部室の片隅 #2 ~HIGH VOLTAGE⚡~

こんにちは, 情物2年, 回路屋, TM4-K10です. 今日は画像多めかつ文章少なめ.

この「部室の片隅」では, 自分で制作したものについて, 制作物の写真や動画, 参考サイトに加え, ワタシ自身の制作時の色んなコメントを書いていきます. 不定期連載の日記です. モチベーションになっているので, もう少しだけ続けます.

第2弾は, CW回路(コッククロフト・ウォルトン回路).

7年前のブログでもCW回路についての記事がありましたね. URLはコチラ. CW回路の説明はこちら(Wikipedia)

ワタシ自身, 本当は自作テスラコイルで演奏したかったのですが, 正直怖かったので, まずはCW回路に挑戦することにしました. スパークも見たかったし, ちょうどよかったのです. 今回の制作では, 以下のサイトを参考しました.

https://teppodone.hatenadiary.jp/entry/cockcroftWaltonCircuitUsingAkizukiParts 

http://eneene7.blogspot.com/2016/10/blog-post.html

<注意>

ここで制作する装置は高電圧を発生させます.  危険です. 制作の際には安全に気を付けて, 十分に注意してください. ケガや不利益が生じたとしても, 本サークルは一切責任を取りません. 制作は自己責任でお願いします. 他人へ危害を加えるなどの装置の悪用は以ての外です.

<簡単な仕組み>

CW回路と使い捨てカメラの昇圧回路を使って, 最終的に10000Vを取り出すことに挑戦しました. CW回路は交流電圧から高圧の直流電圧をとりだす回路です. 回路図より, コンデンサと整流ダイオードをはしご上に積み重ねていることが分かります. 取り出しする直流電圧は, (交流電圧)*2*(段数)から求められます. 今回は10段積み重ねました. また, 今回は, 交流電圧に使い捨てカメラの昇圧回路を用いました. この昇圧回路から, 乾電池1.5Vから交流電圧約330Vを取り出すことができます. 今回は乾電池2本を用いるので, 2倍の約660Vを取り出すことができます. 以上より, 上記の式から, 660*2*10=13200(V). 10000Vが取り出せることが分かります.

<部品>

ユニバーサル基板 Cタイプ

・写ルンです(使い捨てカメラ)

セラミックコンデンサー 470pF1kV B 5mm

汎用整流用ダイオード 1000V1A 1N4007(20本入)

耐熱ビニル絶縁電線 2m×7色 外径3.0mm(UL1015 AWG18)

3Pトグルスイッチ 1回路2接点

電池ボックス 単4×2本 リード線 

<回路>

下の図が回路図. 昇圧回路やスイッチ周りをかなり端折ってます. 交流が昇圧回路にあたります. 〇で囲んだところが1段, これが10個ある回路を作りました. 図の+, -間で放電させます.(後の動画に出てくるワニ口グリップに対応)

<コメント>

昇圧回路の分解

使い捨てカメラの昇圧回路を分解しました. 分解の手順は, 参考サイトより. . 大きい音とまぶしい光でびっくり. 素手で昇圧回路を触ると感電するので注意!!!!ゴム手袋をつけています. (写真消えてたので消しました)

回路を組みます

CW回路はこんな感じ. 単三電池2本を入れて, スイッチを入れて放電させます.

コンデンサ, 整流ダイオードはそれぞれ20個. 整流ダイオードは極性があるのではんだ付けの際には注意ですネ. はんだ付けを久しぶりにやったので, いもはんだを量産してしまった… 絶縁しようと思って, 接着剤を塗りました.

スイッチ周りは以下の通り. データシートを見て正しい場所にはんだ付けをしましょう. 

放電ーッ!!!!⚡⚡⚡⚡(音量は下げてね)

1回目の放電. ワニ口グリップに注目. ワニ口グリップ間でかすかに放電していることが分かります.

ただ, スイッチを入れた瞬間に謎の音がしたので, 原因探し. 2回目の放電.

はんだ間での放電を確認しました!絶縁しなかったけか?まあ, いもはんだなのと, はんだ間の距離が短いのが原因かなと思います.

<最後に>

CW回路による放電は, 半分成功(?)しました. 今度は, 段数を増やしたり, 電源を変えたりしたいですネ. いや, 今度はテスラコイルかな…

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