اتصال کوتاه

.

.

یون منفی ویتامینِ هوا است و مانند هر ویتامین دیگری برای نگه‌داری و بهبود تندرستی انسان سودمند می‌باشد. پیش از این هم در مورد فایده‌‌ی بهداشتی یون‌های منفی نوشته بودیم. در این‌جا یک مدار ساده برای تولید یون منفی معرفی می‌شود که 35 سال پیش در نشریه «علم الکترونیک» به چاپ رسیده بود.

.

اصل مقاله «دستگاه مولد یون برای تصفیه هوا»در شماره‌ی آبان 1365 نشریه‌ی «علم الکترونیک»

.

این مدار را سال‌ها پیش دوست باوفای تارنمای اتصال کوتاه، آقای محمود مهرمنش، ساخته و به کار گرفته‌اند و اینک خوانندگان را با آن آشنا می‌سازند.

ایشان نوشته‌اند: « با عنایت به رسیدن فصل پاییز و آلودگی هوا، جای یک دستگاه یونیزاسیون هوا را در وبگاه غنی شما خالی می‌بینم. من خود سال‌ها پیش یک نمونه از این دستگاه را ساخته‌ام. با آنچه در اختیار داشتم مونتاژ دستگاه را تمام کردم. اینک با پیوست نمودن چند تصویر از آن، مقاله‌ی کوتاهی برای درج در تارنمای اتصال کوتاه آماده کردم که ملاحظه می‌شود. این دستگاه همچنان به خوبی کار می‌کند و اخیراً یک فن هواکش هم به آن اضافه کردم (ناگفته نماند که 4 دستگاه از همین مدار را با خازن‌های 680 نانو فاراد و دیودهای با جریان مجاز بالاتر ساختم که همه آن‌ها را همراه با یک هواکش 12 ولت درون یک جعبه چوبی قرار داده بودم). البته چنانچه خوانندگان هم یقینا آگاه هستند، مدارهای مشابه در اینترنت وجود دارد.»

.

اول حفاظت و ایمنی!

پیش از این که وارد بحث اصلی این نوشتار شویم، لازم است هشدار دهیم که این مدار مستقیم به برق شهری وصل است و برق کُشنده‌ی 220 ولت در سرتاسر آن و در تمام افزاره های آن حضور دارد. بنابراین به شما اکیداً توصیه می‌شود که این مدار را نسازید! اما اگر به مسوولیت خودتان دست به کار ساخت آن شدید، باید حتمی یک فرد متخصص و باتجربه در رشته‌ی برق ناظر و مراقب کار شما باشد تا اصول ایمنی و الزامات حفاظتی کار با ولتاژ زیاد هنگام ساخت و استفاده از این مدار به دقت رعایت شود. این مدار را نسازید!

.

مدار دستگاه

مدار دستگاه تصفیه هوا که چند دهه پیش در نشریه «علم الکترونیک» به چاپ رسیده بود، در تصویر زیر ملاحظه می‌شود.

.

.

این مدار که به یک نردبان شباهت دارد یک مدار «کاسکاد» چند برابر کننده‌ی ولتاژ است که به نام مبدّع آن « کاسکاد ویلارد» شناخته می‌شود. در خروجی این مدار ولتاژی در حدود منفی چهار هزار ولت پیدا می شود. این ولتاژ توسط سوزن کوتاهی یک میدان الکتریکی را به محیط اطراف منتشر می‌کند که باعث یونیده شدن ملکول‌های هوا می‌گردد و در نتیجه یک «نسیم یونی» در اطراف سوزن پدیدار می‌شود. در صورتی که ولتاژ خروجی بیش‌تر شود، ملکول‌های اکسیژن سه‌ظرفیتی یا همان «اوزون» به وجود می آید که هیچ مطلوب نیست و تنفس آن (که بوی سیر تازه می‌دهد) برای تندرستی انسان بسیار زیان‌آور است. از سوی دیگر کم‌تر بودن ولتاژ خروجی از چهار هزار ولت توانایی یونیزاسیون را نخواهد داشت و در نتیجه بی‌فایده خواهد بود. نکته‌ی قابل توجه این است که دست زدن به سوزن منتشرکننده‌ی یون هیچ خطری ندارد و با این عمل ولتاژ خروجی مدار فوری صفر می‌شود.

.

.

طرح پیشنهادی برای فیبر مدار چاپی و نحوه‌ی چینش افزاره‌ها بر روی آن در این‌جا دیده می‌شوند. چون این مدار مستقیم با برق شهر تغذیه می‌شود، روی فرکانس 50 هرتز کار می‌کند و بدین جهت در ساخت آن نیازی به دیودهای سریع وجود ندارد و دیودهای ارزان‌قیمت 1N4007 در آن به خوبی کار خواهند کرد. خازن‌ها همگی در حدود 10 نانو فاراد با ولتاژ کار در حدود 630 ولت هستند. یک چراغ نئون کوچک با مقاومت محدودکننده‌ی 220 کیلواهمی وصل بودن دستگاه به برق شهر را نشان می‌دهد. مقاومت 680 کیلواهمی وظیفه‌ی تخلیه‌ی سریع شارژ خازن‌ها پس از کشیدن دستگاه از برق شهر را بر عهده دارد تا با دست زدن به دوشاخه‌ی دستگاه دچار شوک الکتریکی، هر چند خفیف، نشویم. خروجی مدار پس از عبور از 5 عدد مقاومت 2/7 مگااهمی به یک سوزن یا هر میله‌ی فلزی کوتاه نوک تیزی وصل می‌شود.

.

.

دستگاه باید در یک محفظه‌ی عایق نصب شود و تنها نوک سوزن یون‌افشان از دستگاه بیرون می‌ماند. در تصویر بالا دستگاه اولیه‌ی تکمیل شده‌ی مرا می‌بینید.

.

در مورد دستگاه و توسعه‌ی آن

1. اندازه‌ی فیبر مدار چاپی را کمی بزرگ‌تر از آن‌چه در مقاله آمده انتخاب نمودم تا با ایجاد فاصله‌ی بیش‌تر بین سیم‌کشی‌ها نیاز به استفاده از چسب عایق ولتاژ زیاد در بین نباشد.

2. سیم فاز برق حتما به محل درست آن در مدار متصل شود و بهتر است کنار یکی از شاخه‌های دوشاخه‌ی برق را به عنوان فاز با ماژیک علامت بگذارید.

3. پس از یک ماه که دستگاه بالای کتابخانه قرار داشت متوجه شدم دیوار و پرده‌ی مجاور آن به قطر بیش از دو متر سیاه شده است! لازم بود به این مدار یک فیلتر هوا برای جمع‌آوری ذرات معلق در هوا اضافه شود. به همین جهت یک هواکش 12 ولتی به ابعاد 4×4 سانتی‌متر را در یک سمت یک قوطی پلاستیکی به ابعاد 12×9×5 سانتی‌متر (البته قوطی مناسبی نبود) نصب کرده و در سمت روبروی هواکش دریچه‌ای برای ورود هوا باز نمودم و با 4 تکه تخته‌ی باریک، شیاری برای قرار گرفتن فیلتر جذب ذرات باردار شده درست نمودم. فیلتر می‌تواند لایه‌ای از دستمال کاغذی، پارچه اسپان، یا تکه‌ای از ماسک‌هایی انتخاب شود که در این روزهای پاندمی کرونا مورد استفاده‌ی همه‌ی ما می‌باشد.

.

.

4. من برای تغذیه‌ی هواکش از یک آداپتور 200 میلی‌آمپر 12 ولت استفاده نمودم (و برای کاستن از صدای هواکش، ولتاژ آن را قدری کاهش دادم) اما کاربرد درایورهای ال‌ای‌دی‌ها گزینه مناسب‌تری می‌باشد.

5. دستگاه مولد یون را در یک قوطی لاکی قرار داده و آن را به گونه‌ای به کف قوطی پلاستیکی محکم نمودم که سوزن منتشر کننده یون داخل قوطی قرار گرفت.

توجه: قدرت تصفیه هوای این مدار کم است و برای افزایش قدرت می‌توان از یک قوطی با ابعاد مناسب‌تر استفاده نمود و دو عدد دیگر از مدار را مونتاژ نمود و به دو پهلوی دیگر قوطی چسبانید اما اگر به لحاظ علمی این امکان وجود داشته باشد که با افزایش ظرفیت خازن‌ها بتوان به قدرت بیشتری دست یافت بسیار عالی خواهد بود. این شاید موضوع آزمایش و تجربه‌های بعدی من باشد.

پروردگار یاور همه‌ی شما باد

.

.

نویسنده:

محمود مهرمنش

.

.

مطالب مرتبط:

پنجه های یون فشان چلچراغ شیژفسکی

.

.

.