diy固態特斯拉線圈製作教程(一)

固態特斯拉線圈製作教程

  對與大大都玩了SGTC的人來說都想玩更高級的SSTC/DRSSTC,可是很多人在這是就會碰著堅苦。

  特斯拉線圈先容

  特斯拉線圈又叫泰斯拉線圈,由於這是從"Tesla"這個英文名直接音譯過來的。這是一種漫衍參數高頻共振變壓器,可以得到上百萬伏的高頻電壓。特斯拉線圈的道理是行使變壓器使平凡電壓升壓,然後經過南北極線圈,從放電終端放電的裝備。普通一點說,它是一小我私人工閃電製造器。活著界各地都有特斯拉線圈的喜愛者,他們做出了各類百般的裝備,製造出了眩目標人工閃電。

  諧振界說:

  在物理學裡,有一個觀念叫共振:當策動力的頻率和體系的固有頻率相稱時,體系受迫振動的振幅最大,這種徵象叫共振。電路里的諧振著實也是這個意思:當電路的鼓勵的頻率便是電路的固有頻率時,電路的電磁振盪的振幅也將到達峰值。現實上,共振調和振表達的是同樣一種徵象。這種具有溝通實質的徵象在差異的規模裡有差異的叫法罷了。(說個易懂的,當兩個振動頻率相稱的物體,一個產生振動時,引起另一個振動的徵象叫做共振,在電學中,兩個等潑魅振盪電路的共振徵象,叫做諧振。)   電磁振盪LC迴路

  (L:電感,C:電容)

  電磁振盪LC迴路能發生鉅細和偏向都都作週期產生變革的電流叫振盪電流。能發生振盪電流的電路叫振盪電路。箇中最簡樸的振盪電路叫LC迴路。一個不計電阻的LC電路,就可以實現電磁振盪,故也稱LC振盪電路。LC振盪電路的物理模子滿意下列前提:①整個電路的電阻R=0(包羅線圈、導線),從能量角度看沒有其餘情勢的能向內能轉化,即熱消費為零.②電感線圈L齊集了所有電路的電感,電容器C齊集了所有電路的電容,無潛布電容存在.③LC振盪電路在產生電磁振盪時不向外界空間輻射電磁波,是嚴酷意義上的閉合電路,LC電路內部只產生線圈磁場能與電容器電場能之間的彼此轉化,即即是電容器內發生的變革電場,線圈內發生的變革磁場也沒有按麥克斯韋的電磁場理論引發響應的磁場和電場,向周圍空間輻射電磁波振盪電流是一種頻率很高的交變電流,它無法用線圈在磁場中動彈發生,只能是由振盪電路發生。其事變流程為:充電完畢(放電開始):電場能到達最大,磁場能為零,迴路中感到電流i=0。放電完畢(充電開始):電場能為零,磁場能到達最大,迴路中感到電流到達最大。充電進程:電場能在增進,磁場能在減小,迴路中電流在減小,電容器上電量在增進。從能量看:磁場能在向電場能轉化。放電進程:電場能在鐫汰,磁場能在增進,迴路中電流在增進,電容器上的電量在鐫汰。從能量看:電場能在向磁場能轉化。在振盪電路中發生振盪電流的進程中,電容器極板上的電荷,通過線圈的電流,以及跟電流和電荷相接洽的磁場和電場都產生週期性變革,這種徵象叫電磁振盪。

  在這裡我給那些新人們先講講特斯拉線圈的分類:

  SGTC(Spark Gap Tesla Coil=火花隙特斯拉線圈(特斯拉本人發現的那種)

  -分枝:SISGTC(Sidac-IGBT SGTC)=以觸發二極管-IGBT替代火花隙的特斯拉線圈

  SSTC(Solid State Tesla Coil=固態特斯拉線圈(這裡首要講授的那種)

  -分枝:(本文首要講DRSSTC,因為SSTC的道理相對簡樸,在看完之後就會大白的)

  ISSTC(Interrupted SSTC)=帶滅弧固態特斯拉線圈

  OLTC(Off Line Tesla coil)=離線式特斯拉線圈

  Class-E SSTC=戊類功放式固態特斯拉線圈  DRSSTC(Dual Resonant SSTC)=雙諧振固態特斯拉線圈

  -分枝:QCWDRSSTC(Quasi Continuous Wave DRSSTC)=準持續波雙諧振

  固態特斯拉線圈

  CWDRSSTC(Continuous Wave DRSSTC)=持續波雙諧振固態特斯拉

  線圈

  VTTC(Vacuum Tube Tesla Coil)=真空管特斯拉線圈

  -分枝:SSVC(Solid State Valve Coil)=固態-真空管特斯拉線圈   SGTC:傳統的火花隙特斯拉線圈,噪音大,服從低,壽命短,這裡就不做過多先容。

  SSTC:當代電子喜愛者們按照特斯拉線圈的本質道理,發現了固態特斯拉線圈(SSTC),它具有低噪音、高服從、壽命長的特點,因而獲得了很好的成長。固態特斯拉線圈不只可以發生炫目標閃電,還可以操作電弧演奏音樂!因此特斯拉線圈除了應用於高壓規模外,也不失為一件很好的藝術品。

  固態特斯拉線圈的道理是:通過驅動電路,將市電(220VAC 50Hz)轉換為高頻交換電,通過低級線圈轉化為高頻磁場,當磁場振盪頻率和由一端接地的次級線圈和放電端形成的LC系統的固有頻率同等時,產生諧振,此時次級線圈將大量電荷送入放電端,使得放電端電壓升的很高,從而形成閃電。對付固態特斯拉線圈,他沒有電容組,只有驅動電路、低級線圈、次級線圈和放電端,他是依賴驅動電路來發生高頻電流,送入低級線圈發生高頻磁場;而傳統的火花隙特斯拉線圈則是依賴打火開關接通/斷開,來引發低級線圈和電容組振盪,發生高頻磁場,這是這兩者的區別!

  總結:

SSTC的事變方法是驅動板發生一個震盪電流與次級線圈溝通這是就會諧振通過低級耦合將能量轉達給次級。因此sstc的驅動板可以簡樸地當作一個震盪信號產生器。

  DRSSTC:因為固態特斯拉線圈驅動電路的負載是一個低級線圈,為感性負載,其功率因數低,能量操作率較低,同時低級線圈電流瞬時值也不足大,以是導致固態特斯拉線圈發生的閃電壯觀水平不及同品級的火花隙特斯拉線圈。為此,有喜愛者提出了雙諧振固態特斯拉線圈(DRSSTC)的模子,以補充平凡固態特斯拉線圈的不敷。雙諧振固態特斯拉線圈是在平凡特斯拉線圈的基本上,在低級線圈上串入電容組,並讓驅動電路輸出頻率=低級LC固有頻率=次級LC固有頻率,這樣做的甜頭是:1.低級部門處於諧振狀態,其負載特徵為純阻性,功率因數高,能量操作率也就進步了;2.因為低級部門是諧振的,導致低級電流上升較快,剎時電流較大,從而使得發生的閃電較量壯觀。因此,雙諧振固態特斯拉線圈更受到寬大喜愛者的接待!

  總結:DRSSTC和SSTC差不多隻不外是多了諧振電容,SSTC的低級線圈只是起耦合的浸染不會起發生震盪的浸染,而SSTC的低級也是一個LC震盪迴路。因此DRSSTC我們可以看做是SGTC的一種進級,打消了變壓器和打火器。可是機能卻遠遠高於SGTC。

  固態特斯拉線圈的佈局

  固態特斯拉線圈由三個部門構成:功率電路驅動電路滅弧電路


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功率電路:

  赤色暗示高壓藍色低壓黃色為中間壓。通電時,因為開關管封鎖沒有其他處所能讓電暢通過,因此電流就只有給兩個橋臂電容充電
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當開關管打開,大量的正電荷流向電容的負極,在電流的活動中顛末尾低級線圈。
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當其它一個開關管打開時電流從相反的偏向流過,因此滑膩的直流電就釀成了高潑魅振盪的交換電。這種有兩個開關管的我們叫它半橋,它的特點是隻要兩個開關管省錢,因為在充電時有兩個電容串聯,因此放電的電壓只有輸入電壓的一半。

  因為半橋的電壓小於是就有人提出了全橋,像這種用了四個開關管的叫全橋,它的功率管是成對角線打開通過對角線的兩個功率管同時開關,實現震盪,中間的接線處是通往低級線圈的。因為不消給橋臂電容充電由此放電的電壓是半橋的兩倍,為輸入電壓。因為電壓高可以擁有更強盛的功率,因此大功率的特斯拉線圈城市行使全橋。
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D3-6是瞬態二極管是用來防備溘然來的高壓擊穿開關管。

  C3是接收電容,因為線路間是存在漫衍電感的,在高頻開關狀態下,輕易發生寄生振盪和尖峰電壓,從而導致開關管破壞,這個電容是起到一個緩衝浸染因此必必要加。

  這個圖有一個題目就是必要在開關管的觸發極和低壓線上並聯30V閣下的穩壓二極管,防備驅動信號電壓過高擊穿開關管。

  以上的輸入電源必需是直流電也就是顛末整流橋的市電!

文章素材來自網絡




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