятора и допустимого тока его зарядки, следует подобрать резистор согласно таблице. С завода ток заряда обычно 1А.
Схема подключения двух модулей между собой очень проста, и приведена на рисунке ниже.
Установив контроллер в корпус, я разметил и сделал отверстие под разъем microUSB с помощью дремеля.
Теперь можно соединять модули между собой. Поскольку потребляемый ток составляет около 2А, провода нужно выбирать не самые тонкие.
При пайке я использовал вот такой припой с канифолью.
В последнюю очередь припаиваются провода к аккумулятору 18650 и подключаются к контроллеру заряда. Я прогреваю паяльник до 350 градусов, чтобы сократить время пайки, и не перегревать батарею.
Батарея довольно плотно фиксируется в крышке, однако при желании ее можно дополнительно закрепить тонким двухсторонним скотчем или термоклеем.
Контроллер заряда я закрепил на дне корпуса при помощи термоклеевого пистолета.
Перед окончательной сборкой нужно проверить схему в работе, а также зарядить аккумулятор (от USB или обычного зарядника для смартфона).
Как видно, под высоковольтные провода в обеих половинках корпуса я сделал проточки надфилем. Расстояние между концами высоковольтных проводов должно быть около 3-4мм. В этом случае дуга получается "жирная".
Наконец, на свое место устанавливается высоковольтный модуль, его можно не фиксировать, он поджимается крышкой и батареей.
Остается соединить половинки корпуса, и аккуратно заполнить стык небольшим количеством дихлорэтана, и зафиксировать детали резинкой на полчаса. Эту операцию обязательно выполнять под вытяжкой или на свежем воздухе.
Испытания зажигалки подтвердили быстрое и надежное поджигание газовой конфорки, а также древесины и бумаги.
Заряда "бэушной" батареи при ежедневном использовании (10-20 раз) хватает недели на три.
Важный момент. Максимальное рекомендуемое время работы - не более 10 секунд. Иначе перегреется.
На основе этого же комплекта можно собрать и плазменный выжигатель, про изготовление которого я рассказывал в одной из статей.
Тем, кому не охота собирать устройство самостоятельно, могут купить аналогичную зажигалку.
Подписывайтесь на мой телеграм-канал, где я публикую интересные подборки инструментов и электроники.
Всем хорошего настроения, крепкого здоровья, и интересных идей!
