【www.shanpow.com--简历制作】
马克思发生器一:牛人DIY马克思发生器:12V到180kV的巨变
可以确定一件事:如果你对高压电感兴趣,那么你就来对了地方;马克思发生器可以满足你对电火花、重击和震撼的渴望。这个马克思发生器是我几年前制作的,但是在几次实验后出了故障,直到上个月我才修好它。我认为详述这个装置的制作是一个很棒的选择,这样你们可以一起分享马克思发生器带来的刺激。
现在,我用这篇来描述马克思发生器使用的物理现象原理。电子学吸引了一大批复杂的爱好者,包括懂物理学的和不懂物理学的。这里已经有几篇很好的马克思发生器文章。我更希望读者对电学的热情甚于火花。
首先,我必须提醒电非常危险。能量不会凭空产生和消失,但是低能量同样危险。考虑到人的身体对电非常敏感,人很容易被电路烧伤。所以,聪明点,警惕电的危险。如果你不确定,不要去碰电线,护目镜也是个好选择。
好吧,现在开始了。
第一步:这与共产主义无关
什么事马克思发生器?可能你并不熟悉,亦或许你已经在Tesla coils搜索浪费了时间,这只是个玩笑。
马克思发生器电路包括电容、电阻和安装在阶梯结构的火花间隙,在电容充放电时这个火花间隙可以产生高电压脉冲(产生火花)。现在可以查下维基百科,看看我解释的怎么样。
马克思发生器是Erwin Otto Marx在1924年提出的,它的功能是将低压直流电放大成高压脉冲。马克思发生器应用在高能物理学实验,而且可用于模拟闪电在电源线和航空设备的影响。很多马克思发生器在桑迪亚国家实验室Z Machine内生成X射线。
我认为我解释的不错,尽管我没提到“低压直流电”。从维基百科文章可以看出,马克思发生器对我和你并没有什么实际用途,但是它们的确很酷。同时,注意“高压、高能量”这些词,这意味着很危险,请注意。
但是也许我们应该后退一点点,也许这是你第一次接触到电子学,让我们从基础开始。-----本文选自电子发烧友网9月《智能医疗特刊》EE SHOW栏目,转载请注明出处!更多你感兴趣的医疗设计方案及热点技术、高层观点,
以及新奇好玩的技术、工程师经验谈,尽在9月《智能医疗特刊》!
马克思发生器二:DIY200904 20级马克思发生器
DIY200904 20级马克思发生器
关闭背景图片
2010.01.17 18:14
DIY200904
编号:DIY200904项目名:20级马克思发生器材料&耗资:(红色字为淘宝购买的,没计运费,20元)
工具: 电烙铁 电磨 手锯 万用表 热熔胶枪 剪刀/剥线钳/螺丝刀/尖嘴钳/斜嘴钳时间:40天开始日期:2009.12.05完成日期:2010.01.16
09.12.05 起因,在同学的《新知客》2009第12期上看到了马克思发生器的制作教程,当时就很有兴趣,但看到5kV直流电源后顿生无力感。
后来在KFC上看到一个电磁炮的贴子,回复中出现了马克思发生器字样,于是我顺手Google了一下……然后就决定制作了。 09.12.06 大概了解需要的材料后,去了趟电子城,除了12V变压器、NE555和一些普通电阻电容,其它啥都没有了= = 只好回来淘宝,买了20个2000P/20kV电容,在天狼晓月那买了2个高压变压器和2个三极管。 09.12.08 电容到货,Marx-V0.1开始制作,后来发觉双排设计会发生很糟糕的事故,于是打算弄块长的有机玻璃板。
第二天问了下通用技术老师,直接拿了上次搞广告灯剩下的一块板,60cm*10cm,我原本就是想买这个尺寸的= = 09.12.10 高压驱动板V1制作完成,成功驱动高压变压器,1cm电弧。
09.12.11 第一个NE555烧毁,失误烧毁万用表保险丝——以为变压器烧了,直接把万用表接上去= =
0.2A的保险丝买不到,五金店清一色10A的= = 拿个铜柱代替了,再来一次就不是烧保险丝,二是烧表了= = 后来用蜘蛛焊再弄了个驱动器,才发现是NE555挂了= = 然后,重新设计电路,制作高压驱动板V2。
09.12.13 有机玻璃板打孔完成——Marx-V0.1拆除,开始组装Marx-V0.2,并用前9级做了下测试,才1.5cm电弧= =
连接处全部用铜柱压接,懒得焊。 这时用的是7555,当时我还不知道7555和555是有区别的,只是觉得高压变压器的输出弱了很多= = 忽然发觉手上的这块555没有生产厂家,而原本用的是ST的555,便拆了那个蜘蛛焊的555,装上去,Marx有5cm电弧了,Marx-Test1成功= = 此时我以为555是生产厂家的问题,接着和天狼晓月聊了下,才知道7555和555是不同的= = 泪目啊= = 09.12.17 第二块NE555也烧毁了——再去买了3块NE555,同时为了解决7812稳压块发热巨大的问题,制作高压驱动板V3,稳压部分采用双7812并联工作,12V变压器是15W的,双7812有2A输出,够了;驱动部分重新设计电路,加了2个二极管做保护(电路图上没有)。
做好后连12V变压器一起安装在木板上,漂亮很多的说。
为了安装,打孔的时候,没有注意到背面的二极管,被削掉了一部分= = 09.12.19 搞了一天,Marx-V0.2完成,Marx-Test2失败,烧毁2块NE555= = 太晚了,睡觉= = 09.12.20 拆下Marx输入端10M的保护电阻,Marx-Test3成功,15cm电弧。
09.12.27 由于入手1.5T硬盘和学业水平考试,一个星期没有弄马克思了。 换了个2M/2W的保护电阻,Marx就不工作了,Marx-Test4失败,然后,第五块NE555烧了= = 分析:天狼晓月的高压变压器固然体积小,效率高,但也因此内部绝缘性不足,接入保护电阻后,输出端电阻太大,比变压器内部的绝缘电阻还大,因此变压器内部打火,输出电压降低= = 解决办法:上彩电高压包吧~ 09.12.30 放学去电子城买了5个NE555,以及TVS二极管,然后去石牌村逛了下,找了家修彩电的,入手一21寸彩电高压包,20元。
在高压包铁芯外露部分用1M电线绕了13圈,驱动成功,电弧超过1cm,感觉很厚实。 09.12.31 将高压包和驱动板组装在一起,高压电源制作完毕~~很有山寨风范。
同时,Marx-Test5成功,18cm电弧。同时,TVS二极管效果不错,有效释放了一定的浪涌——但开关处还是会有高电压,直接用手去按开关的话Marx放电时还是会被电一下= =
10.01.02 为了达到更好的效果,火花开关更换为球隙开关V1,效果很差,电弧14cm= =
原以为是结构的问题,接下来的几天,重新弄了球隙开关V2,效果还是很烂,仍然为14cm= =
同时,在这2次测试中,烧掉3块NE555= = 后来为了彻底验证,用前4级做了个测试,光滑的圆形铜线可以达到2.8cm电弧,有毛刺的略微短一点点,而用螺盖帽才2.0cm= = MD,这2个星期用来弄Marx的时间真是浪费了。 至于原因不知道,可能是螺盖帽本身的质量问题= = 10.01.16 制作新的圆形铜线火花开关,制作高压驱动板隔离开关。
有效解决马克思发生器放电时开关处的浪涌电压放电问题~~ 然后,Marx-Test8,20cm电弧,最终目标达成! 那么,Marx-V1正式版宣告制作完成!
正面
果然是竖起来感觉比较爽~
上部
下部
弄了个滑轨出来,方便调节放电长度。
侧面
为了省钱,弄了个纸筒做支撑柱,效果不错,但还不够稳,最好弄点配重块来。
俯视
20cm放电效果,很好很强大~~(电弧没这么粗的,摄像头拍出来就这效果了= =) 此时和之前18cm的时候有更改的只有火花开关,之前是用尖嘴钳随便把铜丝弄了个圆弧出来,现在是用手绕螺丝刀弄的,保证是圆形,同时防止尖嘴钳刮花铜丝表面(弄得手好疼= =) 火花开关确实对电弧长度影响很大。 马克思发生器噪音超大的说,我自己也被吓到几次= =
击穿本子
红圈内是电弧击穿的孔,拍得比较烂。
完整电路图
一个半月,陆陆续续地,终于完成了。 总结: 高压发生器用高压包是不二选择,够便宜,性能也好。 555驱动电路效果不错,电路简单,三极管几乎不发热,就是555容易烧毁= = 圆形铜线做火花开关的效果不错,不过我弄不到铜球,无法对比(现在就算给我弄到了也懒得弄了= = 现在已经累死了)。 20级的马克思发生器,把最后一个火花开关作为触发开关,其它的火花开关适当加大间距,保证最后一个电容也充满电后才放电,效果很好。 仍然存在的问题: 马克思发生器放电时对电源的干扰很大,就算驱动板接地,仍然会污染电网,造成很高的浪涌电压,我还因此把音箱给烧了= =(详见《DIY201001 音箱功放板更换&独立化》) 显示器也明显会受到干扰,放电时会暂时黑屏。昨晚拍摄的时候,我把显示器关了,开着主机,拍完了发觉电脑也关机了,只好再拍一次= = PS:上面的放电图都是用垃圾摄像头录像,再截取出来的,用手机拍根本捕捉不到= = 下星期把薛叫过来拿DSLR拍摄吧~ PS2:这篇东东——整理图片、写作,我花了差不多1天的时间= = 搞了1个半月,有些东西都不太记得了= = ∮
马克思发生器三:马克思发生器和特斯拉线圈制作图解
特斯拉线圈,效果相当壮观,但是工程也相当浩大,造价挺高,并不是每人都能亲手做一个的。如果你只是想领略一下高压电火花的魅力,马克思发生器是一个比较好的选择。只要几个电容、电阻,简单的组合一下,很容易得到几厘米长的电弧,相当漂亮。
下面是一款简版的马克思发生器电路图:
这款马克思发生器总共有六级,每一级由0.002uF 20kV的电容和两个1m欧姆的电阻构成。左边是一个霓虹灯变压器(9kV 30mA),它产生的高压交流电,通过10个1N4007串联组成的整流器整为直流电,给并联的六组电容充电,当电容充到一定电压的时,就会击穿电容间的放电尖隙,这时6组电容就变成了串联的形式,电压骤增,开始放电,发出很大的声响并能产生5厘米左右的电弧,大约每2~3秒放电一次。把电容间的放电尖隙改造成球隙,电弧长度还可以大幅度提高,达到15厘米左右。够简单吧!
简单组装:
放电效果:
下面这款是改进型,主要是将上面的霓虹灯变压器换成了自制的高压发生器。它由555时基集成电路和高压晶体管构造而成,驱动一个电视机用的高压包,产生12kV~20kV的高压。
换成自制的高压发生器以后,整个体积就袖珍下来了,可以全部装配在一块小木板上。需要注意的是高压晶体管容易发热,需要配块大点的散热片,最好还装个小小的散热风扇。这款高压发生器可以拉出10厘米长的电弧,够你乐一阵子了!
往下看,还有款9级的,国人制造。
整理发布这篇特斯拉线圈的制作教程,让我们来膜拜一下这位”神的代言人”。
特斯拉线圈的制作前的准备和注意事项:
整个制作我们以变压器功率为1000w的中型特斯拉线圈为设计标准。(放电距离:>=120cm)(备注:特斯拉线圈的放电距离和功率成正比)
主要材料及大概成本:
1:高压变压器 1000W 输入220V 输出 10KV
2:大量无极电容 如用0.047uf 1000v~(1600v-)的cbb电容需要准备100只左右,有大容量的高压电容请自己换算
3:直径13厘米长1米的聚氯乙烯管(壁厚0.6-1厘米),pvc管材也将就,厚0.8厘米的绝缘板材(不能是木头!最好塑料)大约2.5平米,厚0.5厘米的绝缘板材(非木!)大约1.5平米,这些都可在家庭装饰城(就是那些买涂料,板材,工具等的那种大市场里)买到
4:导线,多芯铜导线,1000v50A大约6米;10kv1A导线3米
5:耐压漆包线 内径0.5mm 900米长
6:直径0.8厘米的铜管(壁厚1mm以上)长8米,直径3厘米厚>1mm长1米的铜管可在汽车配件或五金等地买到
7:电手钻,螺丝刀,手锯,钳子等工具,普通螺丝,塑料螺丝,环氧树脂胶,钢尺等
8:用于燃气热水器的排气管(金属制作,可弯曲,直径在10厘米以上)制作后期计算得到长度.
特斯拉线圈装配示意图和电路图
虽然按照本文设计的是一个”标准”特斯拉线圈,制作者不必花很多精力和时间在它的原理和计算上面,但是出于对特斯拉的尊敬和方便制作者制作其它规格的特斯拉线圈,还是大致了解一下这里面的原理和计算方法比较好.还有,制作一个特斯拉线圈是会对你的动手能力和电工知识都有提高的好活动