Start › Projekty elektroniczne › Demonstrator EMP

Demonstrator EMP — edukacyjny generaror impulsu elektromagnetycznego

Miniaturowy iskrownik HV (<5 kJ, 15 kV, kondensator 100 µF) z anteną pętlową 20×20 cm. Czas narastania impulsu <100 ns. Artykuł: Impuls elektromagnetyczny (EMP).

BHP: Urządzenie wytwarza napięcie 15 kV. Używać wyłącznie przy zachowaniu minimalnej odległości 1 m od elektroniki, z wyłącznikiem bezpieczeństwa. Nie kierować iskry w stronę urządzeń medycznych ani implantów elektronicznych.
SCHEMAT IDEOWY — EMP Demonstrator v1.0 +12V DC/DC 12V→15kV 15kV C = 100µF 100µF / 16kV GAP trigger IGBT antena pętlowa 20×20 cm GND SAFETY SWITCH MCU STM32F103 lub ATmega328 Oscyloskop USB Hantek 6022BE LEGENDA: Zasilacz DC/DC HV Iskrownik (spark gap) Antena pętlowa polskiatom.pl | EMP Demonstrator v1.0 | wyłącznie edukacyjny
Schemat ideowy demonstratora EMP (iskrownik HV 15 kV, kondensator 100 µF, antena pętlowa 20×20 cm)
PCB TOP — widok poglądowy (FRONT) C1 100µF U1 DC-DC HV SG1 GAP MCU STM32 J_ANT J1 12V SW_SAFE 110 mm 80 mm
Widok płytki PCB (top layer) — PCB dwustronna, metalizowane przelotki (through-hole)

Lista elementów (BOM)

OznaczenieElementParametryUwagi
C1Kondensator elektrolityczny HV100 µF / 16 kVKEMET C4DQKBW6100AAAJ lub równoważny
U1Moduł DC-DC HV12 V → 0–15 kV, 5 WZVS flyback generator lub dedykowany moduł
SG1Iskrownik (spark gap)regulowany, 5–20 mmElektrody wolframowe, uchwyt drukowany 3D
U2MCU — timer/wyzwalaczSTM32F103C8T6 (Blue Pill)lub ATmega328P w DIP28
Q1IGBTIHW40N120R3 600V/40AWyzwalanie z MCU przez gate driver
SW1Wyłącznik bezpieczeństwaNC, dźwigniowyOdłącza C1 od iskrownika
L_ANTAntena pętlowa20×20 cm, drut Cu 2 mm, 1 zwójZewnętrzna, złącze SMA lub BNC
J1Złącze zasilaniaDC barrel 5,5/2,1 mm12 V DC, min. 2 A
R1, R2Rezystory discharge1 MΩ / 5 W, 2× szeregowoRozładowanie C1 przy wyłączeniu
D1Dioda HV1N4007 × 10 szeregowo lub HV1 kVProstownik po DC-DC

Instrukcja montażu (kroki)

  1. Zamów PCB z fabryki (JLCPCB/PCBWay): 2 warstwy, HASL, rozmiar 110×80 mm, min. otwory 0,8 mm.
  2. Zamontuj najpierw najmniejsze elementy SMD na stronie TOP (rezystory, kondensatory 0402/0603).
  3. Wlutuj podstawkę DIP28 dla MCU (lub moduł Blue Pill na goldpiny).
  4. Wlutuj moduł DC-DC (przez-otworowy lub na goldpiny) — zachowaj odpowiednią odległość od kondensatora HV.
  5. Uwaga HV: Wlutuj kondensator HV C1 i iskrownik SG1 jako ostatnie. Sprawdź polaryzację C1!
  6. Podłącz wyłącznik bezpieczeństwa SW1 PRZED pierwszym zasilaniem.
  7. Przy pierwszym teście: ustaw gap iskrownika na 10 mm, podłącz zasilanie 12V, obserwuj na oscyloskopie.
  8. Antena pętlowa: zwój drutu Cu 2 mm, 20×20 cm, lutuj do złącza SMA/BNC po zmontowaniu reszty.