مدار Slayer Exciter برای روشن کردن بی‌سیم لامپ

برای شروع این پروژه به چند تا قطعه ساده نیاز داری که خیلی راحت تو هر فروشگاه الکترونیکی پیدا می‌شن و هزینه زیادی هم ندارن. اول از همه یک لوله پلاستیکی عایق و توخالی می‌خوایم. مثلا یک تکه لوله PVC با طول حداقل 15 سانتی‌متر و قطر 2.5 سانتی‌متر عالیه. برای پایه کار هم می‌تونی از کف یک قاب خالی CD استفاده کنی تا قطعات رو روی اون سوار کنیم.

به حدود یک متر سیم ضخیم (سایز 14 تا 26 AWG) برای سیم‌پیچ اولیه و حدود 30 متر سیم لاکی نازک (سایز 30 AWG) برای سیم‌پیچ ثانویه نیاز داری.

برای بخش بالایی یا همون Top Load یک جسم کروی فلزی یا روکش‌دار لازم داریم تا به عنوان خازن عمل کنه. از نظر قطعات الکترونیکی هم یک مقاومت 47 کیلواهم (47 کیلواهم) و دو عدد دیود UF4007 روی میزت آماده کن.

ترانزیستور مدار ما مدل TIP31C هست (اکثر ترانزیستورهای NPN جواب می‌دن اما این مدل به شدت پیشنهاد می‌شه). برای اتصالات هم می‌تونی از ترمینال‌های پیچی استفاده کنی. اگه می‌خوای ولتاژی بیشتر از 18 ولت به مدار بدی، حتما یک هیت‌سینک (خنک‌کننده آلومینیومی) هم برای ترانزیستور تهیه کن.

ترانزیستور TIP31C معمولا فقط کمی گرم می‌شه، اما اگه دیدی خیلی داغ می‌کنه، می‌تونی مقدار مقاومت رو کمی بالا ببری. این مقاومت وظیفه‌اش محدود کردن جریان ورودی به بیس ترانزیستوره، پس تغییر چند کیلواهمی اون به مدار آسیبی نمی‌زنه.

پیشنهاد می‌کنم لوله PVC رو چند سانتی‌متر بلندتر از نیازت برش بزنی؛ اینطوری بعد از پیچیدن سیم‌پیچ ثانویه، اگه لوله اضافه اومد می‌تونی راحت اضافه‌اش رو ببری تا ظاهر کارت تمیزتر بشه.

طراحی این مدار به‌شدت ساده است و فقط از چهار تا قطعه تشکیل شده! ولتاژ ورودی مدار خیلی انعطاف‌پذیره؛ می‌تونی از 5 ولت تا بالای 18 ولت بهش وصل کنی (البته یادت نره برای ولتاژهای بالا حتما هیت‌سینک ترانزیستور رو ببندی).

بریم ببینیم این مدار چطور کار می‌کنه. ولتاژ ورودی وارد مدار می‌شه و مقاومت (R1) که قبل از پایه بیس (Base) ترانزیستور قرار گرفته، جریان رو محدود می‌کنه. اگه جریان بیش‌ازحد به این پایه برسه، ترانزیستور به شدت داغ می‌کنه و از کار می‌افته.

یک سر سیم‌پیچ ثانویه (L2) به پایه بیس ترانزیستور وصل می‌شه تا نوسان‌ها رو به اون تزریق کنه. اون دو تا دیود (D1 و D2) هم وظیفه‌شون اینه که نذارن این نوسان‌ها مستقیما به زمین (Ground) تخلیه بشن.

ترانزیستور سه تا پایه داره: کلکتور (Collector)، امیتر (Emitter) و بیس (Base). فرض کن ترانزیستور مثل یک شیر آبه؛ کلکتور منبع آبه، امیتر شلنگ خروجیه و بیس همون فلکه شیره که اجازه می‌ده جریان از منبع به شلنگ راه پیدا کنه.

این فلکه (بیس) بسته است تا زمانی که یک فشار یا تحریک کوچیک بهش وارد بشه. وقتی تحریک می‌شه، شیر باز می‌شه و جریان زیادی از کلکتور به سمت امیتر سرازیر می‌شه.

به محض اینکه این تحریک قطع بشه، شیر دوباره بسته می‌شه. در مدار ما هم وقتی پایه بیس کمی جریان دریافت می‌کنه، مسیر مدار رو می‌بنده و اجازه می‌ده جریان برق از سیم‌پیچ اولیه (L1) عبور کنه.

از اونجایی که جریان الکتریکی همیشه دنبال مسیری با کمترین مقاومته، وقتی مسیر کلکتور به امیتر (که مقاومتش تقریبا صفره) باز می‌شه، جریان دیگه به سمت بیس (که 47 کیلواهم مقاومت سر راهش داره) نمی‌ره.

وقتی جریان بیس قطع بشه، بیس دوباره مسیر کلکتور به امیتر رو می‌بنده. این چرخه قطع و وصل شدن، هزاران بار در ثانیه تکرار می‌شه و یک نوسان خیلی سریع رو می‌سازه.

هر بار که جریان قطع می‌شه، میدان مغناطیسی سیم‌پیچ اولیه فرو می‌ریزه. در این لحظه، سیم‌پیچ ثانویه این میدان رو جذب می‌کنه و اون رو به ولتاژی در حدود هزار ولت افزایش می‌ده! اون کلاهک کروی بالای مدار (Top Load) مثل یک خازن عمل می‌کنه و این خروجی رو قوی‌تر می‌کنه تا الکترون‌های هوای اطراف به شدت تحریک بشن.

در نهایت، نوسان‌های سیم‌پیچ ثانویه دوباره به ترانزیستور فیدبک می‌شن تا سیستم بتونه فرکانس خودش رو تنظیم کنه و به بالاترین توان خروجی ممکن برسه.

مدار هیجان‌انگیز ما آماده است! حالا فقط کافیه منبع تغذیه‌ات رو وصل کنی (پیشنهاد می‌کنم اول با یک باتری 9 ولت تستش کنی). یک لامپ کم‌مصرف یا مهتابی کوچیک رو بگیر دستت و به کلاهک مدار نزدیک کن؛ می‌بینی که لامپ به صورت بی‌سیم و خیلی جذاب روشن می‌شه! با تنظیم ولتاژ روی 15 ولت حتی می‌تونی همزمان دو تا لامپ رو از دور روشن کنی.

برد این مدار Slayer Exciter با ولتاژ 9 ولت حدود 15 سانتی‌متره و اگه ولتاژ رو به 18 ولت برسونی، میدان مغناطیسی تا شعاع 30 سانتی‌متری هم جواب می‌ده. ساخت این مینی تسلا یکی از اون تجربه‌های بی‌نظیریه که اصول جذاب فیزیک رو به صورت عملی بهت نشون می‌ده. حتما این گجت رو بساز و ویدیوهاش رو برای دوستات هم بفرست تا اونا هم با آیسی‌مدار آشنا بشن و این لذت رو تجربه کنن. موفق باشی!