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一粒金砂(高级)

【改装】升压板和净化器都是在电压上搞事情 [复制链接]

本帖最后由 北方 于 2022-1-8 20:58 编辑

 

1. 首先感谢有机会参与活动,创意改装大比拼,主要想了解一下到底这个东东是如何实现功能的。结果发现,无论升压板和净化器都是在电压上搞事情。

 

2. 首先是升压板,这里采用的是B628芯片,最初按照8628查芯片资料,啥也没搞到。然后度娘提示,应该是B628,如下图的意思。

20200731194043346.png

PW5328B(B628芯片)是一颗DC-DC异步升压转换器IC,常使用于锂电池输入,升压输出5V,6V,7V,8V,9V,12V不等,或者是5V输入,输出6V,7V,9V,12V不等。这个就是这次使用的升压板。 1762337316.jpg

按照上面的电路图,是固定电压输出的,但是根据文档中的数据手册,通过设置反馈电阻,可以实现电压变换,

R1 和R2是反馈电阻,这两个反馈电阻的作用就是来调和设置输出电压的值的。电阻精度要1%。输出电压和R1,R2的关系公式是:

 (1+R1/R2)*0.6=输出电压(V)

输入电压在2-24V,输出电压最高到28V,这个是逻辑图如下,

555.png

这个就是一个利用电感的续流效果,不断叠加正电压到额定输出电压,并用反向占空区的续流向负荷供电的原理,芯片是一个根据反馈电阻调节MOSFET的占空比来调节电压的过程,其中有内置额定频率的晶振,提供PWM的周期,按照资料是1.2MHz。所以,这个尺寸可以限制得比较小,而且不需要变压器来实现电压变换。虽然标称效率可达97%,这个应该只是在输入输出电压差距不大的情况下取得的数值。不过,通过旋转电阻变换就可以实现调压,这个是一个非常好的解决方法。

3. 负离子发生器,就是这个净化器的真正名称。负离子发生器,其实就是一个微型空气电离装置,给大家印象更深刻的应该是特斯拉线圈,可以拉出几米长的闪亮电弧。这个也是一样,只是用一个更微小的空气间隙,来主动持续放电,行成电离效果,次要的结果就是生成负氧离子。那么按照化学反应,首先是生成了O3,然后空气中不稳定,被氧化而生成更多的负离子,这个也是雷电后的雨天空气清新的原因。负离子,主要是通过氧化产生。

这么看来,这个是一个危险的产品,高压,强氧化性。

用一个手电筒就可以产生点击枪的效果,那么这个是如何实现的呢。下面是拆开的电路板,正面,

943916811.jpg

 

反面, 456297928.jpg

这个是双面板,分立元件,可以直接抄板。不过,因为不希望破坏完整性,不拆开,有些元件的型号就看不清楚。

首先,可以看到放电尖端电极上有一个大电阻,显然,是为了限制放电电流的。电压一定时,加大电阻限制放电电流的效果非常明显,这个也解释了为什么这个火花不能点着甲烷气体,如果把这个电阻拆了,应该时一个非常大的火花,而且电池也要接受过热的考验。

整体分为两部分,一部分是升压变换部分。

核心是一个变压器,还有一对三极管,以及电阻阵列。那么,使用电池的直流电是如何实现变压器的正常工作呢。

其实,使用三极管可以很容易起振,因为没有拆开,很多电路,可以参考下面的这个RC多谐振荡电路,

12.png

产生的频率不需要很高,也不需要控制波形,只要重点是实现振荡电流就可以的,提升电压,不能简单靠变压器实现,因为完成空气击穿,需要上千伏的电压,如下图,

1211749906.jpg

中间还有一个白色的挡位选择开关,决定放电强度,这个应该也是并接不同电阻限制电流的,这个是限制能量的简单办法。

584937026.jpg

 

另一部分是储能放电功能板,中间尽可能实现物理隔离,也是提高安全性的表示。

这个部分设计比较精巧,通常,一组串联的电容就可以实现功能的,但是中间使用了比较复杂的二极管循环连接级联,这样使用了两组高耐压电容串。具体原因还没有分析清楚,大致应该是起到了均压的作用,保证在大电流之下,在各组电容上电压分配尽可能均匀,避免被破坏,延长设备的寿命。

463473631.jpg

在变压器原边提供5V左右振荡交流电的情况下,副边如何实现提高1000倍左右的电压呢。这个就需要串联谐振来实现的,这个是很多高压试验装置的原理。副边是一个串联的电感和电容来作为交流负荷,这样在匹配实现振荡的时候,就可以实现串联谐振,在电容侧取得大的电压。

4. 放电回路。

放电回路很简单,就是并联在电容两侧的针状放电极和一个平面网孔板作为接受极,在串联谐振的过程中,起振后的电容器两端电压随着每一次振荡,电压逐步升高,当升高到空气的耐压水平时,就放电,相当于电容短路泄能。然后,电容再次在振荡中储能,等待下一次放电。

空气的耐压水平和空气密度,湿度,大气压不同,都在不断波动。好的情况,数量级在每厘米30kV的水平,实际上应该更低一些,这样就明白为什么电池短路也会有火花,那是因为距离足够近,就能够击穿空气。

这个净化器设置在1厘米左右,可以理解这个电压应该有10kV左右,没有冲击电压计,所以无法测量这个冲击电压,不过,这个还是有些小危险的。

放电极的形状也有关系,针尖要足够尖,那么放电电压就会减低很多。

5. 小结

这个活动主要计划就是拆解,因为最初设想,如果是空气净化功能,希望能简单引入臭氧杀菌,给鱼缸的水杀菌净化。拆开以后发现,这个做不了,估计这个电压,调整到放电的水平,能直接把小鱼给电晕了,所以就不好拿这个尝试了。

不过,这个装置,可以做一个超高压发生器,替换谐振电抗器就可以改变谐振频率,调整能实现的最高电压,做一些简单的高压实验是可以的,不过,真不建议大家拆开以后用,还是要在绝缘壳内放电,这样避免误伤小鱼小虾。

简单分析,供商榷。

 

此帖出自电源技术论坛

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五彩晶圆(初级)

给鱼缸的水杀菌净化这个想法不错,可以介绍一下

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搞不成的,电流会先去导电性好的水,而不会去击穿空气。结果变成电鱼,有种捕鱼方式就是这样,一池子鱼都被电晕浮在水面  详情 回复 发表于 2022-1-8 22:47

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一粒金砂(高级)

Jacktang 发表于 2022-1-8 21:22 给鱼缸的水杀菌净化这个想法不错,可以介绍一下

搞不成的,电流会先去导电性好的水,而不会去击穿空气。
结果变成电鱼,有种捕鱼方式就是这样,一池子鱼都被电晕浮在水面

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鱼被电晕还是电死了?  详情 回复 发表于 2022-1-10 13:15

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北方 发表于 2022-1-8 22:47 搞不成的,电流会先去导电性好的水,而不会去击穿空气。结果变成电鱼,有种捕鱼方式就是这样,一池子鱼都 ...

鱼被电晕还是电死了?


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二极管和电容构成的倍压电路,看样子电压能放大到12倍


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