【15KV放電】格安中華キットで「植物×高電圧」のオゾン実験に挑む（プロローグ）
「植物の近くで火花を散らすと、作物がよく育つ」
そんな不思議な噂を耳にしたことはありませんか？
実はこれ、放電によって発生する「オゾン」が病害虫を駆除したり、植物を活性化させたりする科学的な効果と言われています。
20年ぶりに農園を借りることになった私。「これは自分の手で実験してみるしかない！」と思い調べました。
そこで見つけたのが、AliExpressで売られていた500円以下の格安DIYキット。その名も「15KV 高周波 DC 高電圧アーク点火発電機」です。1万5000ボルトの超高電圧アークを発生させる、なかなかに尖った中華ガジェットです。
もちろん、相手は高電圧。一歩間違えれば大事故ですので、元技術屋として「安全第一」の対策をガチガチに固めて挑みます。
今回はまず、現在納品をワクワクしながら待っているこの「格安高電圧キット」の正体と、これから始まる実験の計画についてご紹介します！
長い実験となりそうなので、まずは実験計画１①を記事にしたく思います。
実験の計画
１．15kV放電装置の試作と評価
①着荷と仕様確認・・・・本記事
②組み立て、試作、動作確認
③できれば改善
２．ソーラ電池の調達と15kV放電装置への給電法の確立
３．全天候型 自走放電システムの試作と安全確認
４．農園への設置
それから作物への効果をじっくり観察
15KV 高周波 DC 高電圧アーク点火発電機インバーターブーストステップアップ 18650 DIY キット U コアトランススイート 3.7V
15KV 高周波 DC 高電圧アーク点火発電機
入手しました。
AliExpressは基本中国から輸出されるようです。1週間程度かかりましたが無事２個着荷しました。早速正体を確かめるべく取説・回路図・仕様を確かめました。（特に中華製のこの手の部品は仕様が明確ではない場合が多いので、何とか詳細を確かめようととにかく記述を確認）
■取説の確認
取説は簡体字でした。安全に関わる重要な注意事項を翻訳・整理します。
トランスはエポキシ樹脂等での絶縁ポッティングが必須。未処置のまま空気中で無負荷運転すると、二次コイルの巻線間の絶縁距離が足りず、コイルが内部破壊します。
入力電圧は3.7〜4.2V、電流2A以下（18650電池1本に相当）。
放電端子の距離は2mm以下とすること（離れすぎて放電が起きないと、無負荷状態となりトランスを痛めます）。
■回路の考察
推定動作
高圧トランスの1次側には、駆動用と帰還用の2つのコイルがあります。駆動コイルは2次側への高電圧発生用、帰還コイルは発振状態を維持するためのモニタ用（ベース駆動用）です。
通常はトランジスタがONになることで駆動コイルに電流が流れ、コアの磁束密度が増加して2次コイルの電圧も上昇します。トランジスタがOFFに転じると、帰還コイルに逆方向の電圧が発生し、ファーストリカバリダイオードを介してトランジスタが素早く確実に遮断（OFF）されます。このOFFの瞬間に駆動コイルの電流が遮断され、コアの磁気エネルギーが一気に2次側へ放出（磁束密度がリセット）されることで、2次コイルに超高電圧が発生して放電が起こります。このON/OFFのサイクルが超高速で繰り返されることで連続放電となり、放電ギャップの長さ（負荷の大きさ）によってこの発振周期が変化します。
簡単な回路 すごい！！ と思う。
もしかすると、別の動作解釈もあると思います。ご知見、コメントいただければ幸いです。
■内容物の確認
絶縁用ポッティングのエポキシ樹脂が足りないことが判りました。調達します。
一応なんとなく理解しました。試作して動作させることができるような気がしてきました。
さて、それではぼちぼち組み立てに入ります。
無事動けばよいなぁ・・、いろいろ困難はありそう。
その前に、まずは安全第一！！
■というわけで安全に実験できるケースを制作しました。
自分が居ない間も高電圧がかかる可能性があるので外観はドクドクしいものとし、触るのに躊躇するようにしました。危険を知らせるトラ模様採用。ケースに黒と黄色の電気絶縁テープを交互に貼り付け、樹脂製ケース＋αの絶縁性があります。期待絶縁耐圧30kV。万一ケースに触っても感電を防止してくれます。
ここに15kV高電圧発生器を入れ放電させます。
あとがき
「電池のパワーだけで、激しい火花を散らす方法はないか？」
そう思って調べていたら、やっぱりいらっしゃいました、もの凄い先駆者が！
なんと、高電圧を生み出すトランスや特殊な昇圧回路（CCW回路）を、すべて手作業で作り上げている方の動画です。これ、実際に手で組むのは本当に大変な作業と思います。その情熱と実現力に、心からの敬意を禁じ得ません。
動画の中でバチバチと火花を散らす様子は、理屈抜きでめちゃくちゃ格好いいです。男のロマンが詰まった放電シーン、皆さんもぜひその目で確かめてみてください。思わず見入ってしまうこと間違いなしです！
「高電圧の簡単な作り方」で検索（youtube)いただけると確認できます。
