Изготавливаем высоковольтный конденсатор в домашних условиях

Конструктивные особенности ионистра

По сути, это обычный конденсатор с большой емкостью. Но ионисторы имеют большое сопротивление, потому что в основе элемента лежит электролит. Это первый. Другое дело — маленькое зарядное напряжение. Дело в том, что в этом суперконденсаторе пластины расположены очень близко друг к другу. Именно в этом причина пониженного напряжения, но именно по этой причине увеличивается емкость конденсатора.

Заводские ионизаторы изготавливаются из разных материалов. Вкладыши обычно изготавливаются из фольги, которая закрывает сухой материал в процессе разделения. Например, активированный уголь (для больших пластин), оксиды металлов, полимерные вещества, обладающие высокой электропроводностью.

История изобретения ионистора

В 1957 году американская компания General Electric запатентовала простой ионистор с ДЭС, электроды которого были изготовлены из активированного угля. Теоретически предполагалось собирать энергию в порах поверхности электрода.

Суперконденсатор

Еще в 1966 году компания Standard Oil Ohio получила патент на компонент, обеспечивающий накопление энергии в ДЭС. Понеся убытки, связанные с низкими продажами емкостных конденсаторов, компания передала права на производство этих устройств компании Nec. Новому лицензиату удалось значительно увеличить спрос на свой продукт под названием Supercapacitor.

Устройство значительно снизило энергетическую зависимость электронной памяти, что стимулировало развитие вычислительной техники.

1978 год ознаменовался появлением на электротехническом рынке Gold Capacitor (Золотой колпачок) ведущей японской электротехнической компании Panasonic. Это уже был более качественный агрегат. Ионисторы нашли свое применение в системах питания электронной памяти.

В том же году в пятом номере журнала «Радио» было опубликовано первое упоминание о том, что такое ионисторы в СССР. В статье описан первый советский ионистор КИ1-1. Его устройство предполагало максимальный объем заряда до 50 фарад.

Недостатком суперконденсатора было его высокое внутреннее сопротивление (IR), препятствовавшее полной отдаче электрической энергии.

Суперконденсаторы с низким BC впервые появились в 1982 году. Новая конструкция была разработана специалистами PRI для мощных цепей, в которых используется ультраконденсатор PRI».

Важно! Прогресс в совершенствовании суперконденсаторов приведет к тому, что ионисторы полностью заменят традиционные батареи.

Опасное развлечение: простой для повторения генератор высокого напряжения

В ней я расскажу, как сделать простой и достаточно мощный генератор высокого напряжения (280 000 вольт). За основу я взял устройство Генератора Маркса.

Особенность моей схемы в том, что я пересчитывал ее на дешевые и доступные детали. Кроме того, сама схема легко повторяема (у меня ушло 15 минут на ее сборку), не требует настройки и запускается с первого раза. На мой взгляд, это намного проще, чем трансформатор Тесла или умножитель напряжения Кокрофта-Уолтона.

О деталях:

Сама схема проста, состоит из конденсаторов, резисторов и разрядников. Вам также нужен источник питания. Так как все детали высоковольтные, возникает вопрос, где их взять? Теперь, если все в порядке:

1 — резисторы

Нужны резисторы 100 кОм, 5 ватт, 50000 вольт.

Перепробовал много заводских резисторов, но ни один не выдерживал такого напряжения — дуга цеплялась за корпус и ничего не работало. Внимательное гугление дало неожиданный ответ: Мастера, строившие генератор Маркса на напряжение более 100 000 вольт, использовали сложные жидкие резисторы, генератор Маркса с жидкими резисторами или использовали много каскадов. Я хотел чего-то попроще и сделал резисторы из дерева.

От сырого дерева на улице я отломил две ровные ветки (сухой ток не проводит) и прикрутил первую ветку вместо группы резисторов справа от конденсаторов, вторую ветку вместо группы резисторов к слева от конденсаторов. Было две ветки с множеством выводов на равном расстоянии. Выводы сделал, намотав оголенную проволоку на ветки. Опыт показывает, что такие резисторы выдерживают напряжения в десятки мегавольт (10 000 000 вольт)

2 — конденсаторы

Здесь все проще. Конденсаторы я взял самые дешевые на радиорынке — К15-4, 470 пф, 30 кВ, (они же гриншиты). Их использовали в ламповых телевизорах, так что сейчас их можно купить в разобранном виде или попросить бесплатно. Хорошо выдерживают напряжение в 35 киловольт, ни один не пробил.

3 — источник питания

Собрать отдельную схему для питания моего генератора Маркса у меня просто не поднялась рука. Потому что на днях соседка подарила мне старый телевизор «Электрон ТЦ-451». На аноде кинескопа в цветном телевидении используется постоянное напряжение около 27000 вольт. Отсоединил высоковольтный провод (присоску) от анода кинескопа и решил проверить, какая дуга будет от этого напряжения.

Наигравшись с дугой, пришел к выводу, что схема в телевизоре достаточно стабильная, легко выдерживает перегрузку, а в случае короткого замыкания срабатывает защита и ничего не перегорает. Схема в телевизоре имеет запас мощности и мне удалось разогнать ее с 27 до 35 киловольт. Для этого я подкрутил подстроечным резистором R2 в модуле питания телевизора так, чтобы напряжение строчной развертки поднялось со 125 до 150 вольт, что в свою очередь привело к увеличению анодного напряжения до 35 киловольт.

При попытке поднять напряжение еще больше, пробивается транзистор КТ838А в строчной развертке телевизора, так что переусердствовать не надо.

Процесс сборки

Используя медную проволоку, я прикрутил конденсаторы к веткам дерева. Между конденсаторами должно быть расстояние 37 мм, иначе может произойти нежелательный пробой. Свободные концы проволоки загнул так, чтобы между ними было 30 мм — это будут проводники. Лучше один раз увидеть, чем 100 раз услышать. Посмотрите видео, где я подробно показал процесс сборки и работу генератора:

Техника безопасности

Необходимо соблюдать особую осторожность, поскольку схема работает при постоянном напряжении, и разряд даже одного конденсатора может привести к летальному исходу. При включении цепи вы должны находиться на достаточном расстоянии, потому что электричество пробивается по воздуху на 20 см и даже больше.

После каждого выключения важно разряжать все конденсаторы (даже те, что в телевизоре) хорошо заземленным проводом. Всю электронику из комнаты, где будут проводиться опыты, лучше убрать. Разряды создают мощные электромагнитные импульсы.

Телефон, клавиатура и экран, которые я показал в видео, вышли из строя и не подлежат ремонту! Даже в соседней комнате мой газовый котел был выключен. Вы должны защитить свой слух. Звук от выбросов похож на выстрелы, потом в ушах звенит.

Самодельные КПЕ из фольгированного стеклотекстолита

Переменные конденсаторы, они же переменные конденсаторы или ИПЦ, используются во многих устройствах. Они нужны в генераторах, антенных тюнерах, некоторых типах антенн и многом другом. Примем во внимание тот факт, что в радиолюбительстве, например, передатчик/приемник может легко выдать 25 Вт или 100 Вт, но максимально допустимая мощность составляет 1000 Вт. Понятно, что общедоступные малые KPI здесь совершенно не годятся, а нужные для таких мощностей KPI просто не найти в магазине.

Подходящие большие КПЕ от старой радиоаппаратуры можно приобрести на Авито и досках объявлений радиолюбителей. Но цены там зачастую не низкие, редко указываются емкости, найти два и более одинаковых конденсатора не представляется возможным, плюс есть риски и минусы, связанные с покупкой с рук. Между тем сделать переменный конденсатор в домашних условиях не так уж и сложно.

Я почерпнул эту идею из статьи 2003 года Дэвида Хаммака, N4DFP, «Создайте свои собственные передающие воздушные конденсаторы переменной емкости». В своей статье Дэвид использует медные пластины, которых у меня не было. Но я прикинул, что медь на одностороннем фольгированном текстолите, которого у меня полно, вполне подойдет. Почему бы не попробовать?

Позвольте мне показать вам, что у меня в итоге получилось. Спереди:

Конденсатор состоит из пяти прямоугольных пластин размером 20 х 50 х 1 мм, прикрепленных двумя длинными болтами М3.

Пластины разделены гайками. Еще четыре пластины в виде полукруга радиусом 25 мм крепятся на болт М3. Этот болт можно вращать с помощью ручки потенциометра, которую я приклеил к болту эпоксидной смолой. Все это хозяйство держится на каркасе из двух прямоугольных кусков пластикового листа размером 30 х 50 мм. Для соединения подвижных пластин я использовал толстый медный провод, согнутый в виде петли.

Провод плотно прилегает к вращающемуся болту и крепится к раме конденсатора с помощью термоклея. Капля припоя, которую видно на втором фото, служит для ограничения углов поворота рукоятки. Понятно, что без него все будет работать. Но хотелось, чтобы ручка имела какие-то крайние положения, а не просто крутилась во все стороны.

Забавный факт! Текстолит толщиной 1 мм можно резать обычными ножницами для бумаги. А катушка припоя, которая лежала у меня на столе, оказалась именно 25 мм в диаметре — я ее обвел.

Емкость таких поделок варьируется от 13 до 53 пФ. Увеличивая площадь пластин или количество, можно получить не менее 1000 пФ. Я не думаю, что кому-то нужны подстроечные конденсаторы большего размера. Но такой конденсатор будет не очень практичен, как из-за больших размеров, так и из-за того, что небольшой поворот ручки приведет к сильному изменению емкости.

Возможное решение — использовать описанный выше конденсатор только для точной настройки, а конденсаторы постоянной емкости — для грубой настройки. Последние можно подключить параллельно, поменяв местами кулисные переключатели с двумя контактными группами.

Пример самодельного постоянного конденсатора:

Конденсатор состоит из шести пластин размером 25 х 50 мм. Пластины склеены эпоксидным клеем. Все четные пластины соединены вместе, и все нечетные соединены таким же образом. Емкость 270 пФ. Практическая ценность таких конденсаторов невелика, так как высоковольтные керамические конденсаторы постоянной емкости доступны и недороги. Однако давайте рассмотрим и их, если вам когда-нибудь понадобится работать с очень высокими напряжениями.

Забавный факт! Альтернативный способ сделать фиксированный конденсатор — просто взять кусок коаксиального кабеля. Типичный кабель RG58 имеет линейную емкость около 100 пФ на метр.

Зависимость емкости конденсатора от числа пластин следующая:

Видно, что емкость растет пропорционально количеству слоев диэлектрика вплоть до ошибки измерения, что согласуется с теорией. По первой строке можно для интереса рассчитать диэлектрическую проницаемость используемого текстолита:

Это сходится с ожидаемым значением от 4,4 до 4,7.

На StackExchange предполагают, что для пробоя таких конденсаторов нужно не менее 3 кВ на 1 мм расстояния между обкладками — это предполагает, что ток будет идти по воздуху. Для надежности рекомендуется использовать половину этого значения в качестве максимального напряжения. Напряжение пробоя можно увеличить, увеличив расстояние между пластинами.

Но как видно из формулы выше, в этом случае пострадает емкость, а площадь и/или количество пластин придется увеличить. Более практичным решением является травление 3 мм меди по краю пластин. Тогда напряжение пробоя составит примерно 20 кВ — напряжение пробоя 1 мм текстолита или 7 мм воздуха.

Каким будет максимальное напряжение на конденсаторе, зависит от схемы, в которой планируется его использовать. Это должно быть смоделировано или рассчитано каждый раз. Но чтобы оно превышало безопасные 10-15 кВ, надо постараться. В этом случае всегда можно легко увеличить расстояние между пластинами и использовать более толстый текстолит.

Забавный факт! Излишне говорить, что ничто не мешает вам делегировать производство компонентов конденсаторов вашему любимому производителю печатных плат.

Как видите, все оказалось довольно просто. Очевидные преимущества самодельных KPI — низкая стоимость и доступность. Вы можете сделать столько именно таких конденсаторов, сколько вам нужно. Что касается времени изготовления конденсатора, думаю, оно сравнимо со временем, которое вы потратите на поиск готового, а также на переговоры с продавцом.

Основные величины и единицы измерения

Есть несколько основных размеров, которые определяют конденсатор. Один из них – это его емкость (латинская буква С), а другой – рабочее напряжение (латинская буква U). Электрическая емкость (или просто емкость) в системе СИ измеряется в фарадах (Ф).

Также как единица емкости 1 фарад — это много — практически не используется на практике. Например, электрический заряд планеты Земля составляет всего 710 микрофарад. Поэтому в большинстве случаев ее измеряют в фарадных производных величинах: в пикофарадах (пФ) при очень малом значении емкости (1 пФ = 1/10 6 мкФ), в микрофарадах (мкФ) при достаточно большом значении (1 мкФ = 1/10 6 Ф).

Для расчета электрической емкости необходимо количество заряда, накопленного между пластинами, разделить на модуль разности потенциалов между ними (напряжение на конденсаторе). Зарядом конденсатора в данном случае является заряд, накапливающийся на одной из пластин рассматриваемого прибора. На 2-х проводниках прибора они одинаковы по модулю, но отличаются по знаку, поэтому их сумма всегда равна нулю. Заряд конденсатора измеряется в кулонах (Кл) и обозначается буквой Q.

Интересно почитать: принцип работы и основные характеристики варисторов.

Делаем высоковольтный конденсатор в домашних условиях

Любители различных высоковольтных экспериментов часто сталкиваются с проблемой, когда необходимо использовать высоковольтные конденсаторы. Как правило, такие конденсаторы найти очень сложно, а если и удастся, то за них придется выложить большие деньги, что не всем по карману. Кроме того, политика нашего сайта просто не позволит вам тратить деньги на покупку чего-то, что можно сделать самому, не выходя из дома.

Как вы уже догадались, этот материал мы решили посвятить сборке высоковольтного конденсатора, которому также посвящено авторское видео, которое мы предлагаем вам посмотреть перед началом работы.

Что нам понадобится: — нож; — что использовать в качестве диэлектрика; — пищевая фольга; — блок измерения емкости.

Сразу отметим, что в качестве диэлектрика автор самодельного конденсатора использует самые обычные самоклеящиеся обои.

Что касается прибора для измерения емкости, то в его использовании нет необходимости, так как этот прибор предназначен только для того, чтобы в конце можно было узнать, что в итоге получилось. С материалами все готово, можно приступать к сборке самодельного конденсатора.

Первым делом отрезаем от самоклеящихся обоев два куска. Вам понадобится около полуметра, но желательно, чтобы одна полоса была немного длиннее другой.

Далее берем пищевую фольгу и отрезаем по длине от самоклеящихся обоев небольшой кусок. По мнению автора, было бы лучше, если бы кусок фольги был ок на 5 см меньше, чем кусок обоев.

Получившийся лист фольги имеет длину ровно две части.

Следующее, что кладем на ровную поверхность, это кусок обоев, на который аккуратно кладем кусочек пищевой фольги. Фольгу необходимо укладывать так, чтобы по трем краям получился зазор примерно в один сантиметр. С четвертой стороны будет торчать фольга, что на данном этапе совершенно нормально.

Сверху положите второй лист обоев.

На него кладем второй лист фольги. Только в этот раз делаем так, чтобы фольга торчала со стороны, противоположной предыдущему шагу. То есть если у автора первый кусок торчит снизу, то на этот раз он должен торчать сверху. Отдельно следует отметить, что листы фольги не должны соприкасаться друг с другом.

Затем возьмите получившуюся заготовку и сверните ее в трубу.

Теперь снимаем подложку с одного края и приклеиваем наш конденсатор.

После этого загнуть края и свернуть фольгу, как фантик. Это дает нам выходы, к которым должны быть подключены провода.

Станьте автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Использование двойного электрического слоя

На протяжении многих десятилетий самой большой емкостью обладали электролитические конденсаторы. В них одна из обкладок представляла собой металлическую фольгу, другая — электролит, а изоляция между обкладками — оксид металла, покрывающий фольгу. У электролитических конденсаторов емкость может достигать сотых долей фарад, что недостаточно для полной замены батареи.

Большая емкость, измеряемая тысячами фарад, позволяет получать конденсаторы на основе так называемого двойного электрического слоя. Принцип их работы следующий. Двойной электрический слой возникает при определенных условиях на границе твердой и жидкой фаз веществ.

Образуются два слоя ионов с зарядами противоположного знака, но одинакового размера. Если сильно упростить ситуацию, то образуется конденсатор, «обкладками» которого являются указанные слои ионов, расстояние между которыми равно нескольким атомам.

Суперконденсаторы различной емкости производства Maxwell

Конденсаторы, основанные на этом эффекте, иногда называют ионисторами. На самом деле этот термин относится не только к конденсаторам, в которых накапливается электрический заряд, но и к другим устройствам для хранения электроэнергии — с частичным преобразованием электрической энергии в химическую вместе с сохранением электрического заряда (гибридный ионистор), как а также к батареям на основе двойных электрических слоев (так называемые псевдоконденсаторы). Поэтому термин «суперконденсаторы» более уместен. Иногда вместо него используется идентичный термин «ультраконденсатор».

Самодельный конденсатор переменной ёмкости

В последнее время купить конденсаторы переменной емкости становится все сложнее. Столкнулся с такой проблемой при изготовлении магнитной антенны: вакуумные конденсаторы меня не устраивали большими затратами, бывшие в употреблении КПЕ не устраивали ржавым видом.

Кроме того, КПЕ от старых приемников имеют небольшой зазор между пластинами и при использовании в магнитных антеннах вспыхивают с высоким напряжением. Вот и решил сделать самодельный КПЕ. На самом деле по этой статье был изготовлен конденсатор с небольшими доработками.

Итак, первое, что было найдено, — это лист алюминия. Был найден в магазине товаров для дома в виде листа от бочки из-под йогурта (толщина 0,3-0,4 мм). Из листа ножницами вырезали заготовки по чертежам:

Чертежи в формате SVG можно скачать по ссылке.

Всего было вырезано 17 заготовок пластин статора и 16 пластин ротора. Все пластины были выпрямлены, затем в нужных местах просверлены отверстия 6 мм под винты. Рекомендую сразу высверливать однотипные заготовки, зажав их в тисках.

После сверления заготовки были очищены от краски и защитных слоев (листы йогурта были окрашены рекламными надписями с одной стороны и пищевым слоем с другой). В итоге у нас получилась вот такая куча заготовок:

Боковые стенки конденсатора были вырезаны из пластика размером примерно 100х70 мм.

Для крепления пластин использовал болты М6 длиной 110 мм, гайки М6 толщиной 4,5 мм и шайбы.

Крепление пластин схематично показано на рисунке (вид сбоку):

Первая пластина статора крепится через 3-4 шайбы (в зависимости от толщины) для обеспечения необходимого зазора между пластинами ротора и статора и зажимается гайками. Первая пластина ротора зажимается гайками с обеих сторон, при этом между боковой стенкой и крепежными элементами устраивают небольшой зазор, чтобы болт с пластинами ротора свободно вращался в отверстии.

На противоположной боковой стенке конденсатора необходимо реализовать токосъемник и пружинный элемент. Я объединил две функции в одну, используя изогнутую пластину из той же алюминиевой пластины и пенопластовую наклейку:

После сборки окончательно выравниваем пластины и добиваемся одинакового расстояния между пластинами во всех положениях ротора.

В результате получается конденсатор с диапазоном емкостей 7-330 пФ. Материальные затраты составили менее 10 долларов.

Параметры КПЕ

Основным параметром таких деталей, который поможет определить возможность работы устройства в колебательном контуре, стала минимальная и максимальная емкость. Этот показатель чаще всего указывается рядом с самим переменным конденсатором на схеме агрегата.

Стоит отметить, что в таких устройствах, как радиоприемники и радиопередатчики, используется одновременно несколько колебательных контуров. Для настройки работы нескольких деталей одновременно используются конденсаторные блоки. Блок обычно состоит из двух, трех и более разделов KPI.

Роторная часть у таких блоков обычно монтируется на одном общем валу для всех переменных конденсаторов. Это сделано для удобства, так как при вращении только одного ротора появляется возможность изменять емкости всех приборов в этой части одновременно.

Проверка мультиметром

Для определения полярности мультиметром необходимо:

1. Полностью осушить деталь, замкнув провода.
2. Подключите резистор к клемме «+» мультиметра.
3. Подключите другой конец резистора к выходу источника питания 12 вольт.
4. Подключите резистор к клемме конденсатора.
5. Подключите отрицательный провод источника питания к выводу 2 конденсатора.

Если мультиметр не показывает наличие тока в цепи, полярность элемента правильная. Провод «+» блока питания был правильно подключен к «+» на конденсаторе. Если мультиметр показывал наличие тока, значит полярность в цепи не соблюдена.

Собираем ионистр своими руками

Собрать ионист своими руками дело не самое простое, но сделать это в домашних условиях все же можно. Есть несколько конструкций, где присутствуют разные материалы. Предлагаем один из них. Для этого вам нужно:

• металлический кофейник (50 г);
• активированный уголь, который продается в аптеках, электроды можно заменить толченым углем;
• два круга медной пластины;
• вата

Первым шагом является подготовка электролита. Для этого необходимо предварительно растолочь активированный уголь в порошок. Затем сделайте солевой раствор, в который нужно добавить 25 г соли на 100 г воды, и все это хорошо перемешайте.

Кроме того, в раствор постепенно добавляют порошок активированного угля. Количество определяет консистенцию электролита, он должен быть густым, как замазка.

Digitrode

Если вы заядлый радиолюбитель и любите собирать радиоприемники, вы, возможно, заметили, что поставщики электронных компонентов несколько сократили свой выбор подстроечных конденсаторов с переменной емкостью. Было время, когда почти каждый радиоприемник имел хотя бы один подстроечный конденсатор, но сейчас, с появлением варикапа и синтезатора частоты, такой подстроечный конденсатор антенны — большая редкость. Они все еще производятся, но они недешевы, и они не появятся в вашей коробке с компонентами так быстро, как раньше.

К счастью, переменный конденсатор — удивительно простое устройство. А сделать можно и самому, хоть конденсатор емкостью в несколько десятков пикофарад собирается из подручных материалов.

Для сборки самодельного конденсатора вам понадобится болт, пара гаек, кусок медной проволоки с покрытием (длина 30 см, калибр AWG22, т.е диаметр 0,64 мм) и небольшой кусочек текстолита.

Сначала наверните гайки на болт и нанесите олово на одну из поверхностей каждой гайки, затем припаяйте этот болт с гайками к кусочку медного текстолита, как показано на рисунках ниже.

Читайте также: Как сделать электрическую схему в Word

Болт желательно брать длиной 16 мм. Если одного не оказалось под рукой, можно взять более длинный, но его придется отрезать по длине. Теперь обмотайте край болта медной проволокой. Сделайте 12 колец, после двенадцатого витка обрежьте лишние концы проволоки, оставив с каждой стороны около 12-15 мм.

На рисунке ниже показан предпоследний шаг. На этом этапе нужно сделать небольшую пластиковую прокладку и поместить ее между гайками. Это необходимо для надежной фиксации конструкции при вращении болта во время настройки такого самодельного конденсатора. Кусочек такого пластика может быть из чего угодно и любого вида пластика. В данном случае использовался кусок пластиковой трубы.

Последний шаг — просто согнуть внешний конец проволоки катушки по направлению к внутреннему концу, а затем отрезать излишки. Затем возьмите нож или другое лезвие и снимите эмаль с конца проволоки. Наконец, берешь отрезанный кусок провода, зачищаешь его весь и припаиваешь к куску текстолита между двумя гайками. Убедитесь, что оба конца катушки находятся на расстоянии прибл. 12-15 мм длиной. Теперь вы можете подключить самодельный регулируемый конденсатор этими концами к радиоприемнику.

Провод, припаянный к печатной плате, действует как ротор, а провод, идущий от катушки, действует как статор. Используя такой конденсатор, можно получить емкость от 5 до 27 пФ.

Конденсатор переменной емкости для детекторного приемника

Шаг второй: Изготовление пластин ротора Переменный конденсатор состоит из неподвижной пластины, называемой статором, и подвижной пластины, называемой ротором. Вращаю ручку на оси ротора, меняем емкость конденсатора введением пластин ротора между пластинами статора. Для этого конденсатора требуются две пластины ротора. Они изготовлены из пластин фосфористой бронзы толщиной 0,2 мм. Сначала на листы наносится разметка.

Затем нужно вырезать деталь ножницами.

После обрезки отшлифуйте края.

Шаг третий: сделайте пластину статора Для статора требуется три пластины. Два из них представляют собой простые прямоугольники, третий имеет небольшой выступ.

Шаг четвертый: Диски Далее вам нужно сделать два диска из одного материала. Диаметр диска 7 мм, диаметр отверстия 3,2 мм. Мастер просверливает в листе отверстие, а затем вырезает заготовку. Затем крепится на болт, поместив между двумя шайбами ​​и затем закрепив гайкой. Затем можно вырезать заготовку, используя диски как шаблон, или зажать болт в патрон дрели и обточить заготовку напильником.

Шаг пятый: Крепление ротора Контакт ротора сделан из листа фосфористой бронзы размером 30 мм x 20 мм (см шаблон).

Сначала мастер делает разметку на пластине. Затем просверлите три отверстия подряд диаметром 3,2 мм. Ножом делает надрезы от центрального отверстия (см рисунок) Затем четыре выступа загибаются по сторонам квадрата 10 мм. При желании точки можно немного подправить надфилем. Затем заготовка вырезается по контуру, а углы закругляются наждачной бумагой.


Шаг шестой: акрил. Корпус конденсатора изготовлен из акрила толщиной 2 мм. Из большого листа мастер вырезает прямоугольную полосу.

Далее из полосы необходимо вырезать две заготовки, одна размером 88мм х 88мм, другая 108мм х 88мм.

Шаг седьмой: Отверстия На этом и некоторых последующих шагах используйте малярную ленту, чтобы удерживать детали на месте во время сверления. Для большинства отверстий требуется сверло диаметром 3,2 мм, но рекомендуется сверлить направляющие отверстия сверлом меньшего размера (например, 1,5 мм). Начните с склеивания переднего и заднего акриловых листов и просверлите в них центральное отверстие диаметром 3,2 мм. Затем вам нужно выровнять три пластины статора и приклеить их между передней и задней акриловыми пластинами. Установите болт в центральное отверстие и затяните гайку.

Отметьте места для сверления угловых отверстий (см рисунок).

Затем просверлите отверстие диаметром 3,2 мм в одном из углов и установите туда болт и гайку. Просверлите оставшиеся три угловых отверстия и два монтажных отверстия в углах пластин.

Разберите детали и пометьте их, чтобы потом все можно было собрать в том же порядке.

Шаг восьмой: Отделка пластин статора Пластины статора необходимо перекрасить. Сначала сверлим отверстие 3,2 мм в проекции одной из пластин. Затем вы закругляете углы пластин. Следующая операция выполняется для минимизации емкости переменного конденсатора, когда пластины ротора и статора не зацеплены. На каждой пластине в центре верхней части отмечают участок размером 10 мм х 5 мм. Затем нужно сделать полукруглый вырез, как на картинке.

Шаг девятый: пленка. В переменном конденсаторе используются четыре прокладочные пленки, каждая размером 88 x 88 мм. Три из них изготовлены из майларовой пленки толщиной 125 микрон, а одна из прозрачной ПВХ-пленки толщиной 150 микрон.

Основной причиной использования прозрачной ПВХ-пленки для верхней клетки является эстетика, так как верхние пластины статора и ротора не будут покрыты полупрозрачной пленкой. Толщина пленки ПВХ значения не имеет, подойдет любая толщина до 350 микрон. Шаблон для резки пленки предоставляется на первом этапе.

Шаг десятый: Полировка. Этот шаг можно пропустить, так как он выполняется только из эстетических соображений. Верхние части верхних пластин ротора и статора мастер отполировал полиролью для металла, затем покрыл их тонким слоем акрилового лака.

Шаг одиннадцатый: Сборка Центральные отверстия акриловых листов должны быть расширены сверлом 6,3 мм. Делать это нужно осторожно, чтобы пластины не треснули. Затем мы устанавливаем крепление ротора в отверстие в опорной плите. Намечаем и сверлим два монтажных отверстия соосно с отверстиями в креплении. Закрепляем партию.

Вырежьте один большой и два маленьких диска из майлара и один большой диск из ПВХ. Маленькие диски имеют диаметр 7 мм с центральным отверстием 3,2 мм. Большие диски имеют диаметр около 18 мм с центральным отверстием 6,3 мм. Две гайки М3 используются в качестве прокладок на стороне, противоположной пластинам статора. Они должны входить в 8-миллиметровые отверстия в защитной пленке и быть прибл толщиной 2 мм.

Вырежьте ручку из акрила. Вы можете использовать любой подходящий размер и дизайн.

Окончательно монтируем конденсатор.

На первой схеме подробно показано, как собирается переменный конденсатор. Обратите внимание, что передний и задний акриловые листы разделены по горизонтали (пунктирные линии), чтобы можно было увидеть все части. В действительности лопасти ротора будут доходить почти до внешних краев основания корпуса при зацеплении с пластинами статора.

Мастер собрал свой конденсатор, перевернув всю конструкцию вверх дном. Первым делом нужно собрать части ротора, как показано на второй картинке (также повернутой в вертикальном направлении, но в меньшей степени, чем на первой картинке). Перед этим необходимо отрезать головку болта М3 так, чтобы длина отрезка стержня М3 была чуть менее 10 мм.

Процедура такова:

Частично вставьте стержень винта M3 в одну из втулок ножевой гайки. Установите первую пластину ротора. Установите две прокладки из майлара и шайбу формы А. Установите вторую лопасть ротора. Поместите диск на схему А. Совместите две пластины ротора и плотно затяните сборку, следя за тем, чтобы разделительная пленка не попала между диском и лопастями ротора.

Установите остальные пластины ротора. Поместите верхний акриловый лист лицевой стороной вниз на монтажную поверхность.

Сначала необходимо установить четыре болта M3. Наденьте гайки на два болта М3 и слегка затяните. Установите гладкую пластину статора, затем поместите шайбу из фосфористой бронзы толщиной 0,2 мм на каждый из двух болтов, а затем шайбу «А».

Установите разделительную пленку из ПВХ и вставьте ротор в указанном направлении (диск направлен вниз). Добавьте еще одну плоскую пластину статора между двумя пленками майлара, прикрепленными к ротору. Добавьте шайбу формы «А» к каждому из двух болтов. Добавьте третью разделительную пленку из майлара, которая будет проходить вокруг шпинделя ротора, а также вокруг шайб на болтах статора.

Добавьте пластину статора с выступами. Убедитесь, что между пластинами статора и шайбами ​​нет разделительной пленки.

Установите небольшую майларовую прокладку на каждый болт статора. Установите большую шайбу из ПВХ и большую шайбу из майлара на шпиндель ротора. Добавьте предварительно собранную опорную плиту с контактом ротора. Наденьте гайки на четыре болта и затяните их, снова убедившись в отсутствии разделительной пленки между шайбами ​​и пластинами статора. На этом сборка завершена. При желании ручку на акриловом диске можно прикрепить к шпинделю ротора с помощью болта М3.

Все готово. На фото ниже вы можете видеть два детекторных приемника, в конструкцию которых входит переменный конденсатор. Последнее изображение показывает, что один и тот же базовый метод конструкции может быть адаптирован к конденсаторам различной формы. В дополнение к конденсатору переменной емкости, описанному в данном руководстве, существуют постоянный конденсатор, переменный конденсатор-бабочка и подстроечный резистор, используемые вместе с конденсатором-бабочкой.

Емкость сопротивления конденсатора в цепи переменного тока

Здесь важно отметить, что ток в цепи, где есть конденсатор, может протекать только при изменении приложенного напряжения.

Необходимо также понимать, что сила тока, который будет циркулировать в цепи при разряде и заряде этого элемента, будет тем больше, чем больше емкость самого конденсатора, а также будет зависеть от скорости изменения электродвижущей силы возникает сила (ЭДС).

Еще одно свойство. Конденсатор переменной емкости, включенный в цепь с переменным током, будет сопротивлением для этой цепи. Другими словами, чем меньше значение емкостного сопротивления, тем больше значение самой емкости и выше частота рабочего тока. Однако это утверждение верно только для цепи, где ток переменный. Емкость конденсатора равна бесконечности, то есть сопротивление будет бесконечным, если такой элемент поместить в цепь с постоянным током.

Формуем электролитические конденсаторы.

При конструировании усилителей низкой частоты, например, в катодных цепях ламп, меломаны рекомендуют устанавливать Black Gate, NICHICON и им подобные электролитические конденсаторы. Не каждый радиолюбитель может достать такие конденсаторы, но не все знают, что мы выпускали конденсаторы не хуже, и например наши старые конденсаторы ЭГК ​​(для катодных цепей), зашунтированные бумагой, тоже К50-3Ф, К50И-1, К50-2 (для анодно-сеточных цепей), зашунтированные конденсаторами КСО, КБГ-МН, КСГ, ССГ, по качеству звука не уступают вышеперечисленным импортным конденсаторам.

Но от длительного хранения эти конденсаторы имеют повышенный ток утечки и потерю емкости, и сразу устанавливать их в усилители нельзя — их внутреннее содержимое может оказаться в потолке. Их необходимо отформовать и «пробудить» от длительного простоя, тогда они будут работать очень хорошо.

Литье конденсаторов, особенно советского производства, необходимо, даже если конденсатор уже литой, но несколько месяцев не работал, в первую очередь это касается емкостей от 2200 мкФ на низкое напряжение до 63В и от 100 мкФ на высокое — конденсаторы напряжения.

Формовка для новых оксидных конденсаторов также может быть необходима, но не всегда. Определить необходимость формирования таких конденсаторов очень просто: если ток утечки значительно увеличен, или измеренная емкость значительно меньше указанного номинала. Как правильно формировать электролиты и что для этого нужно? Ниже представлена ​​схема устройства заливки электролита напряжением до 63 вольт.

Трансформатор любой, с напряжением вторичной обмотки 40-48 вольт, и током до 100 мА, здесь резистор R3 нужен для разрядки конденсатора, после завершения процесса отливки и отключения устройства от сети (разрядка) конденсатор отверткой, пинцетом и тд категорически не рекомендуется, можно и вывести из строя).

Формирование неполярных электролитов осуществляется аналогичным образом, но процесс повторяется для «обратного направления», то есть меняется полярность конденсатора. Если конденсатор имеет очень большую утечку, его необходимо предварительно подключить, соблюдая полярность, к источнику постоянного тока (лучше регулируемому) с напряжением не более 30-50% от номинального напряжения конденсатора через токо- ограничительный резистор.

Величина сопротивления особо не критична и выбирается исходя из тока утечки конденсатора, для низкого напряжения 5-20 кОм, для высокого напряжения 20-100 кОм. Через пару часов на конденсатор подается напряжение 70-80% от номинального. Если все в норме и температурный режим конденсатора в норме, через несколько часов на конденсатор подается полное рабочее напряжение.

Температурный режим конденсатора постоянно контролируется, а рост напряжения на конденсаторе контролируется цифровым вольтметром (при уменьшении тока утечки напряжение на конденсаторе будет увеличиваться). Нарастание напряжения на конденсаторе происходит медленно и измеряется долями вольта (поэтому желателен цифровой вольтметр). Подождите, пока прекратится рост напряжения, — затем отключите его.

Формирование конденсаторов при полном рабочем напряжении может продолжаться от нескольких часов до нескольких суток. Ниже приведена схема литья электролитов высокого напряжения.

Переменное напряжение вторичной обмотки трансформатора должно быть меньше номинального рабочего напряжения конденсатора примерно в полтора-два раза. Можно собрать несколько конденсаторов, соединенных параллельно. Время отливки конденсатора должно составлять около двух дней.

Конструкция КПК

Наиболее распространенным типом подстроечного конденсатора является керамический. Конструкция этого агрегата следующая. Основой детали является керамический статор, а также закрепленное на нем подвижное основание в виде диска — ротор. Пластины этого элемента представляют собой тонкие слои серебра. Они наносятся прижиганием. Обжиг осуществляется на статоре, а также на внешней стенке ротора.

Чтобы изменить или определить емкость этого типа переменного конденсатора, необходимо вращать ротор. Если говорить о самом простом оборудовании, то чаще всего в нем используется подстроечный конденсатор. Эта деталь состоит из отрезка медной проволоки диаметром 1-2 мм.

Длина этого элемента 15-20 мм. На провод очень плотно, виток к витку, наматывается изолированный провод диаметром 0,2-0,3 мм. Чтобы изменить емкость в этом устройстве, необходимо размотать провод. Для того чтобы обмотка в это время не сползла с нее, ее необходимо пропитать любым изоляционным составом.