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重磅!国外牛人教你DIY固态特斯拉线圈(附详细

发布日期:2019-05-04 00:31

  对与大多数玩了SGTC的人来说都想玩更高级的SSTC/DRSSTC,但是许多人在这是就会遇到困难。

  特斯拉线圈又叫泰斯拉线圈,因为这是从Tesla这个英文名直接音译过来的。这是一种分布参数高频串联谐振变压器,可以获得上百万伏的高频电压。传统特斯拉线圈的原理是使用变压器使普通电压升压,然后给初级LC回路谐振电容充电,充到放电阈值的,火花间隙放电导通,初级LC回路发生串联谐振,给次级线圈提供足够高的励磁功率,其次是和次级LC回路的频率相等,让次级线圈的电感与分布电容发生串联谐振 [1]  ,这时放电终端电压最高,于是就看到闪电了。通俗一点说,它是一个人工闪电制造器。 在世界各地都有特斯拉线圈的爱好者,他们做出了各种各样的设备,制造出了眩目的人工闪电,十分美丽!

  红色表示高压蓝色低压黄色为中间压。通电时,由于开关管关闭没有其他地方能让电流通过,因此电流就只有给两个桥臂电容充电

  当开关管打开,大量的正电荷流向电容的负极,在电流的流动中经过了初级线圈。

  当正弦波高度很大的时候,在Y=0值左右的斜度非常的高,甚至小于逻辑器件的信号边沿。恩,继续来,R2是限流电位器,依个人情况调试~c1耦合不解释,4148削掉大于电源电压的尖峰后进入u1整形,由于hc14是反相施密特触发器,所以要想得到同相的信号还要将信号再次反向得到最终输出。

  用这个算出次级线圈的一些数据,上图算出的是一个电感量为59.055118mH(毫亨)的次级线圈,漆包线厘米,次级线厘米左右。

  制作次级的时候,第一匝决定整个次级绕线的质量,不要绕偏。用木板或有机玻璃制作两个圆盘用来穿在圆筒(如PVC管)两边,再在圆盘中间打眼,穿入中心轴,架到线架子里面就可以

  绕线了(可以把钢筋穿进去,然后两边架上凳子)。可以用手来旋转,也可以用电机带动。固定圆筒两端的圆盘,要坚固(有时候,可以用光盘代替;把板材加工成圆的,挺费力的,

  可以用其他的形状,在卖漆包线的地方还有专门的固定工具,那个效果最好,其实只要能达到目的就行)

  将大转小的管件置于大小合适的木板上(将来作为底座用),用螺丝固定,然后就可以把次级坐到上面去了,挺牢固的。

  (有条件的朋友可以用电容表测量顶端的电容量,将顶端用绝缘物体支起了,然后将电容表打到pF档位,电容表的黑表笔接地,红表笔接到顶端上,等到电容表的数字稳定了,读出,记录下来即可)

  特别说明:接地并不是把电线放在地上而是要深入地下(像暖气片就是埋在地下的)。这时顶端和大地分别是两个集电极,如果不接地就不会产生电容,当然无法谐振。不接地无论怎么调都不会出弧(有小的那是互感产生的,这时是一个没有铁芯的普通变压器)。

  用PVC管箍固定次级两端(用PVC胶粘住),找堵头或者是大变小的管件,将次级顶端盖住(这个不要固定死)。

  底座选用普通中密度板就可以了,这个底座还有用,将来底下要放其它东西。也尽可能加工好。

  现在设计电容阵列,已知了谐振频率,就开始计算电容阵列的容量谐振频率181.281 KHz

  计算可以得知,保证初级谐振频率在181.281KHz的时候,电容阵列需要0.0319133μF,但是组这样一个非常合适的电容阵列。

  当然还有其它的办法制作驱动,比如蚀刻,但是难度都比较高,推荐办法买套件。毕竟套件的价格不高,做起来很方便,质量也高于洞洞板。(现在焊锡的价格很高如果用洞洞板有时浪费的焊锡,会是一个不小的数字)电路图倒是有很多主要的就是Steve Ward的

  一般采用1:33:33的绕制方法,即用两个磁环,初级为全桥输出导线穿过第一个磁环一匝,次级用细导线匝引出,然后在第二个磁环上穿过一匝后短接,再用一根细导线匝引出即可。磁环用铁氧体材质的。

  一般为1:1、16匝绕制,根据磁环大小可以选择只用一个磁环、用两个磁环或四个磁环。根据开关管功率选择磁环大小,25mm直径磁环适合下图的开关管。

  如果驱动力较大但是磁环太小就会出现磁饱和,影响工作。这时就需要用更大的磁环,但是大的磁环比较贵,所以用几个小的磁环接在一起是挺好的。

  在特斯拉线圈运行时电气环境相当恶劣,功率管相当脆弱。所以,在桥式电路里要尽量缩短连接线的长度以减少线路中漏下的电感。

  因此如果有专用的PCB板就会简单很多(科创论坛有销售套件因为配件不同价格20-60元)

  灭弧电路基本上就是一个脉冲信号发生器,用来控制装置的放电不光是DRSSTC,SSTC也是要用到灭弧的。

  灭弧要分普通灭弧和音乐灭弧,普通灭弧的信号是固定的,而音乐灭弧的信号是随着音频信号的改变而改变。