Knisternde Jingle Bells

Idee: Roel Arits (NL)

Weihnachten ist nicht nur für kleine Menschen eine „aufregende“ Zeit – schließlich liegen Geschenke unterm Weihnachtsbaum. Und niemand weiß genau, was da Schönes auf jeden wartet. Mit dieser Schaltung erhöhen wir die Spannung noch etwas. Genauer gesagt: auf bis zu 30 kV!
 
Diese 30 kV sind nötig um Funken zu erzeugen – das sieht im Dunkeln dann richtig spektakulär aus. Aber das ist noch nicht alles. Hier machen die Funken sogar Musik. Für Weihnachten passend wir Jingle Bells „gefunkt“. Für andere Jahreszeiten ist noch Mission Impossible auf Lager. Die überraschend einfache Schaltung ist in nachfolgend zu bestaunen. Sie steht zusätzlich noch in einem größeren Format zum Download zur Verfügung.

 

Das Herzstück der Schaltung ist ein ArduinoPro Mini. Damit wird ein PWM-Signal mit einem festen Tastverhältnis von 10% erzeugt (also eigentlich ein normales Rechtecksignal). Dieses Signal wird auf 12 V angehoben und gepuffert. Das Resultat steuert einen Hochspannungstrafo, der daraus ´eine Spannung von etwa 30 kV generiert – hoch genug, um schöne Funken zu erzeugen.
 
Eine gewöhnliche Rechteckwelle macht noch keine Musik – deshalb variiert die Arduino-Software (die weiter unten heruntergeladen werden kann) dieses Signal passend mit den beiden fest programmierten Musikstücken. Das Ergebnis kann man in diesem Video sehen und hören.

Die Schaltung ist nicht kritisch, nur beim Trafo muss etwas gebastelt werden. Die Primärwicklung besteht aus 20 Windungen aus 0,7 mm Kupferlackdraht an einem Ende zweier paralleler Ferritstäbe (Durchmesser = 10 mm; Länge = 80 mm). Die beiden Stäbe passen haargenau als Kern in eine fertige 16-kV-Spule, die als Sekundärwicklung dient (siehe das folgende Bild). Diese Spule kann man hier kaufen, und sie hält die 30 kV dieser Schaltung problemlos aus.

 

Jetzt im Hochsommer hat man es eher mit Temperaturen um die 30 °C zu tun – da kommt nicht die richtige Weihnachtsstimmung auf. Deshalb: In der November/Dezember-Ausgabe von Elektor werden wir hierauf nochmals ausführlicher zurückkommen – dann genau rechtzeitig zu den Winterfestivitäten.

Hinweis: Anscheinend ist die vom Autor verwendete Spule nicht mehr verfügbar. Eine Alternative ist diese Spule, die übrigens bereits mit einer Primärwicklung ausgestattet ist, so dass Sie diese nicht mehr selbst herstellen müssen. Eine andere Möglichkeit ist dieses Exemplar, aber Sie müssen die Primärwicklung selbst machen. Eine weitere Möglichkeit ist diese Spule, aber in diesem Fall muss die Spannung im Primärkreis möglicherweise reduziert werden. Und in allen Fällen sollte das optimale Tastverhältnis für maximal starke Funken angepasst werden, ohne den Kern in Sättigung zu treiben.
 
 
Und ja: Diese Schaltung funktioniert auch als einfacher Funk(en)sender und ist als solcher illegal. Doch solange Sie das „nur mal ausprobieren“ (oder vielleicht in einen Faradayschen Käfig stecken), werden Sie wahrscheinlich keine Probleme haben. Sie wurden gewarnt!