Helgen projekt: Mitt pågående Plasma högtalare (sjungande arc) projekt.

Detta instructable visar dig hur man gör en enkel plasma högtalare. En plasma högtalare (eller sjunga arc) är en anordning som genererar en hög spänning elektrisk urladdning när vi modulera avge hörbart musik. Allt ljud kommer från bågen!

Varför?

Fördelarna med att använda en båge för att skapa ljud är att det gör det möjligt (med korrekt drivande kretsarna) att skapa riktigt HiFi diskanter. Konventionella högtalare använda riktad membraner till push- och pull luft. Men när de behöver för att flytta fram och tillbaka så mycket som 22 tusen gånger per sekund, kan det bli ganska krävande. De har en hel del massa och det är svårt att få dem att svänga så fort. Detta leder till stora strömförbrukning, förvrängt ljud och allmänt dåliga prestanda. Den båge som genereras av denna krets förlitar sig inte på att flytta stora saker att skapa ljud, och i stället varierar "tjocklek" och storleken på den båge, som tränger undan luften. Vi kan på motsvarande sätt kontrollera mängden plasma som genereras för att styra temperaturen i luften, därför kontrollera expansion och kontraktion av nämnda luft, och sedan dessa svängningar kan rippel ut och bort till dina öron som akustiska vågor! Det är också riktigt cool! Varför inte?? ;)

Hur det fungerar:

Vi kommer använda magin i PWM skapa hörbara gnistor i 555-versionen. En Astable 555 timer krets är hjärtat i denna design. Det gör en hög frekvens fyrkantsvåg ungefärligt 48.000 Hz och puls-bredden kontrolleras av ljudkälla. Denna signal som styr en hög effekttransistor som orsakar nuvarande i primärt av transformatorn till förändras snabbt. Extremt snabba växlingen av MOSFET är vad som driver flyback och flyback utdata gnistan kommer att i huvudsak få tjockare och tunnare följden.

Vi kan också åstadkomma ljud modulering genom att injicera en audio signal i makt leverans järnväg, orsakar effekten av flyback ändra i förhållande till musiken! Denna metod används i ZVS version flyback drivrutinen.

Så vad är PWM?

Tja, Tänk dig det liksom som att vända en strömbrytare "på" och "OFF". (endast 50 000 gånger per sekund!) Om du lämnar växeln "På" längre än du "OFF", kommer att ljuset vara ljusare än halvvägs. och om den lämnas "OFF" för längre tid än vad det är "På", ljuset skulle vara dimmer. Det är PWM i ett nötskal. Hur vi behöver bara ett sätt att kontrollera hur länge varje puls är "På" i förhållande till "OFF" baserat på signalen från en ljudkälla, och nu ditt ljus kommer flimrar till musiken! Nu uppenbarligen inte kan vi använda en fysisk växel, det är för långsamt, och det måste styras elektroniskt!

Varför 2 versioner av detta instructable?

Tja, är det en riktigt, riktigt långa historia. Min ursprungliga 555 krets med billiga MOSFETs aldrig riktigt fungerat. Det fungerade tillräckligt bra för mig att publicera den, men det skulle alltid misslyckas. Till slut gav jag upp på otillförlitliga krets och byggt en mycket lättare ZVS krets, vilket fungerade mycket mer tillförlitligt, men audio moduleringen var gjort dåligt, genom att helt enkelt injicera en audio signal i serien ballast av flyback transformator. Detta fungerade tillräckligt bra men jag så småningom återvände till 555 version, och denna gång med bättre transistorer, mer kunskap om elektronik och en tank kondensator att jämna ut reaktiv effekt från spolen, fick jag enorm prestanda! För den längsta tid jag hade 2 separata kopior av den instructable det var samma utom en var en kopia av den andra men endast avses den ZVS kretsen. Jag samman 2 tillsammans i en lång instructable. Ledsen för förvirringen.

Vilka drivrutiner som är bättre?

Detta är verkligen en fråga om yttrande. Den ZVS versionen är mycket robust, nästan aldrig misslyckas och är mycket effektiv. De bågar som produceras, men är relativt kort och mycket varmt jämfört med spänningen, och jämväl ljudet är mycket tyst. Du skulle inte kunna höra det i buller miljö. Ljudkvaliteten kan men vara mycket bra beroende på förstärkaren används för att modulera strömförsörjningen och mängden rippel/buller på strömförsörjningen.

Å andra sidan, 555 kan producera mycket längre bågar, men eftersom det är endast en 555, vi kan inte uppnå en sann PWM modulering utan också påverkar frekvensen och ljudkvaliteten är jämförbar med en telefon musik, eftersom frekvensen av PWM är hörbara utbredningsområden. PWM frekvensen är jämförbar med en samplingsfrekvens och en 15KHz samplingsfrekvens är riktigt dålig. Du kan naturligtvis öka frekvensen av föraren, men du kommer att förlora prestanda så det blir ytterligare och ytterligare av resonans med flyback transformator. Det är en avvägning. Denna krets är bättre för imponera på folk med långa, episka bågar. Men men ljudkvaliteten inte är bäst i drivrutinen, det kan få lite högre än den ZVS versionen och sätta inte nästan lika mycket stress av förstärkaren som den ZVS versionen!