Laser Kids
ENG

. : Мучаем шокер : .

Когда-то давно шокеры были устроены так:

shk_fig1
(схема без подробностей - только для пояснения принципа работы)

Т.е. шокер представлял собой в определенном смысле портативную катушку Тесла, первичная емкость которой заряжалась от небольшого обратноходового преобразователя и разряжалась через небольшой воздушный разрядник с зазором порядка миллиметра. Для самодельщика в этом девайсе было мало интересного за исключением использования по назначению... да и то сомнительно, поскольку ВЧ ток во вторичной цепи в виде затухающих колебаний вряд ли способен причинить что-либо серьезное организму потенциального обидчика.

Однако времена поменялись. Современный шокер (по крайней мере все модели, что мне попадались) является так называемым "устройством постоянного тока". Т.е. по-существу представляет собой карманный высоковольтный блок питания.
Развиваемое напряжение и выходная мощность варьируются очень сильно в зависимости от модели. А моделей сейчас очень много.

model800 model888
model704

Причем верить техническим характеристикам, заявленным производителем либо дистрибьютером, в виде надписей на упаковке или в прилагаемых бумажках нельзя ни на йоту! Иногда блажь очевидная, как например надпись: "8800 KVolts" (сами подумайте какого габарита был бы девайс будь он действительно на восемь с лишним мегавольт). А иногда и не настолько очевидная.

Обычно можно пользоваться простым правилом: чем больше шокер, тем больше его мощность и выходное напряжение. Но и тут есть исключения. Например шокеры моделей JSJ-704, WS-704 и (просто) 704 имеют одинаковый размер, но предельные напряжения у них таковы: JSJ-704 - 26 кВ; WS-704 - 22 кВ; 704 - 18 кВ. (Вообще наводит на мысль что китайские фирмы выпускают подделки другна друга, и что WS-704 является подделкой на JSJ-704, а просто 704-й - подделкой на WS.)

Еще для оценки выходного напряжения можно было бы пользоваться расстоянием между иглами (длиной искры холостого хода), однако по понятным (см. далее) причинам производитель не особо любит это расстяние завышать, и у подавляющего большинства моделей оно лежит в пределах 10..15 мм.

Вообще рамки примерно такие: выходное напряжение лежит в пределах 10..30кВ. В том смысле, что с одной стороны ни один шокер из тех, что мне попадались, не выдавал меньше 10кВ, а с другой стороны ни один из них не достиг заветной цифры в 30 кВ даже на форсаже, т.е. при усиленном питании.

Выходная мощность в режиме согласованной нагрузки (т.е. когда резистор, подключенный на выход шокера, просаживает выходное напряжение вдвое) составляет от 2-3 Вт для маленьких и до 10..15 Вт для крупных моделей.

 

СВОЙСТВА ШОКЕРА:

  1. При включении шокера, его выходной конденсатор (или точнее емкость умножителя напряжения на выходе шокера) начинает заряжаться, и напряжение увеличивается до тех пор пока не возникнет пробой между иглами холостого хода. Затем цикл повторяется. Т.е. выходное напряжение ограничивается величиной пробойного напряжения для воздушного зазора между иглами холостого хода.
  2. При увеличении зазора между иглами холостого хода (при обкусывании игл, их развороте или замене на более короткие/более округлые) выходное напряжение шокера растет до определенного предела. По достижении этого определенного предела, величина которого зависит от модели шокера, шокер дохнет. Скорее всего выбивает базо-эмиттерный переход в транзисторе блокинг-генератора. Хотя, может быть, и диоды в выходном умножителе.
    Некоторые особо низковольтные модели неспособны себя убить на холостом ходу. Это поправимо путем увеличения напряжения питания. При увеличении питающего напряжения по сравнению со штатным (т.е. при форсировании), выходное напряжение в таких шокерах удается поднять на 15..20%, после чего шокер опять таки дохнет.
    Под максимальным выходным напряжением здесь, как раз, и понимается максимально достижимое напряжение при котором шокер еще не сдыхает. Именно изза риска сдыхания производители и не любят приближаться к этой величине, оставляя зазор между иглами заведомо меньшим предельного.
  3. Шокеры можно соединять последовательно. При этом выходное напряжение суммируется. Таким образом можно получить напряжение до 40..50 кВ. А при условии тщательной изоляции шокеров друг от друга - возможно и больше. (хотя непонятно как их при этом включать - дернет же)
    shk_serial
  4. Считается, что шокер, включенный в розетку на подзарядку, категорически нельзя включать в режиме шокера - якобы дохнет сразу. Тратить шокер на проверку этого утверждения мне не хотелось, поэтому верить или нет - дело Ваше.

 

УСТРОЙСТВО ШОКЕРА

Вот фото вскрытого шокера:
shk_open

"Сердцем" шокера является высоковольтный модуль - залитый в эпоксидку блочок имеющий форму параллелепипеда. (У "фонариковых" шокеров этот блочок имеет вытянутую форму ближе к цилиндрической). Изза того, что эпоксидную заливку неразрушающим образом разобрать не удается, сгоревший шокер починке не подлежит.

Размягчив эпоксидку путем двухнедельного настаивания в ацетоне и аккуратно расколупывая блочок, можно получить некоторое представление о внутреннем устройстве высоковольтного модуля. Он содержит полупроводниковый элемент (транзистор либо трехногая микросхема навроде TOP-220), высоковольтный многосекционный трансформатор, напоминающий небольшой ТВС, и выходной выпрямитель, собранный по схеме с удвоением напряжения (два конденсатора и два диода).

Таким образом схема получается примерно такая:
shk_scheme

На схеме не показаны ненужные подробности навроде множественных выключателей (режим, спуск, предохранитель) и питания индикаторных светодиодов.

Прямоугольником обведен залитый эпоксидкой блок. Какова точная схема генератора неизвестно, но по косвенным признакам сдается мне, что сделан банальный блокинг. Диодный мост слева по схеме служит для зарядки аккумулятора от розетки.

 

ПРИМЕНЕНИЕ ШОКЕРА.

Примение карманного высковольтного блока питания весьма обширно.

  • Вот фото и видео небольшого гелий-неонового лазера, запитанного напрямую от шокера:
    Shok_GeNe
  • А вот небольшой азотный воздушный лазер, тоже питается напрямую от шокера.
    Shok_N2
  • Для лазеров побольше (навроде TEA CO2 лазеров атмосферного давления) лучше использовать два шокера последовательно.
    shk_CO2
  • С помощью шокера можно тестировать абразивные бруски на предмет содержания карборунда и пригодности для изготовления лазерных электродов.
    carborundb carborund_no
    Слева показано как шокер ведет себя с карборундом а справа - как ведет себя, когда брусок непроводящий.
  • Можно питать газосветные лампы - от обычных ламп дневного света до маленьких ксенонок:
    lampa lampb

    Кстати по форме разряда в лампе можно определить где у шокера "плюс" а где "минус"
    quartz_lamp

А еще просто много самого разнообразного фана:

  • разряд по поверхности воды
  • разряд над керамикой от конденсаторов
  • разряд по металлизированной поверхности

 

<< ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА