Зажигалка для газовой плиты
|
Так условно можно назвать электрозажигалку, применяемую для поджига газа в горелках газовых плит. Очень удобное и более безопасное в противопожарном отношении устройство, чем используемые для этой цели хозяйственные спички. В принципе, электрозажигалку можно купить - если, конечно, она окажется в магазине хозтоваров. Но ее можно изготовить и своими руками, что интереснее с технической точки зрения, да и радиодеталей потребуется немного. Ниже описаны два варианта самодельной электронной "спички" - с питанием от электроосветительной сети и от одного малогабаритного аккумулятора Д-0,25. В обоих вариантах надежный поджиг газа осуществляется электрической искрой, создаваемой коротким импульсом тока напряжением 8...10 кВ. Достигается это соответствующим преобразованием и повышением напряжения источника питания. Принципиальная схема и конструкция сетевой зажигалки показаны на рис. 1. Зажигалка состоит из двух узлов, соединенных между собой гибким двухпроводным шнуром: вилки-переходника с конденсаторами Cl, C2 и резисторами Rl, R2 внутри и преобразователя напряжения с разрядником. Такое конструктивное решение обеспечивает ей электробезопасность и относительно малую массу той ее части, которую при поджигании газа держат в руке. Как устройство работает в целом? Конденсаторы Cl и C2 выполняют роль элементов, ограничивающих ток, потребляемый зажигалкой, до 3...4 мА. Пока кнопка SB1 не нажата, зажигалка тока не потребляет. При замыкании контактов кнопки диоды VD1, VD2 выпрямляют переменное напряжение сети, а импульсы выпрямленного тока заряжают конденсатор СЗ. За несколько периодов сетевого напряжения этот конденсатор заряжается до напряжения открывания динистора VS1 (для КН102Ж - около 120 В). Теперь конденсатор быстро разряжается через малое сопротивление открытого динистора и первичную обмотку повышающего трансформатора Т1. При этом в цепи возникает короткий импульс тока, значение которого достигает нескольких ампер. В результате на вторичной обмотке трансформатора возникает импульс высокого напряжения и между электродами разрядника Е1 появляется электрическая искра, которая и поджигает газ. И так - 5- 10 раз в секунду, т. е. с частотой 5...10 Гц. Электробезопасность обеспечивается тем, что в случае нарушения изоляции и касания рукой одного из проводов, соединяющих вилку-переходник с преобразователем, ток в этой цепи будет ограничен одним из конденсаторов Cl или C2 и не превысит 7 мА. Короткое замыкание между соединительными проводами также не приведет к каким-либо опасным последствиям. Кроме того, разрядник имеет гальваническую развязку от сети и также в .этом смысле безопасен. Конденсаторы Cl, C2, номинальное напряжение которых должно быть не менее 400 В, и шунтирующие их резисторы Rl, R2 монтируют в корпусе вилки-переходника, который можно изготовить из листового изоляционного материала (полистирол, оргстекло) или использовать для этого пластмассовую коробку подводящих размеров. Расстояние между центрами штырьков, которыми ее подключают к стандартной сетевой розетке, должно быть 20 мм. 
Диоды выпрямителя, конденсатор СЗ, динистор VS1 и трансформатор Т1 монтируют на печатной плате размерами 120Х XI 8 мм, которую после проверки помещают в пластмассовый корпус-ручку соответствующих размеров. Повышающий трансформатор Т1 выполнен на ферритовом стержне 400НН диаметром 8 и длиной около 60 мм (отрезок стержня, предназначаемого для магнитной антенны транзисторного приемника). Стержень обернут двумя слоями изоляционной ленты, поверх которой намотана вторичная обмотка - 1800 витков провода ПЭВ-2 0,05-0,08. Намотка внавал, плавная от края к краю. Надо стремиться, чтобы порядковые номера перекрываемых витков в слоях провода были бы из одной сотни. Вторичная обмотка по всей длине обернута двумя слоями изоляционной ленты и поверх нее одним слоем намотано 10 витков провода ПЭВ-2 0,4-0,6 - первичная обмотка. Диоды КД105Б можно заменить другими малогабаритными с допустимым обратным напряжением не менее 300 В или диодами Д226Б, КД205Б. Конденсаторы С1-СЗ типов БМ, МБМ; первые два из них должны быть на номинальное напряжение не менее 150 В, третий - не менее 400 В. Конструктивной основой разрядника Е1 служит отрезок металлической трубки 4 длиной 100...150 и диаметром 3...5 мм, на одном из концов которого жестко закреплен (механически или пайкой) металлический тонкостенный стакан 1 диаметром 8...10 и высотой 15...20 мм. Этот стакан, с прорезями в стенках, является одним из электродов разрядника Е1. Внутрь трубки вместе с теплостойким диэлектриком 3, напри-мер, фторопластовой трубкой или лентой, плотно вставлена тонкая стальная вязальная спица 2. Ее заостренный конец выступает из изоляции на I... 1,5 мм и должен располагаться в середине стакана. Это второй, центральный, электрод разрядника. Разрядный промежуток зажигалки образуют конец центрального электрода и стенки стакана - он должен быть 3...4 мм. С другой стороны трубки центральный электрод в изоляции должен выступать из нее не менее чем на 10 мм. Трубку разрядника жестко закрепляют в пластмассовом корпусе преобразователя, после чего электроды разрядника соединяют с выводами обмотки II трансформатора. Места пайки надежно изолируют отрезками поливинилхлоридной трубки или изоляционной лентой. Если в вашем распоряжении не окажется динистора КН102Ж, заменить его можно двумя или тремя динисторами этой же серии, но с меньшим напряжением включения. Суммарное напряжение открывания такой цепочки динисторов должно быть 120... 150 В. Вообще жединистор можно заменить его аналогом, составленным из маломощного тринистора (КУ101Д, КУ101Е) и стабилитрона, как показано на рис. 2. Напряжение стабилизации стабилитрона или нескольких стабилитронов, включенных последовательно, должно быть 120...150 В. Схема второго варианта электронной "спички" приведена на рис. 3. 
Из-за малого напряжения аккумулятора G1 (Д-0,25) пришлось
применить двухступенное преобразование напряжения источника питания. В
первой такой ступени работает генератор на транзисторах VT1, VT2,
собранный по схеме мультивибратора [Л], нагруженный на первичную обмотку
повышающего трансформатора Т1. При этом на вторичной обмотке
трансформатора индуцируется переменное напряжение 50... 60 В, которое
выпрямляется диодом VD3 и заряжает конденсатор С4. Вторая ступень
преобразования, в которую входит динистор VS1 и повышающий трансформатор
Т2 с разрядником Е1 в цепи вторичной обмотки, работает так же, как
аналогичный узел сетевой зажигалки. Диоды VD1, VD2 образуют
однополупериодный выпрямитель, периодически используемый для подзарядки
аккумулятора. Конденсатор С1 гасит избыточное напряжение сети. Вилку XI
устанавливают на корпусе зажигалки. Монтажная плата такого варианта
зажигалки показана на рис. 4. Магнитопроводом высоковольтного
трансформатора Т2 служит кольцо из феррита 2000 НМ или 2000НН с внешним
диаметром 32 мм. Кольцо осторожно разламывают пополам, части обертывают
двумя слоями изоляционной ленты и на каждую из них наматывают внавал по
1200 витков провода ПЭВ-2 0,05-0,08. Затем кольцо склеивают клеем БФ-2 или
"Момент", соединяют половинки вторичной обмотки последовательно,
обертывают двумя слоями изоляционной ленты и поверх нее наматывают
первичную обмотку - 8 витков провода ПЭВ-2 0,6-0,8. Трансформатор Т1
выполнен на кольце из такого же феррита, как магнитопровод трансформатора
Т2, но с внешним диаметром 15...20 мм. Технология изготовления такая же.
Его первичная обмотка, которую наматывают второй, содержит 25 витков
провода ПЭВ-2 0,2- 0,3, вторичная - 500 витков ПЭВ-2 0,08-0,1. Транзистор
VT1 может быть КТ502А-КТ502Е, КТ361А- КТ361Д; VT2 - КТ503А- КТ503Е. Диоды
VD1 и VD2 - любые выпрямительные с допустимым обратным напряже-нием не
менее 300 В. Конденсатор С1 - МБМ или К73, С2 и С4 - К50-6 или К53-1, СЗ -
КЛС, КМ, КД. Напряжение включения используемого динистора должно быть
45...50 В. Конструкция разрядника точно такая же, как у сетевой зажигалки.
Налаживание этого варианта электронной "спички" сводится в основном к
тщательной проверке монтажа, конструкции в целом и подборке резистора R2.
Этот резистор должен быть такого номинала, чтобы зажигалка устойчиво
работала при напряжении питающего ее аккумулятора от 0,9 до 1,3 В. Степень
разрядки аккумулятора удобно контролировать по частоте искрообразования в
разряднике. Как только она снизится до 2...3 Гц, это будет сигналом о
необходимости подзарядки аккумулятора. В этом случае вилку XI зажигалки
надо подключить к электросети на 6...8 ч. Пользуясь зажигалкой, ее
разрядник надо сразу же после воспламенения газа удалять из пламени - это
продлит срок службы разрядника.
|