Kula plazmowa - do pracy gotowa, lampa z Chin

Z racji tego iż szwagra czarownica (kobieta znaczy się ) była niezbyt zadowolona z efektów jakie daje lampa podarowana jej przez wyżej wymienionego, to lampa trafiła do mnie w celu drobnej modyfikacji... Lampa czy inaczej kula plazmowa to wynalazek Nikoli Tesli, kula w zasadzie oprócz generowania efektów wizualnych nie ma praktycznego zastosowania za to w ładny sposób pewne zjawiska fizyczne związane z jonizacją gazów. Lampa swą budową przypomina zwykłą żarówkę jednak pozbawioną żarnika (włókna wolframowego), za to ma jedną centralną kulistą elektrodę. Wewnątrz jest gaz lub mieszanina gazów szlachetnych pod obniżonym ciśnieniem co ułatwia jonizację i "zapłon" lampy. Do zasilania lampy służy generator wysokiego napięcia przemiennego pracujący z częstotliwością kilkunastu-kilkudziesięciu kHz zapewniający zależnie od wielkości lampy napięcie kilku-kilkunastu i więcej kV. Gaz (lub mieszanina gazów) po dostarczeniu energii zostaje zjonizowany co generuje pasemka plazmy, ruch tych pasemek ku górze jest wywoływany dzięki mniejszej gęstości wyładowania jonizującego oraz temperaturą plazmy. Podobny efekt możemy uzyskać wykorzystując tradycyjną żarówkę zasilając ją z generatora wysokiego napięcia jednak ze względu na inny skład gazu wypełniającego bańkę lampy efekty są dużo słabsze. Modyfikacja lampy miała polegać na wyrzuceniu generatora melodii oraz ewentualne przerobienia zasilania na bateryjne (ogniwa 18650). Przyjrzyjmy się zatem konstrukcji lampy .





















Jako że elektronika lampy bardzo mnie zaskoczyła swą ubogą budową postanowiłem przerysować schemat zasilacza WN. Już na pierwszy rzut oka nabrałem podejrzeń że całość jest zasilana bezpośrednio z sieci co potwierdziło się po narysowaniu schematu.






Napięcie kondensatora filtrującego za mostkiem sugerowało że do zasilania potrzeba około 40V. Z tym przekonaniem podłączyłem zewnętrzne zasilanie z dwóch szeregowo połączonych zasilaczy laboratoryjnych (30V i 20V) jednak przetwornica nie startowała. Tu pomogło dołączenie równolegle do rezystora 43kΩ dzielnika polaryzującego bramkę tranzystora rezystora 10kΩ. Przetwornica zaczęła pracować pobierając bez obciążenia około 70mA przy 30V zasilania. Wysokie napięcie (na podstawie długości łuku) szacuję na jakieś 10-12kV przy długości łuku około 8mm (do palca ). Po obciążeniu kulą pobierany prąd wzrósł do około 200mA i zmieniał się w zależności od tego czy i w ilu miejscach dotykałem kuli dłonią. Przebieg na drenie tranzystora również nieco zmieniał kształt w zależności od obciążenia, częstotliwość pracy to około 30kHz która również zmieniała się pod wpływem dotyku (obciążenia);



Niestety nie udało mi się zejść do na tyle niskiego napięcia zasilania aby wykorzystać dwa szeregowo połączone ogniwa 18650. Trzeba zrobić nową przetwornicę niestety. Kolejną nieco psującą wygląd rzeczą jest umieszczenie tuż pod bańką zielonej lampy neonowej w kształcie pierścienia co skutecznie psuje efekt. Poniżej realne foto podczas pracy;














Tymczasowo zmuszony jestem zostawić lampę na zasilaniu z zasilacza 24VDC, mimo różnych modyfikacji nie udało mi się zejść z napięciem zasilania poniżej około 9V zachowując sensowny efekt oraz pobór prądu. Powinienem mieć w "przydasiach" kilka transformatorów WN (a w zasadzie kompletnych przetwornic) pochodzących z demontażu kserokopiarek które ze względy na małe wymiary mogą nadać się do zasilania kuli. W oryginalnej przetwornicy transformator jest zalany żywicą co uniemożliwia dostęp do rdzenia i modyfikację uzwojenia (nawet kilka zwojów obok pomogłoby obniżyć napięcie zasilające). Być może uda mi się zaadoptować jedną z takich przetwornic;




Kupiłem jakiś czas temu kilka sztuk tych przetwornic ze względu na transformatory które wykorzystuję w innych urządzeniach (generacja iskry do zapłonu) i spisują się całkiem przyzwoicie po zalaniu żywicą epoksydową. Zagadką pozostaje zachowanie przy pracy ciągłej i pobór prądu z ogniw. Praca lampy plazmowej (kuli) może wywoływać zakłócenia w sprzęcie elektronicznym, w moim przypadku powodowała zawieszanie leżącej obok klawiatury, a przy inicjacji wyładowania (do palca czy wkrętaka) głupiał wyświetlacz zasilacza oraz telefon. Sama kula poza zastosowaniem czysto dekoracyjnym nie pełni żadnych pożytecznych funkcji. Ale ładnie wygląda .