电子鞭炮

原理

　　电子鞭炮的电路如图1所示，它是由电源、发声、闪光及传动等部分组成的。

　　图中，BG1、BG2组成自激多谐振荡器，产生短脉冲，经BG3、BG4复合管放大，使扬声器发出宏亮的响声，以代替鞭炮声。

　　BG5、升压变压器B1、B2和闪光管FT等组成闪光电路，配合响声发出相应闪光，使电子鞭炮更加逼真形象。

　　闪光电路是由振荡升压、整流充电、电压指示及脉发脉冲与闪光管组成。

　　三极管BG5、反馈电阻R6、聚脂电容C4及振荡升压变压器B1组成振荡升压电路，它的作用是将6V直流低压电变换成交流高压电。

　　电源接通后，三极管BG5迅速起振，集电极电流增加，使变压器B1磁芯渐趋饱和，三极管BG5又因基极电流中断而截止，磁芯的磁通量随之衰减。如此反复循环，便产生自激振荡，使变压器升压后在次级输出300V以上的交流高压。由于振荡频率处在音频范围，所以可听到由低到高的微弱“吱吱”叫声。

　　整流充电电路为恒压电路，它的作用是能连续闪光。桥式全波整流电路是用来对电容C5的充电速度，使之第二次闪光间隔缩至最短。

　　三极管BG6、BG7、桥式整流D1～D4和电解电容C5，组成整流恒压电路。电源接通后，BG5管起振，但C5上的充电电压不能使氖泡NL起辉，只有当C5两端电压充至250V时，NL才能导通，使BG7、BG6导通，BG5截止，振荡电路停振；当直流高压随C5的放电低于250V时，氖泡NL关断，BG7、BG6截止，BG5自动恢复振荡，直流高压迅速回升，直至氖泡NL再次导通。这样，周而复始，自动使直流高压保持恒定值。恒压电路的实质是在振荡管BG5的发射结加装一自动开关。

　　电容Cn]、分压电阻Rn，触发变压器Bz及触发开关K2和闪光管FT，组成脉冲触发电路。闪光管是冷阴极放电管，直管两端插入金属阴极和金属阳极，靠近阴极附近玻璃管的外部缠绕有触发电极，玻璃管的外表面涂敷一层四氯化锡导电层。封闭的玻璃管内充有发光强度很高的隋性气体氙，氙气在高压电作用下，氙原子丢失电子成为正离子，脱离原子的电子获得能量，使管内的气体呈电离状态。离子在电场内移动，使管内气体“导通”。这样，从阴极与阳极间引入外加电荷，便使电子与离子再度复合，导致能量以光的形式释放出来，使气体放电。氙气弧光放电时，呈现瞬间强烈闪光。

　　在整流二极管向电容C5充电的同时，又经电阻R。向电容Cn充电，当接通K2时，便在触发变压器B2的次级感应出8~10kv的高压以触发闪光管，使闪光管内的氙气电离、导通；电容器C5中所存能量通过阴极、阳极输入管内，使氙气放电，发出耀眼的白光。

　　单向可控硅SCR与电阻R5、电容C3为延时开关电路，因为闪光电路在接通电源后，需几秒时间电容C5才能充到恒定电压值，若接通电源瞬间电动机M即转动，谐振电路即自激振荡，扬声器即发出响声，将与闪光不同步，失去了声光并发的效果。如今使可控硅SCR的触发导通延时时间与C5充至稳定电压的时间相当，则声光并发的同时电动机M随之转动，即可带动串炮“点燃”，给人逼真感。

　　电容C6与电阻R8、C7与R9、C8与R10……C。与Rn是为及时向变压器B2的初级提供触发电压而设置的。若只设置一路C与R，则不能实现连续闪光，因为C放电后需经一定时间才能充电到触发所需的电压值。

　　C与R分压电路的个数由串炮数量决定，为减少C与R的分压电路数量，可将串炮制成环状。

元器件选择与调试

　　B1为闪光灯升压变压器，它是选用截面积6×5．5mm2的E型磁芯，先用φ0．29mm高强度漆包线绕15圈，作集电极绕组；垫上一层绝缘纸，再用φ0．29mm高强度漆包线绕15圈，作基极绕组；垫上两层绝缘纸，再用φ0．08mm高强度漆包线绕2000圈，作升压绕组。绕制时，需制作如图53—2中（a）所示的框架，在骨架中需插入直径4mm、长12mm的磁芯。

　　B2为闪光灯触发变压器，可选用φ2．5mm、长22mm的磁芯，初级用φ0．25mm高强度漆包线绕20．5圈；次级用φ0．1mm高强度漆包线绕500圈。初、次级间要垫有2～3层绝缘纸，外形如图2中（b）所示。

　　BG5为振荡管，选用2SC2500，2SC2270或2SC1162。

　　BG1～BG4为NPN型半导体三极管，可选用3DG6或9014。

　　BG6为NPN型三极管，选用3CXX系列，β＞60。

　　BG7为PNP型三极管，选用3DXX系列，β＞60。

　　M为直流电动机，工作电压为6V。

　　SCR为单向可控硅，规格1A／＞50V。

　　C1、C2容量为0．01μF。

　　C3容量47μF，工作电压16V。

　　C4容量为0．01μF，选用聚脂电容。

　　C5容量300μF，耐压400V。

　　C6……Cn容量为0．033μF，工作电压400V。

　　R1、R41kΩR2、R368kΩ

　　R51MΩR62．2kΩ

　　R72MΩR8……Rn3．3MΩ

　　FT为闪光管，可选用3240H或SW?等型。自激多谐振荡电路，主要是调整电阻R2、R3的阻值或电容C1、C2的容量，使其振荡频率（短脉冲）与模拟的鞭炮响声一致。

　　R5与C3组成的可控硅延时触发电路是调整R5的阻值，使延时时间与C5的充电时相等，以保证声光同步。

　　K2的各滑动触点，依据鞭炮组成型式（串式或圆环式），确定直流滑动或圆形滑动，每两个触点的间距应与声光同步，即触点间距1：

　　1＝vt

　　v—电动机运行速度；

　　t—多谐振荡器每输出一个短脉冲间隔时间。

　　若升压变压器B1不起振，各元件又良好，则是集电极绕组和基极绕组相位相反，将其中一个绕组的两端互换一下即可。

使用方法

　　将鞭炮悬挂在小孩触摸不到的位置。插上电源插头，彩灯不停地闪光。根据所购型号的不同，选用开关启动，或遥控启动，鞭炮即会“啪、啪、啪”响起来。60-70秒后，线路热保护动作，鞭炮次“燃放”自动结束，但彩灯继续不停地闪光。如果想让鞭炮再燃放一次，只要关闭电源开关（开关启动型），或遥控关闭电源开关（遥控启动型），等待3-5分钟线路温度下降后，又可用开关或遥控启动鞭炮再燃放一次。如此循环往复使用。

注意事项

　　1.   不要在潮湿地方使用。

　　2.   不得输入超过额定电压的电源。

　　3.   燃放时不得触摸鞭炮炸头。

　　4.   使用时应远离易燃易爆品。

　　5.   不得自行拆机。