хэнд мэйд электролизер

[SilverKay]

Для начала надо достать добротный сетевой трансформатор. Что бы поменьше абстракции, давайте возьмем к примеру промышленный трансформатор ТТП-50 (16.5В, 3А). Эта железка будет стоить в районе косаря в "Чип-и-Дипе", мощность будет 50Вт, выдавать напругу 16,5 Вольт переменки, и жрать тока с неё можно до 3 Ампер. Не обязательно покупать именно его, можно ваще ничего не покупать, а тупо выломать старый транс откуда нибудь, но тогда надо будет узнать все его параметры и уже смотреть подходит или нет. Но для примера расчета возьмем этот транс. После диодного моста и конденсатора напруга на нем будет уже не 16,5Вольт, а 16,5 * Корень из 2 = 23,3, но это на холостом ходу. Если нагрузим его на его номинальные 3 Ампера, то напруга просядет до положенных 16,5 вольт. Вычтем падение на диодном мосту (примерно 1,4 Вольта), того на 15 Вольт постоянки при токе 3 Ампера уже можно рассчитывать. Напрашивается справедливый вопрос: нафига столько вольт? Отвечаю: от того какой у нас есть запас по напряжению напрямую зависит сколько разных конструкций электролизеров мы сможем подключить при заданном токе. Возьмем 2 крайних случая: сперва подключим оптимально рассчитанный электролизер с маленьким расстоянием между электродами, с хорошей концентрацией раствора, с большой площадью электродов и.т.п. При токе 3 Ампера на нем допустим будет падать 3 Вольта, остальные 12 Вольт будет падать на схеме(силовом ключе и резисторе обратной связи). Тут надо позаботиться что бы схема могла рассеивать лишние 36 Вт(мощные транзисторы, резисторы, радиаторы) - ну это задача решаема. Есть и более красивый вариант - можно использовать схему импульсного преобразователя на одной маленькой микросхемке и пяток деталей обвеса. КПД таких схем очень высок (от 80%) по сравнению к линейными регуляторами, плюс мы можем регулировать напряжение до которого стоит понизить входное. Самая прелесть в том, что если нам заведомо не надо 15 вольт то мы понизим его до 5 вольт и получит запас по току в 3 раза. Вот это очень важный момент, у нас был транс на 3 Ампера, но мы понизив напругу до 5 вольт можем уже жрать 9(девять!) Ампер. Трансформатор мощнее не стал, 5Вольт* 9Ампер =45Вт - тот же полтинник Ватт грубо говоря. Но для электролиза 3 Ампера и 9 Ампер - это уже увеличение выхода вещества в 3 раза. А именно: то что у вас синтезировалось 3 часа, будет синтезироваться час. Если у нас конструкция оптимальна, и на банке падает 3 вольта, то смело крутим ручку преобразователя до 5 - 7 вольт. Почему не до 3ех? Дело в том что нам надо оставить запас по напряжению для схемы регулятора тока. Тут важно понять что во всех расчетах выхода вещества используется Ток. Таким образом, крутанув ручку стабилизатора тока на значение 9 Ампер, мы гарантируем что ток там будет именно 9 Ампер на всем протяжении синтеза, только в том случае если у нас есть запас по няпряжению. Как это работает? Дело в том что при токе = константа, и при изменений сопротивления банки(в течении синтеза, просто от пузырьков, от нагрева) у нас будет прыгать и напруга на банке. Если мы врубим амперметр и вольтметр в цепь, то увидим следующее: На амперметре: 8.999....9.000... 8.997....9.002 итд. На вольтметре 3.657....3.344....2.666....3.985....4.677... итд... Грубо говоря напряжение будет скакать "вприсядку", но ток будет скакать слегка. около своего номинального значения. И если случиться так что напряжение попытается прыгнуть выше нашего запаса (5-7 Вольт), то ток в этот момент упадет ниже расчетного. Теперь другой предельный случай: у нас есть литровая банка куда кинули чайную ложку соли, примотали к проводам гвоздик и канцелярскую скрепу и закинули все это в банку абы как. Тут сопротивление раствора будет значительно больше, и при токе даже 0.5 Ампера, вполне может упасть 10 - 13 вольт, в этом случае мы нажимаем тумблер который выключает схему импульсного преобразователя и пускает ток сразу на схему стабилизатора тока. Запас 15 вольт, пытаемся выжать из ситуации все: крутим ручку увеличения тока, до тех пор пока напряжение на банке не достигнет вольт 12(3 вольта - запас на регулировку). Ни о каких 9 Амперах уже говорить не приходиться. Ток будет сколько получиться, но зато СТАБИЛЬНЫЙ. И даже с такой конструкцией электролизера можно будет рассчитывать время синтеза, граммы полученного вещества, толщину нанесенного покрытия на катод и прочие важные вещи. А если бы у нас была зарядка от мобилы на 3,3 Вольта и 1 Ампер, то понятно что ни о каком электролизе с большим сопротивлением раствора говорить бы не пришлось...

Изменено 23 Февраля, 2013 в 13:33 пользователем SilverKay

[Jean Killer]

спасибо огромное) еще бы объяснить как все соединять что бы конфетку сделать, а не не понятно что куда в каком порядке подключено) и желательно с вольт и амперметрами) и будет идеально)

П.С. У меня есть бп от компа- как его можно использовать?

[SilverKay]

Если есть БП от компа то достаточно приделать к нему небольшую "марахайку" в шину 12В(желтый и черный провода на разъемах), но сперва посмотрите какой ток можно по этой шине жрать(по идее на корпусе указано должно быть), а дальше будем думать уже что туда подключать. Так же скажите есть ли поблизости магазин радиодеталей, если есть возможность сгонять в "Чип и Дип" (Москва или Питер), то вообще шикарно. Так же потребуется мультиметр("тестер" в простонародье). Короче как тока все это выясните, то можно будет приступить к разработке живой схемы в "железе", а не тупо на словах=)

[Jean Killer]

до этого магазина мне несколько тысяч километров) я в другой стране) на коробке три квадратика- на 200в. 230в и 250в. Отмечен тот, который на 200в. Что дальше делать и какие детали нужны?

[546]

200 это общая мощность БП( 200 Ватт).

[SilverKay]

А что за марка блока? Мож в инете найти его удастся. Вообще на корпусе должно быть указано по какой шине скока Апмер. Ну если на вскидку то из 200Ватт как минимум Ватт 60 по шине 12 Вольт должно быть можно жрать, а это 5 Ампер. Значит если до 6 Вольт понизим с помощью схемы, то Ампер 10 у нас для хорошего электролизера будет. Короче теперь надо тест драйв блока провести. Попробуйте его включить и померить напряжение между черным и желтым проводом. Если не ровно 12 то не страшно(+ - 0.5 вольт допустимо для наших целей). Если после нажатия кнопки он сам не стартует, то надо замкнуть зеленый и черный проводок на самом жирном разъеме(наглухо замыкать необязательно, можно чиркнуть, как в фильмах когда тачку угоняют). К вечеру составлю список подходящих микрух и выложу сюда, Вам надо будет выбрать то, что сможете достать. А что удастся добыть на том и будем собирать. Если есть старые горелые блоки от компа, то шикарно, импульсные конденсаторы, и диоды Шоттки прямо оттуда выпаять можно будет, а это пол дела=)

 

P.S.: Со старыми блоками, да и вообще с любыми импульсными источниками включающимися в розетку надо быть на чеку. Блоки от компа в связи с китайской сборкой, и китайскими же деталями могут взрываться. В принципе не смертельно, за пределы корпуса ничего не вылетит, но сам блок, лучше подальше держать от лица и рук. Так же бывает, что если схемотехника блока кривая, они могут не любить когда у них потребление тока по одной шине идет, тогда надо будет врубить нагрузку в основную шину 5 Вольт (красный и черный провода).

Изменено 25 Февраля, 2013 в 07:59 пользователем SilverKay

[SilverKay]

Ну вот, как и обещал сейчас буду рассказывать что надо достать. Предлагаю начать с главного блока, который у нас будет регулировать собственно ток. Примочку понижающего конвертора пока что не рисую. С ней разберемся когда получится основная часть приведенная ниже.

 

Итак, сперва поговорим о силовой части схемы, а именно о транзисторе.Самое главное требование к нему - это способность держать ток 10 или более Ампер. В зависимости от того, какой тип транзистора из мощных Вам получиться достать - я эту схему перерисую под Ваш тип транзистора(N-P-N, P-N-P, n -канальный MOSFET, p - канальный MOSFET, IGBT пожалуй оставим для инверторов сварочных аппаратов, к тому же их использование целесообразно лишь на напругах от 600 Вольт, и стоят они как проститутка)

Сейчас эта схема нарисована под самый легкодоступный тип силовых транзисторов, а именно N-P-N. Итак сперва опишу БЕСПЛАТНЫЙ путь их легко достать. Находим старые комповкие БП (желательно штучки 2 - 3). Они обычно часто горят, да и компы часто грейдят, а старый блок уже не тянет видюху и проц, потому их вполне можно поспрашивать у знакомых, в местах ремонта компов(горелые), короче добра этого вагон накапливается, а там очень много всего вкусного по нашей теме. Вскрываем БП, первое что бросается в глаза - это 2 радиатора на которых стоят по 2 - 3 транзистора и диоды Шоттки. Это как раз то что нам надо. На первом радиаторе размещены обычно 3 транзистора. Два из них нам подхдят: это будет что-то а-ля 2SC2625, 13009-H2 итп. Третий для дежурки, он менее мощный. Если вам повезет, то на второй пластине помимо диодов Шоттки будет установлен n-канальный MOSFET на ток 40(сорок!) Ампер. Беречь как Грааль! Статики боится как огня! Перед выпайкой надежно замкнуть все 3 его ноги проволочкой(а лучше прям напаять). Выпаивать и хранить только с замкнутыми выводами! Если Вам удастся его найти и не пробить статикой - это идеальный вариант для электролиза. Методику его безопасной проверки на работоспособность опишу потом если у Вас он будет. Называться может он 40n03p например, но это не правило. Вместе с транзистором нам обязательно понадобиться радиатор на которм он установлен(10ампер мягко говоря не мало, и греться мягко говоря будет тоже не слабо, но мы же хотим много продукта в ванне?)Так что если у вас будут БПшники, то прежде всего спишите все что написано на каждом черном прикрученном к радиатору девайсе, а я уже скажу кто наш клиент, а кто не наш.

Теперь магазинный вариант. Ну тут все банально, вариантов тыщща!

 

N-P-N(то подо что нарисована схема)

http://www.chipdip.r...8=25&p.8=30

 

P-N-P (то подо что схему перерисую если понадобится)

http://www.chipdip.r...8=25&p.8=30

 

n-MOSFET (было бы идеально, схему слегка ток изменить)

http://www.chipdip.r...=18&p.26=20

 

p-MOSFET (Похуже, но для наших целей разницы незаметно, схему перерисую)

http://www.chipdip.r...=18&p.26=20

 

Итак, по транзистору инфа думаю исчерпывающая. Теперь операционный усилитель. В принципе нам пойдет почти любой который работает от 12 Вольт(таких большинство). Список привожу ниже, выбор огромен. В БП к сожалению операционник найти редкость. Единственное смотрите что бы Напряжение смещения(обычно в Милливольтах) было по возможности небольшим, ну 1-10мВ. иначе на маленьких токах, прибор будет привирать и плыть. Чуть не забыл: лучше если операционник будет с выходным током несколько сотен миллиампер(если будем P-N-P или N-P-N юзать, с n-MOSFET такого требования нет - там почти любой). Просто чем плохи биполярники: у них надо ток в базу гнать, при 10 Амперах придется гнать около 0.5 Ампера в базу. Так что если операционник найдете хиленький (10-50мА например) то придется мутить составной транзистор Дарлингтона, но если деваться некуда - намутим, по сути одну - две детали добавить, ну и резюк перед транзистором надо будет пересчитать конечно, в зависимости о коэффициента передачи тока, который будет у вашего транзистора. Погорячился я конечно с 2.2к - виноват.

 

http://www.chipdip.r...%B15%E2%80%A620

 

Ну и еще одна ответственная деталь - это резистор 0.1 Ом. Почему я выбрал его? Ну во первых, чем больше ток идет в электролиз, тем больше напряжения остается на этом резисторе(с законом Ома ничего не поделать). При токе 10Ампер, упадет 1Вольт - допустимая потеря. Если ставить его больше, скажем 0.47 Ом - упадет уже 4.7 Вольта, а это половина всего что у нас есть - то есть уже не айс. Если ставить его меньше 0.1 Ом, то получаем плохо управляемый источник, а именно на маленьких значениях тока уже может привирать и плыть схема(если монтаж на коленке особенно). Так что я рассчитываю на диапазон 0.1-0.2 Ома конкретно для нашего случая. Для других схем надо уже смотреть по ситуации. Может кому то интересно, а нафига этот резюк ваще тут нужен? 0.1 Ома - что есть, что нету. Но не так все просто. Этот резюк - элемент обратной связи, и в связке с операционником он как раз и позволяет держать ток на заданном значении. Без него в принципе ничего работать не сможет. Вот такая важная деталь. Так как ток через него пойдет не хилый, то и мощей в нем должно быть соответственно. При токе 10Ампер через 0.1 Ом - это 10Вт. Сразу скажу, кусочки нихромовой проволоки и прочие извращения не для этой схемы. Нам нужен хороший, мощный, низкоомный резюк! Итак, где его взять? Ну можно банально купить что-то наподобе вот этого:

http://www.chipdip.r...uct0/657063509/

Так же его можно собрать из нескольких. Например взять 10 МЛТшников по 1 Ому и 1 Ватту и скрутить их параллельно. Ну я думаю последовательное и параллельное соединение резисторов в школе все проходили=)

 

Теперь переменный резюк. Если нет на 1к, то не страшно, можно на 4,7к, 10К, 15к, 680Ом, короче от 470Ом до 47к вполне пойдет, тогда номинал резюка над ним надо пересчитать будет. А именно: взять номинал переменного и умножить его на 10(по хорошему конечно на 11, что бы при полном обороте ручки был ток 10Ампер, но в сетке стандартных резисторов это проблематично, например резистор 4,7к(переменный) и 47к постоянный - вполне распространены, а вот постоянный на 51,7к - уже экзотика, но если вам это принципиально, то можно набрать 51,7к соединив последовательно 51к и 680Ом - будет примерно оно)

 

Амперметр и вольтметр думаю из схемы понятно куда втыкать. Я поставил их так чтобы они показывали напряжение и ток соответственно на банке для электролиза.

 

Ну вот думаю на первое время есть что поискать. Это,как я уже говорил, базовая часть схемы. Когда с ней разберемся и опробуем, навернем туда то о чем я говорил в самом начале: ручку напряжения, тумблер и можно дофига еще всяких примочек навернуть.

Изменено 25 Февраля, 2013 в 22:21 пользователем SilverKay

[546]

А какой электролит взять для алюминиевых пластин(получение гремучей смеси)?

[ТоптуновПотапов]

А какой электролит взять для алюминиевых пластин(получение гремучей смеси)?

 

Никакой. Алюминий активный металл и электроды распадутся (катод). Лучше взять две ложки из нержавейки. Электролит - раствор щелочи (средство "крот" например)

Изменено 12 Марта, 2013 в 18:56 пользователем ТоптуновПотапов

[546]

Электролизер с ложками это уж очень по-челябински.Сделаю из листового железа.Примерно так:

Изменено 14 Марта, 2013 в 05:11 пользователем 546