In der Elektorausgabe November/Dezember 2020 fand ich einen Bauvorschlag [1],
um einen Lichtbogen zu erzeugen, auf den eine Melodie (Jingle Bells oder Mission Impossible) moduliert wird.
Das ist doch vor Weihnachten eine „spannende“ Sache und der Nachbau wurde in Angriff genommen! Die Homepage des Ideengebers findet man unter [3].

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Ein Arduino Pro Mini erzeugt ein PWM-Signal, dessen Frequenz anhand der zwei festgelegten Melodien variiert wird.
Die Impulse werden auf 12V angehoben und mit einem Hochspannungstransformator [4] in den Hochspannungsbereich (ca. 15-30kV?) transformiert.
An einer Funkenstrecke entsteht der Lichtbogen.

Um einen schönen Aufbau zu erreichen, wurde die Schaltung gezeichnet und ein Layout erstellt.
Hierfür nutze ich eagle in der kostenlosen Version, mit der man Leiterplatten mit maximal 80 cm² Fläche erstellen kann.
Beim Layouten habe ich nicht beachtet, dass die beiden 6800µF-Kondensatoren recht groß sind,
deshalb mussten sie nachher beim Aufbau von der Leiterplatte ausgelagert werden.
Dann wurde das Ätzbad angeheizt und die Leiterplatte geätzt.

Ich habe einen Arduino-Nachbau „PRO MINI mit 5V ATmega328 und 16 MHz“ von von AZ-Delivery [5] verwendet.
Da der Pro Mini keine USB-Schnittstelle hat, würde normalerweise ein USB zu TTL-Adapter benötigt, um ihn zu programmieren. So einen Adapter hatte ich nicht da, aber einen Arduino Uno, mit dem das auch funktioniert. Eine Beschreibung findet man unter [6].
Aber Achtung, bei dem AZ-Delivery PRO MINI ist die Steckerbelegung etwas anders.
Die Kurzversion lautet wie folgt:

• Vom Arduino UNO den ATMEGA328 in DIL-Bauform vorsichtig aus dem Sockel entfernen.
• Verkabelung:
  VCC vom MINI auf +5V vom UNO
  GND vom MINI auf GND vom UNO
  RX1 vom MINI auf RX vom UNO
  TX0 vom Mini auf TX vom UNO
  DTR (oder GRN) vom MINI auf RESET vom UNO
• In der Arduino-Software den korrekten Port und das Board: „Arduino Pro or Pro Mini“ wählen.

Das Modul aus [4] erzeugt an sich schon Hochspannung und einen Lichtbogen.
Da es mit Gleichspannung versorgt wird, die sich nicht transformieren lässt, ist ein bisschen Elektronik um den Trafo herum, damit es ins Oszillieren gerät.
Bevor ich alle Bauteile da hatte, wurde das Modul schon mal als Ganzes aufgebaut.
Es stellte sich heraus, dass es auch als Komplettmodul in der Schaltung funktionierte, ansonsten hätte wohl auch der Trafo gereicht.

Der Aufbau erfolgte auch einem Brettchen aus Mulitplex-Platte.

Quellen und Links:

[1]        Elektor 576, Edition 6/2020, November/Dezember 2020,
Seite 32: „Von der Pike auf gelernt, Neues aus der Elektor-Ideenkiste“,
„Funkelnde Jingle Bells“, Idee: Roel Arits (Niederlande)

[2]        Elektor Projektseite zu dem Artikel
https://www.elektormagazine.de/magazine/elektor-158/59079

[3]        roel arits electronic hobby shack
https://sites.google.com/site/roelarits/home

[4] Amazon – 15 KV Hochspannungsimpulsgenerator Transformator
https://www.amazon.de/gp/product/B07GNKMDBS/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o04_s00?ie=UTF8&psc=1

[5] AZ-Delivery – PRO MINI mit 5V ATmega328 und 16 MHz
https://www.az-delivery.de/products/pro-mini-100-arduino-kompatibel?_pos=6&_sid=0c1c898de&_ss=r

[6] ardutronix.de – Arduino Pro Mini mit Arduino UNO programmieren
https://ardutronix.de/arduino-pro-mini-mit-arduino-uno-programmieren/

[7] www.youtube.com – Funkelnde Jingle Bells
https://www.youtube.com/watch?v=pSD7CiQ-fdM