Плазменная лампа (или плазменный шар) – изобретение Николы Теслы, стеклянная сфера заполненная газом, которая кроме генерирования визуальных эффектов, не имеет никакого практического применения, разве что можно изучать физические явления, связанные с ионизацией газов. Стеклянная колба напоминает обычную лампочку, но без нити накала, а имеет один центральный сферический электрод. Внутри находится газ или смесь инертных газов под пониженным давлением, что способствует ионизации и «зажиганию» лампы.
Питание лампы осуществляется от генератора переменного высокого напряжения, работающего на частоте от нескольких до нескольких десятков кГц, который в зависимости от размеров лампы обеспечивает напряжение нескольких десятков и более киловольт. Газ после подвода энергии ионизируется, что приводит к образованию полос плазмы, движение этих полос вверх обусловлено меньшей плотностью ионизирующего разряда и температурой. Аналогичный эффект можно получить, используя традиционную лампочку, питая ее от генератора высокого напряжения, но из-за другого состава газа, заполняющего колбу лампы, эффекты гораздо слабее.
Модификация светильника заключалась в отказе от генератора мелодий и возможном переводе питания на батареечное от 18650 ячеек. Итак, давайте посмотрим на конструкцию светильника. Общая высота ~ 20 см, диаметр колбы ~ 10 см. Левый переключатель включает все устройство, а правый — мелодию.
После осмотра удалось перерисовать схему блока высокого напряжения. С первого взгляда видно, что все это дело питается напрямую от сети 220 В, что и подтвердилось после рисования схемы.
Напряжение фильтрующего конденсатора после моста подсказывало, что для питания нужно около 40 В. Поэтому подключили внешнее питание из двух последовательно соединенных лабораторных блоков питания (30 В и 20 В), но преобразователь не запустился. Помогло подключение к делителю затвора резистора 10 кОм параллельно резистору 43 кОм.
Преобразователь заработал без нагрузки с током около 70 мА при напряжении питания 30 В. Высокое напряжение (исходя из длины дуги) оценивается примерно в 10 кВ при длине дуги около 8 мм.
После подключения шара потребляемый ток увеличивался примерно до 200 мА и менялся в зависимости от того, в скольких местах касались стекла рукой. Осциллограмма на стоке транзистора также немного меняла форму в зависимости от нагрузки, рабочая частота около 30 кГц (также менялась под прикосновением). К сожалению, так и не удалось перейти на достаточно низкое напряжение питания, чтобы использовать ячейки 18650. Очевидно придется делать новый преобразователь. Несмотря на различные модификации, в ходе экспериментов не вышло понизить напряжение питания ниже 12 В, сохранив разумный эффект и потребляемый ток. Разве что ставить минимум штуки 4 этих аккумуляторов.
Видео работы плазменной китайской лампы
В оригинальном преобразователе трансформатор залит смолой, что препятствует доступу к сердечнику и модификации обмотки, ведь даже несколько витков помогли бы снизить напряжение питания. Как вариант – делать схему с нуля, на основе вот этой.
