Качер Бровина – как альтернативный способ беспроводной передачи энергии. Что такое качер Бровина. Разбираемся и делаем качер вместе Мощный качер бровина схема

Предисловие

Этой весной, передо мной стала задача — создать комплект генераторов для проверки устойчивости работы оборудования в условиях воздействия сильных электрических разрядов. Помимо привычных для меня ВЧ-генераторов на транзисторах, дающих, вблизи, хорошую напряженность ВЧ-поля, мне нужен был небольшой источник высокого напряжения. Вот тут я и вспомнил о качере советского радиоинженера Владимира Ильича Бровина — простом устройстве, позволяющем получить необходимое мне высокое напряжение.

Свой первый качер, я собрал еще в начале 2000-х годов. Это было достаточно мощное устройство высотой почти один метр, выдававшее плотный пучок коронных разрядов. Опасная была штука… Волосы начинали шевелиться в паре метров от неё… Но сейчас мне нужна компактная, небольшая катушка, безопасная в применении. Осмотрев имеющиеся у меня материалы и детали, я приступил к работе.

Схема устройства

Схема качера дошла до наших времен практически без изменения и представляет собой блокинг-генератор на одном транзисторе. В настоящее время существует множество вариантов схем данного устройства собранных на лампах, биполярных и полевых транзисторах, но я остановился на самой простой «классической» схеме.

«Классическая» схема качера Бровина

Детали и материалы

Основой устройства являются два основных элемента — катушка с индуктивной связью и транзистор для генерации колебаний. В качестве транзистора был выбран D1761 (первый, попавшийся на глаза и имевший требуемые параметры). В качестве каркаса катушки я использовал отрезок пластиковой трубы из полипропилена диаметром 32 мм и длинной 140 мм. Помимо этого, в закромах нашлась катушка с проводом ПЭВ-2, диаметром 0,15 мм., который я и использовал при изготовлении качера.

Сборка устройства

Отступив от конца трубки 20 мм., я намотал 650 витков провода (намотка — виток к витку в один слой, без перехлестов). При этом длинна намотки катушки L2 составила 105 мм.
К концам провода припаял монтажные провода и закрепил внутри трубки для исключения повреждения обмотки. Всю обмотку покрыл двумя слоями акрилового лака. К верхнему выводу катушки припаял стальную иглу и вывел её через декоративную пластиковую заглушку. Корпус катушки я закрепил на монтажной плате для удобства настройки и размещения катушки L1 .

Компоненты качера Бровина

Катушку L1 я сделал из медной шины, шириной 3 мм. Она наматывается на оправке D 45 мм., всего 5 витков с небольшим шагом. Здесь нужно помнить, что направление намотки витков — такое же, как и у катушки L2. Если направления намотки не будут совпадать — генератор будет потреблять ток, но высокого напряжения на выходе не будет!
Для подключения катушки L1 к схеме я установил винтовой разъем. Получилось просто и удобно.
Так как схема качера содержит всего 5 деталей — я собрал её навесным монтажом, разместив детали на корпусе радиатора.

Настройка устройства

Правильно и аккуратно собранный генератор из исправных компонентов — практически всегда начинает работать. Для получения максимального напряжения, можно попробовать изменить положение и количество витков катушки L1, ориентируясь на величину стримера и потребляемый ток. В моем случае, при напряжении питания 24 вольта, катушка потребляет 0,85 А. Для моей задачи — это оптимально. В некоторых случаях бывает необходим подбор резисторов в цепи базы.

Так как стример у меня не очень большой, то для визуальной индикации работы катушки и наличия высокого напряжения, я добавил на корпус катушки небольшую неоновую лампочку.

Заключение

Качер Бровина — это простое в повторении и интересное устройство для изучения высоковольтных разрядов в различных средах. Интересен и загадочен сам принцип его работы… Ведь напряжения генерируемые высоковольтной катушкой, а это тысячи и десятки тысяч вольт — не выводят из строя транзистор, хотя непосредственно прикладываются к базе этого полупроводникового прибора.
В принципе, этой загадке есть научное объяснение, (и даже не одно), но все равно, сам принцип работы прибора — остается предметом споров среди ученых и экспериментаторов, а также энтузиастов занимающихся поисками Свободной Энергии и изучающими наследие Николы Тесла. Возможно, именно Вы, разгадаете эту загадку…

В этом обзоре представляем вашему вниманию схему сборки качера Бровина или трансформатора Теслы.

Нам понадобится:
- обмоточный провод;
- NPN транзистор;
- резистор на 47 кОм;
- светодиод;
- пластиковая или полипропиленовая труба длиной 140 мм и диаметром 22 мм;

Обмоточный провод можно не покупать, поскольку он присутствует в каждом зарядном устройстве или блоке питания. Если вы решили снять провод из блока питания, то отметим, что он обмотан на «Ш» или «Е» образном трансформаторе. Одна из катушек на трансформаторе имеет толстый довольно короткий провод. Провод на второй катушке значительно тоньше и его намного больше. В любом случае трансформатор нужно разобрать, чтобы добраться до провода. Это можно сделать постучав молотком по корпусу, благодаря чему лак постепенно разломается и трансформатор будет распадаться на части.

Далее нужно убрать слой изоленты на проводах и освободить обмоточный провод.

Начнем с катушки. Для начала нужно найти длину провода одного витка. Для этого умножаем число Пи (3.14) на наружный диаметр трубы. В случае использования трубы диаметром 22 мм, получится 6.9 см.

Теперь берем длину витка и умножаем на нужное количество витков. В случае автора, их будет 450. В результате получается, что нам нужно 31 м провода, чтобы сделать катушку в 450 витков на трубе, который использует автор.

Далее на рабочем столе отмеряем расстояние в один метр. Это нужно для точной отметки провода.

Обматываем катушку. Это можно сделать вручную, но также можно построить несложный агрегат из шуруповерта или дрели и сделать обмотку более легкой.

Далее берем резистор на 47 кОм, один светодиод, катушку и NPN транзистор. Автор не советует использовать маленькие транзисторы, поскольку они не выдерживают не высоких напряжений, не нагрузок. Лучшим из всех транзисторов, которые использовал автор оказался транзистор BD241.

Начнем саму сборку схемы, которую автор делает на BreadBoard-е для большей наглядности.

На схеме видно, что плюс проходит через резистор и попадает на транзистор, но также идет на катушку, откуда тоже попадает на транзистор. Поэтому первым делом подключаем транзистор.

Распиновка транзистора проста. Представляем ее на рисунке ниже, где B означает базовый, C – это коллектор

Резистор подключаем к базовой ножке.

Второй плюс должен идти на катушку, который в данном случае является простым проводом с пятью витками вокруг провода, который намотали вначале. Подключаем один конец провода к коллектору. Второй конец провода подключаем к одному контакту с катушки.

Второй контакт с катушки подключаем прямо к плюсу.

Качер Бровина - это оригинальный вариант генератора электромагнитных колебаний, который может быть собран на различных активных элементах. В настоящий момент чаще всего при его постройке используют биполярные или полевые транзисторы, несколько реже - радиолампы, причем как триоды так и пентоды. Данный прибор был изобретен советским инженером Владимиром Ильичом Бровиным в 1987 г в качестве части электромагнитного компаса его конструкции.

Бровин:

В 1987 г. я решил спроектировать компас, позволяющий определять стороны света, используя при этом не зрение, а слух. Я представлял себе, что это должен быть генератор звуковой частоты, который изменяет тон в соответствии с его расположением относительно магнитного поля Земли. В качестве генератора звуковой частоты был использован блокинг генератор, собранный по классической схеме, но с цепью обратной связи, где в качестве сердечника индуктивности использовалось аморфное железо, которое изменяет свою магнитную проницаемость при величинах напряженности магнитного поля, соизмеримых с магнитным полем Земли.

Звуковой компас работал при изменении ориентации, как и было задумано. Частота следования импульсов менялась в пять раз при изменении ориентации.

Анализ свойств полученной схемы выявил много несоответствий в ее работе общепринятым понятиям. Оказалось, что сигналы на электродах транзистора, измеренные на осциллографе относительно как положительного, так и отрицательного полюсов источника питания, имели одинаковую полярность (транзисторы npn имели положительную полярность сигнала на коллекторе, pnp отрицательную). Индуктивность, находящаяся в коллекторной цепи имела сопротивление близкое к нулю. Генератор продолжал работать при приближении к сердечнику сильного постоянного магнита, который насыщает сердечник, и блокинг процесс должен был бы прекратиться из-за отсутствия трансформации в цепи обратной связи. В сердечнике никаким образом не выделялся гистерезис, мне не удалось выявить его по фигурам Лиссажу. Амплитуда сигнала на коллекторе, оказывалась в пять и более раз выше напряжения источника питания.

Качером (от «качатель реактивностей») обычно называют несложное забавное устройство, изобретённое неким Бровиным, и якобы выдающее больше энергии, чем потребляет по питанию. По факту представляет собой весьма странно сделанный автогенератор на одном транзисторе, с главным достоинством в виде феноменальной простоты конструкции, являясь чуть ли не наиболее простым HV-устройством из известных

Качер - возможности и способы применения

Высокочастотный демонстрационный генератор высокочастотного поля, Качер, он же автогенераторная однотактная Катушка Тесла.
Простая и надёжная схема потребляет от сети ~20Вт (модифицированный сетевой адаптер 12В 2А в комплекте), и преобразует их в поле частотой около 1 МГц (а также в небольшой стример) с эффективностью порядка 90%. Качер представляет собой чёрную пластиковую трубу размером ~80х200 мм, закрытую с обеих сторон, имеющую пружинку в качестве разрядного терминала и разъём для питания. Вся электронная часть упрятана внутрь трубы. Первичные и вторичные обмотки резонатора намотаны на внешней поверхности трубы. Схема полностью стабильна и может работать десятками и сотнями часов без перерывов.
Устройство способно зажигать ни к чему не подключенные энергосберегающие и неоновые лампочки на расстоянии до 70 см, и многое другое, и является замечательным демонстрационным прибором для любой школьной или университетской лаборатории, равно как и настольным прибором для развлечения гостей или удивительным устройством для фокусов для тех, кто не равнодушен к подобным научным игрушкам.

Как расплавить медь при помощи электрической дуги и другие эксперименты с качером Бровина

В хорошее время мы живём - в магазинах электроники и радиотехники есть всё. Даже как-то стало неинтересно. Только загоришься собрать какой-нибудь лабораторный блок питания или многоканальную зарядку - а оказывается китайцы всё уже сделали, причём за недорогую цену. Но к счастью, не всюду ещё проникли их маркетинговые умы. Такой девайс, как (генератор высокого напряжения - молний ), они ещё запустить в продажу не додумались, но думаю это дело времени. Значит можно попробовать собрать такую штуку самому, тем более схема настолько проста и надёжна, что паяется за час. Конечно не считая намотки катушки.

Всего 7 деталек отделяют вас от интереснейшего устройства, рождающего реальные молнии длинной 5-10 сантиметров (а у кого-то и все 15). Схема может смело рекомендоваться для начинающих радиолюбителей, которые уже умеют обращаться с напряжением 220В. Именно от него, напрямую, и питается качер. С одной стороны это упрощает дело, а с другой увеличивает риск.

Не буду в сотый раз писать о том, что если устройство имеет сетевое питание, то надо глядеть в оба и перестраховываться. Скажу только одно - эксперименты при первом запуске проводите с предохранителем 2-5 ампер и лампочкой накаливания на 100-200 ватт, включенной последовательно с 220в. С ней качер работает слабее, но уже можно понять что работает. Зато при случайных замыканиях не будет взрывов, а просто лампа загорится на полную мощность.

Полевой транзистор - любой высоковольтный Мосфет. Нашёл в коробке SSH5N90 (900В 5А) - его и поставил. Прежде чем засунуть всё это дело в корпус, нужно спаять навесным монтажом на столе и добиться надёжной работы с максимальной искрой. Заодно узнаете, рабочие выбранные детали или нет.

Сама схема паяется за час (с перекурами), а вот катушка - подольше. Первичная обмотка 4-5 витков медного провода 1,5-2 мм. Можно и ещё толще, для устойчивости, ведь она будет висеть в воздухе. Направление намотки не важно, расположение на оси тоже - и у основания, и в центре вторички хорошо запускалось. Вторичка, то есть высоковольтная - 500-1000 витков ПЭЛ 0,3. Я мотал 500 и прекрасно заработало, даже эпоксидкой покрывать не стал. Диаметр трубы - 30 мм.

Куда это всё засунуть

Извечная проблема - хороший корпус. Несмотря на пару компьютерных БП, в которые некоторые устанавливают такие схемы, решил не использовать металл. Для лучшей электробезопастности. Всё-таки не мигалку собираем!

После недолгих размышлений, взял за основу обрезок пластиковой трубы 120х200 мм, от кухонной вытяжки. Она круглая и неплохо смотрится. В ней будет схема, полевой транзистор с радиатором, первичный контур. А сверху будет торчать вторичка с острым медным набалдашником.

Сверху корпус закрывается крышечкой от коробочки, в которых продают морскую капусту:) Она идеально подошла по диаметру.

В крышке делается прорезь под катушку, а чтоб не заглядывали внутрь - обклеивается чёрной самоклейкой.

Катушки крепил к корпусу через ДВП планку, оставшуюся от ремонта балкона, с монтажными стойками для подключения трёх нужных проводов.

При проектировке учтите, что радиатор на транзистор требуется больше чем пачка сигарет, на небольшом будет сильно греться, так что долго качер вы не погоняете. Остановился на 50х100х5 мм, но через 10 минут он становится горячий.

Вторая по важности, после катушки, вещь - дроссель . От него зависит очень много. Необходима индуктивность дросселя более 1 Генри и ток 1 ампер. Пробовал первички от сетевых трансформаторов: до 50 ватт вообще не работает, 50-100 ватт - хорошо, 100-200 - отлично. Только жалко было ставить такие мощные, ограничился 60-ти ваттным ТН42 .

Всё размещаем в корпусе на металлическом основании, к которому привинчен дроссель, радиатор, и, если кто захочет, печатная плата. Её делать не стал - собрал навесняком.

Корпус снаружи тоже обклеен самоклейкой, а катушка обмотана чёрной изолентой. Боялся что с ней будет работать плохо, но обошлось.

После размещения в корпус опять включаем не напрямую к 220В, а через лампу-предохранитель. С ней искр может и не быть, но урчание схемы и свечение неонки вблизи катушки скажет, что всё олл райт .

Лучше один раз увидеть

Окончательно собираем корпус, дожидаемся темноты, и смотрим изумительное зрелище, не доступное простым смертным:) Искры - прямо как электроцветок . Красота! Друзья пришли и втыкали с благоговейным ужасом:))

Одно обидно, что при такой простоте, качер на одном несчастном полевике работает лучше, чем целая . Хотя может она просто была плохо настроена...

Обсудить статью КАЧЕР НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ

Среди радиолюбителей большой популярностью пользуется весьма интересное устройство, называемое «качером Бровина». С его помощью можно наблюдать эффектные коронные разряды, молнии, плазменные дуги. Многие люди в интернете называют качер катушкой Теслы, однако это два совершенно разных устройства с разным принципом работы. В этой статье речь пойдёт именно о качере Бровина, пожалуй, самом простом высоковольтном устройстве, которое только можно придумать.

Схема качера Бровина

Схема предельно проста, содержит всего лишь один транзистор, пару резисторов и пару конденсаторов. Конденсаторы служат для фильтрации питающего напряжения, один из них должен быть электролитическим с большой ёмкостью (470-2200 мкФ), а второй керамическим или плёночным с малой ёмкостью (0,1-1 мкФ), для сглаживания высокочастотных помех. Два резистора образуют делитель напряжения, один из них должен иметь небольшое сопротивление (150-200 Ом), а второй – примерно в 10-20 раз больше. При этом последовательно с высокоомным резистором можно поставить подстроечный резистор, чтобы настроить качер на максимальную длину разрядов. На печатной плате, прилагающейся к статье, для него предусмотрено установочное место. Транзистор в схеме можно использовать практически любой мощный структуры n-p-n. Хорошо себя зарекомендовали транзисторы КТ805, КТ808, КТ809. Также можно поэкспериментировать с полевыми и поставить, например, IRF630, IRF740. От выбора транзистора в значительной степени зависит длина разрядов. Транзистор обязательно нужно установить на радиатор, ведь на нём выделяется большое количество тепла. L1 на схеме – первичная катушка, а L2 – вторичная, с неё снимается высоковольтный разряд.

Плата устройства

Плата выполняется методом ЛУТ, файл для печати прилагается. Для подключения проводов питания и выводов катушек на плате предусмотрены клеммники.

Скачать плату:

(cкачиваний: 201)

Изготовление вторичной (высоковольтной) катушки

Первым делом, нужно изготовить вторичную катушку. С ней всё просто и конкретно – чем больше витков, тем больше напряжение, соответственно, длиннее разряды. Можно использовать медную эмалированную проволоку сечением 0,1 – 0,3 мм. В качестве каркаса для вторичной обмотки весьма удобно использовать канализационную трубу, оптимальный диаметр составляет 5-7 см. Наматывать проволоку нужно виток к витку, максимально аккуратно. Желательно использовать цельный кусок проволоки, чтобы не было мест соединений. Но если в процессе проволока порвалась – ничего страшного, можно подпаять к ней оторвавшийся кусок, тщательно заизолировать и продолжать мотать витки, работать будет в любом случае.

Для ускорения процесса намотки можно установить трубу на две подпорки слева и справа так, чтобы она свободно на них вращалась. При этом наматывать проволоку будет куда легче. Если в процессе работы появилась необходимость отлучиться, кончик проволоки можно зафиксировать скотчем, тогда можно будет вернуться, отлепить скотч и продолжать наматывать. Ни в коем случае не нужно отпускать кончик проволоки, иначе натяжение пропадёт, витки разойдутся и придётся начинать всё с начала.

После того, как катушка намотана, витки проволоки обязательно нужно зафиксировать на трубе. Лучше всего использовать прозрачный лак, тогда катушка будет выглядеть весьма красиво. Я обмазал витки обычным воском, со своей задачей он справился, теперь случайно повредить тонкую проволоку будет куда сложней.

К нижнему концу проволоки следует припаять обычный провод и тщательно его зафиксировать у края трубы.

У верхнего края трубы располагается так называемый «терминал» - то место, из которого будет «исходить» коронный разряд. Желательно сделать его острым, тогда разряд будет сконцентрирован на кончике иглы. Закрепил на краю трубы болт, а на болт накрутил наконечник от дротика, как видно на фото. Вторичная катушка готова.

Изготовление первичной катушки

Первичная катушка содержит 2-5 витков толстого медного провода, сечением 1,5 – 2,5 мм. Располагаться она должна вокруг вторичной катушки, её диаметр должен быть больше на 2-3 см. Для каркаса первичной катушки можно использовать, опять-таки, канализационную пластиковую трубу, нужно лишь взять отрезок трубы диаметром и длиной большей, чем для вторичной. На расстоянии 10 см от верха трубы сверлятся два отверстия, через которые продевается медный провод. От числа витков сильно зависит длина разряда, поэтому их количество подбирается экспериментально.

Провод от самих витков нужно вывести к низу катушки, проведя их внутри трубы. Обязательно зафиксировать клеем. Первичная катушка готова.

Сборка качера Бровина

После того, как катушки намотаны, можно собирать всё воедино. Из пеноплекса вырезаются два круглых куска с отверстиями по центру. В центральное отверстие должна плотно заходить вторичная катушка, а внешний диаметр заготовок должен соответствовать диаметру первичной катушки.

Помещаем круглые заготовки внутрь большой трубы, а затем просовываем в них же вторичную катушку. При необходимости нужно зафиксировать их клеем. Провод от вторичной катушки нужно вывести в нижнюю часть большой трубы.

В нижней части большой трубы сверлятся два отверстия, одно под разъём питания, второе под тумблер.

Теперь осталось лишь подключить плату к питанию, поставив в разрыв плюсового провода тумблер, и подключить выводы катушек.

Когда все провода подключены, можно проверить работоспособность устройства. Аккуратно подаём на плату напряжение. Если на терминале появился маленький разрядик – значит качер работает. Если же качер отказывается работать даже при повышении напряжения питания – следует поменять местами выводы первичной катушки. Теперь можно поэкспериментировать с числом витком в первичной катшеке, подвигать катушки относительно друг друга, найдя такое положение, при котором разряд будет максимальным. Диапазон напряжения питания качера весьма широк – небольшой разряд появляется уже при 12 вольтах. При повышении напряжения он увеличивается, вместе с ним увеличивается и тепловыделение на транзисторе. Поэтому обязательно нужно следить за температурой радиатора, ведь перегретый транзистор долго не проработает.
В последнюю очередь остаётся лишь установить плату с радиатором внутри большой трубы, в нижней её части, поставить тумблер с разъёмом в уже просверленные отверстия.

Выглядит такой качер весьма эффектно даже в выключенном состоянии. Коронный разряд можно потрогать пальцем, это вполне безопасно, ведь ток от такого разряда течёт по поверхности кожи, не проникая внутрь. Этот эффект называется скин-эффектом, возникает он из-за высокой частоты работы качера. При долгой работе выделяется большое количество озона, поэтому включать качер следует только в проветриваемых помещениях. Также не стоит забывать про сильное электромагнитное излучение, которое создается вокруг устройства. Оно способно выводить из строя другие электронные устройства, поэтому не стоит оставлять рядом телефоны, фотоаппараты, планшеты. Создаваемое электромагнитное поле настолько сильное, что газоразрядные (или, проще говоря, энергосберегающие) лампочки зажигаются сами по себе вблизи катушки.