半桥和全桥固态特斯拉线圈教程
特斯拉线圈
——这个不是必须的,但是如果有的话会更好。
12.直径1mm漆包线数米。
——这一项,如果用多股细漆包线代替也不错。
*13.场效应管IRFP250两个。
——用来做ZVS,如果用ZVS,效果远比单管自激好,但是ZVS比单管自激稍复杂。
*14.12V 1W稳压二极管两个。
大家看到了,很多人可以摸特斯拉线圈的电弧,那倒不是因为他们有特异功能,原因还是那个高频交流电。所以,我以前制作了一个比这稍微小一点的线圈,然后我就摸了电弧,感觉还不错。呃,还是不要轻易去摸电弧为好,如果真的想摸,那就先找根长铁丝,拿在手里,用铁丝去引电弧,如果手不麻,那就可以摸了(如果电弧粗的话,当心被烫伤)。注意,我们使用的是高频电,所以可以摸,要是用工频电源啥的那还是算了
绕在铁氧体上的那两个线圈,上面到下面两个分别用1mm漆包线绕八圈和二十圈。绕线的方向必须相同!
最好给三极管装一个散热装置,因为单管自激会产生高温,不吱温度过高会不会把三极管烧坏。
高手可以直接搭棚,而菜鸟们还是老老实实用洞洞板吧……
用那个12V蓄电池作为它的电源。
照图连接好后,拿高压包输出端,即最粗的那条线和高压包屁股上的那一排接脚试着拉弧,找出拉弧最长的那个接脚,把其它接脚都用绝缘漆或热胶枪之类的东西封住。然后,就引出了图中右边的那两条线。
注意,初级线圈和次级线圈之间不直接接触
4.组合电容
我们需要一些无极性电容,推荐使用涤纶电容或者陶片电容。
根据这个线圈的数据,我计算的结果是需要一个 9802.64pF的电容。呃,要这么精确干什么,就取0.0098μF吧(可根据打火器间距进行微调)。
电容的耐压取决于电源的电压,而高压包可以产生一到两万伏的电压,所以电容的耐压还是越高越好。电容的计算很简单,在此,再提一下。
Nikola Tesla loop
感谢不折腾会死委员会的投递今天是尼古拉·特斯拉的153岁生日,特意整理发布这篇特斯拉线圈的制作教程,让我们来膜拜一下这位”神的代言人”。
玩过红色警戒的朋友的对磁暴线圈一定映像深刻,今天就让我们一起来做个”磁暴线圈”吧。
上面的图片充分的展示了特斯拉线圈的”人造闪电”的魅力,就是这神一般的魔力,吸引着许多人来追寻这种美丽的火花,感受人类最初对”天火”那分震撼。
特斯拉线圈的制作前的准备和注意事项:整个制作我们以变压器功率为1000w的中型特斯拉线圈为设计标准。
(放电距离:>=120 cm)(备注:特斯拉线圈的放电距离和功率成正比)主要材料及大概成本:1:高压变压器1000W 输入220V 输出10KV2:大量无极电容如用0.047uf 1000v~(1600v-)的cbb电容需要准备100只左右,有大容量的高压电容请自己换算3:直径13厘米长1米的聚氯乙烯管(壁厚0.6-1厘米),pvc管材也将就,厚0.8厘米的绝缘板材(不能是木头!最好塑料)大约2.5平米,厚0.5厘米的绝缘板材(非木!)大约1.5平米,这些都可在家庭装饰城(就是那些买涂料,板材,工具等的那种大市场里)买到4:导线,多芯铜导线,1000v50A大约6米;10kv1A导线3米5:耐压漆包线内径0.5mm 900米长6:直径0.8厘米的铜管(壁厚1mm以上)长8米,直径3厘米厚>1mm长1米的铜管可在汽车配件或五金等地买到7:电手钻,螺丝刀,手锯,钳子等工具,普通螺丝,塑料螺丝,环氧树脂胶,钢尺等8:用于燃气热水器的排气管(金属制作,可弯曲,直径在10厘米以上)制作后期计算得到长度.特斯拉线圈装配示意图和电路图虽然按照本文设计的是一个”标准”特斯拉线圈,制作者不必花很多精力和时间在它的原理和计算上面,但是出于对特斯拉的尊敬和方便制作者制作其它规格的特斯拉线圈,还是大致了解一下这里面的原理和计算方法比较好.还有,制作一个特斯拉线圈是会对你的动手能力和电工知识都有提高的好活动电路草图涉及到特斯拉线圈的一些计算公式1.电弧长度:电弧长度L(单位:英寸); 变压器功率P (单位瓦特); L=1.7*sqrt(P) (sqrt为开方)2.电容阵容量:变压器输出电压(交流)E(单位伏特); 变压器输出电流I(单位毫安); 电容器阵列最大容量C(单位微法) ; 交流频率F(单位赫兹) C=(10^6)/(6.2832*(E/I)*F) [电容的大小涉及到与变压器功率的一个匹配问题,当电容过大时在交流上升到顶点时(即sqrt (2)*V时,电容电压过低无法击穿打火器的空气隙则打火器无法启动就无法工作,整个系统也就无从启动]3.电容阵的计算就是电容的简单串,并联,初中就学过,在此就不提了.例如当变压器功率为1000瓦时,输出电压为10000伏(交流),那么电容匹配为0.0318uf,手头有电容规格为:0.047uf 1000~,1600-,再取保险一点到耐压1500v~则需要电容阵列安排如下:15个电容串联成一个基本链(BC);再10个这样的基本链并联而成(J),共需要电容150个,若每支电容分压降为630v~(这样可以大幅度延长电容寿命),则:24–BC,16–J,共需384支电容.4.其他:震荡频率:F = 1/(2*Pi*sqrt(L*C))主线圈相关计算如下图次极线圈相关计算如下图放电终端相关计算如下图部件制作特斯拉线圈的主线圈部分在本特斯拉线圈的设计中主线圈采用铜管绕制成蚊香状.铜管是用于汽车,供热,中央空调中的那种管壁较厚的承压铜管.直径8毫米大约绕制9-10匝(大约需要9米)铜管如下图(要尽可能选择外表光滑无锈无伤的):铜管盘成如下图:这样盘成的主线圈可以适用于6英寸到8英寸的次极线圈(盘铜管很费时间,也满费劲,但是不要图快,要尽可能盘的圆滑.),还需要5毫米厚的软塑料板(非脆性塑料)做主线圈支架,将其按等距离打眼(要打成9毫米的眼,要不穿不进去) 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,接下来把铜管和塑料支架穿起来。
追频固态特斯拉线圈详细制作图解
追频固态特斯拉线圈详细制作图解
在这里我要做的是追频ISSTC,即追频特斯拉线圈(带灭弧),同时教大家怎么做
追频SSTC的特点就是不需要调谐,只需要简单的外部调试甚至不需要调试即可直接上电运行
第一步我们要了解特斯拉线圈的工作原理
然而,这完全没必要,因为大部分做特斯拉的人都没有去完全理解过它的工作原理,因为它们都把心思投入到制作过程中了,楼主我也是,所以,在这里我就不将它的工作原理了,直接进入制作过程!
制作流程↓
驱动
↓↓
灭弧
↓↓
功率桥
↓↓
整流桥
↓↓
TC次级
↓↓
TC初级
↓↓
调试
↓↓
完成!。
制作特斯拉线圈【精选文档】
制作特斯拉线圈步骤:1.高压包一个2.直径0.25mm漆包线200m。
(尽量铜)3.直径2mm漆包线三米4.直径十二厘米金属球一个5.直径5厘米,长30厘米PVC管子一根,聚氯乙烯的更好,而有机玻璃是最理想的。
6.2N3055三极管一个(没有的话可以用其它大功率NPN管代替。
记:必须买一个大大的散热片装上。
)7.240Ω 5W,27Ω 1W电阻各一个(如果没有240Ω电阻,可以用1kΩ 2W的电阻四个并联使用。
而27Ω的,可以拿4个100Ω的并联代替)8.一些厚几毫米的绝缘板,不能用木头,最好用塑料.——有机玻璃是个不错的选择,如果没有有机玻璃,可以用其它类型的绝缘材料代替。
9.12V蓄电池一个.10.无极性电容若干(用电磁炉MKPH电容这种电容比较适合做小到中型特斯拉线圈.如果没有MKPH电容,切忌使用CBB电容。
)11.胶一瓶(502或101)12.直径1mm漆包线数米(ZVS)13场效应管IRFP250两个。
*如果用ZVS,效果远比单管自激好,但是ZVS比单管自激稍复杂.1412V 1W稳压二极管两个。
*用来做ZVS。
15。
10kΩ,470Ω 3W电阻各两个.*16FR107快恢复二极管两个*用来做ZVS。
如果没有FR107,可以用UF4007或者RU2代替.17模型电路板(俗称洞洞板)一张。
*用来搭建ZVS.18工具:钳子,剪刀,美工刀,烙铁,锡丝(暂时想到的)制作1.次级线圈的制作:用0。
25mm漆包线在管子上绕,如下图。
线不能交叉。
绕1000圈。
尽量保证线和线之间没有空隙。
有条件的,可以用绝缘漆刷一层。
”要遵循两个原则:一,线不能交叉;二,绕线要紧密.用0。
25的线绕1000圈,大约有27.5厘米长。
因为漆包线的表面是有一层漆的。
开始绕之前,一定要先在管子一段钻个小小的洞,再把线的一头用胶固定好,然后开始绕。
绕的过程中务必要小心,如果线乱了那就大杯子了。
绕好后务必要把线固定好。
2.初级线圈的制作:用2mm的漆包线绕成如下图形状。
特斯拉线圈
天线反馈的优点是制作简单,原理是利用电磁波遇到金属会产生感生电流的特性;缺点是驱动电路也要接地, 有时候会出现起振困难的状况。磁环反馈则正好与天线反馈相反。
工作过程:
特斯拉线圈电路首先,交流电经过升压变压器升至2000V以上(可以击穿空气),然后经过由四个(或四组) 高压二极管组成的全波整流桥,给主电容(C1)充电。打火器是由两个光滑表面构成的,它们之间有几毫米的间 距,具体的间距要由高压输出端电压决定。当主电容两个极板之间的电势差达到一定程度时,会击穿打火器处的 空气,和初级线圈(L1,一个电感)构成一个LC振荡回路。这时,由于LC振荡,会产生一定频率的高频电磁波, 通常在100kHz到1.5MHz之间。放电顶端(C2)是一个有一定表面积且导电的光滑物体,它和地面形成了一个“对 地等效电容”,对地等效电容和次级线圈(L2,一个电感)也会形成一个LC振荡回路。当初级回路和次级回路的 LC振荡频率相等时,在打火器打通的时候,初级线圈发出的电磁波的大部分会被次级的LC振荡回路吸收。
特斯拉线圈
一种分布参数高频串联谐振变压器
01 原理
03 详细信息 05 SGTC
目录
02 分类 04 用途 06 SSTC
基本信息
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,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。
一台小型特斯拉线圈制作方法介绍
一台小型特斯拉线圈制作方法介绍
特斯拉线圈(Tesla Coil)是一种使用共振原理运作的变压器(共振变压器),由美籍塞尔维亚裔科学家尼古拉·特斯拉在1891年发明,主要用来生产超高电压但低电流、高频率的交流电力。
特斯拉线圈由两组(有时用三组)耦合的共振电路组成。
特斯拉线圈难以界定,尼古拉·特斯拉试行了大量的各种线圈的配置。
特斯拉利用这些线圈进行创新实验,如电气照明,荧光光谱,X射线,高频率的交流电流现象,电疗和无线电能传输,发射、接收无线电电信号。
特斯拉线圈基本知识首先,你要明白电压和电流的关系,有电流一定有电压,有电压,不一定有电流。
电流单位一般用字母A表示,
电压单位一般用字母V表示。
电流乘电压等于功率。
家用交流电的功率无法计数,家用电器的所有功率叠加起来就有几千瓦。
家用交流电的功率远远大出了这个数字。
乘千上万户的家庭供电。
电路知识:电容,电容的定义是两个极板,中间夹着一层绝缘体这就叫电容,靠电场能储存能量,
电感,电感就是铜线圈。
我们要明白磁生电电生磁的道理,也就是说,磁场可以产生电流电流,也可以产生磁场。
当铜线圈也就是电感,通电之后就会产生磁场断电之后,磁场会让铜线圈再产生电流。
因为磁生电电生磁的道理。
如果把电容和电感连接起来,那会生什么呢!
他们之间就会发生震荡。
也叫LC震荡。
L是电感,C是电容。
简单地说,LC震荡就是一个电容器充满电,像一个电感放电,电感就会产生磁场,此时。
追频固态特斯拉线圈详细制作图解
追频固态特斯拉线圈详细制作图解在这里我要做的是追频ISSTC,即追频特斯拉线圈(带灭弧),同时教大家怎么做追频SSTC的特点就是不需要调谐,只需要简单的外部调试甚至不需要调试即可直接上电运行第一步我们要了解特斯拉线圈的工作原理然而,这完全没必要,因为大部分做特斯拉的人都没有去完全理解过它的工作原理,因为它们都把心思投入到制作过程中了,楼主我也是,所以,在这里我就不将它的工作原理了,直接进入制作过程!制作流程↓驱动↓↓灭弧↓↓功率桥↓↓整流桥↓↓TC次级↓↓TC初级↓↓调试↓↓完成!第一步:驱动!驱动很重要,如果驱动性能不好,那么可能无法起震,或者乱震,或者烧功率桥(炸管的节奏)电路图登场接着是一大堆的问题,别着急咱慢慢解释,首先是这个玩意↓这个玩意长得有点像运放(运算放大器),但是又不像,只有一个输入端,输出端还带一个圆圈,到底是玩意呢?这个玩意叫反向器那么它的功能是什么呢?它的功能是:输入一个高电压(高电平),输出端就输出一个低电压(低电平),输入一个低电平,就输出一个高电平,即输出信号与输入信号相反。
然后就是这个了↓名字我就直说了,这个叫“与”门有两个输入端和一个输出端功能:当两个输入端全部输入高电平时,输出端输出高电平,输入端其中一个或两个都输入低电平时,输出端输出低电平然后就是这里了↓这个我也不知道是啥,无视就行了接着就是这个部分↓1K电阻的作用是限流,C13(104)电容的作用是隔离,两个二极管的作用是钳位,因为反馈电压一般都达到了上百V,如果没有这两个二极管,那么你的驱动迟早要废!就讲这么多吧,然后就是大显身手的时候了驱动布线,推荐用5*7的洞洞板制作↓每一个接口都已经标注清楚,看不懂请自行想办法有的人想要布线软件,请在回复中告诉我你的邮箱地址即可,由于我的初三狗所以只能在星期六~星期天发接下来就是制作过程了↓大家在焊的时候最好用IC座,然而我没有,所以我用的圆孔排针焊完就是这个样子啦↓焊灭弧输入的接口↓焊完后的样子↓背面↓↓↓没有对比就没有伤害IC登场,大家买的时候建议多买几个,当然,最好不要买到假货。
制作特斯拉线圈的教程
在这个帖子里面,已经有很多人提出了这样活着那样的问题。
而且加我QQ的人不少,他们同样提出了各种奇怪的问题。
所以,我今天会先解释教程中讲到的制作过程,然后再一一解释大家提出的问题。
“我来教大家制作一个小型的火花间隙特斯拉线圈(SGTC)。
此线圈的高度在四十厘米左右,具体高度和很多因素有关。
材料:1.高压包一个,不要问如“用什么型号的”一类的话题,因为从理论上讲,任何型号的高压包都可以。
2.直径0.25mm漆包线200m。
尽量用铜的,这么小的线圈,没必要用铝的……3.直径2mm漆包线三米。
三米应该差不多。
4.直径十二厘米金属球一个,这个可以在买防盗窗一类的东西的地方买到。
而且并不贵,理论上,也就十块钱。
5.直径5厘米,长30厘米PVC管子一根,聚氯乙烯的更好,而有机玻璃是最理想的。
6.2N3055三极管一个。
这个也就三块。
7.240Ω 5W,27Ω 1W电阻各一个。
也许没有正好这么大的,稍微有一点差别也将就。
8.一些厚几毫米的绝缘板,不能用木头,最好用塑料。
9.12V蓄电池一个。
10.无极性电容若干。
11.胶一瓶,502啦,101啦啥的都可以。
12.直径1mm漆包线数米。
工具:钳子,剪刀,美工刀,烙铁,锡丝,等等等等……开始制作之前,先说一下,在制作过程中尽量不要改我列出的这些数据。
”首先看到第一条,一个电视机高压包。
小型SGTC(Spark Gap Tesla Coil,火花间隙特斯拉线圈)通常都会使用高压包来当做电源。
因为高压包来源广泛,价格低(一般最小的高压包价格只有5元,大一点的也一般不会超过20元),输出电压高(驱动后输出一般可以达到10000V以上),且输出为直流(高压包内部自带硅堆)。
这些优点使高压包成为了做小型SGTC的最佳选择。
那么,如何选择高压包呢?选择高压包,有以下几条原则。
一般情况下,对于高压包的型号没有要求。
因为各种高压包的基本结构都是相同的,它做成各种型号只是为了匹配各型号电视机。
特斯拉线圈实验操作方法
特斯拉线圈实验操作方法
特斯拉线圈是一种能够产生高频高压电场的设备,操作时需要注意安全事项。
以下是特斯拉线圈实验的一般操作方法:
1. 确保实验室环境安全,并戴上适当的防护设备,如护目镜和手套。
2. 准备特斯拉线圈和电源设备。
特斯拉线圈由一个主线圈和一个辅助线圈组成。
电源设备通常是一个高压变压器。
3. 将特斯拉线圈连接到电源设备。
确保连接正确,线路紧固。
4. 打开电源设备,开始通电。
注意观察电压表和电流表的读数,确保电流稳定。
5. 当电流达到希望的数值后,可以开始观察实验效果。
特斯拉线圈会产生强烈的电场,可以引起电火花、烈焰等特效。
6. 在实验过程中要保持注意力集中,随时观察电源设备和线圈的运行状态,确保安全。
7. 实验结束后,先关闭电源设备,断开电源。
等到设备冷却后,才能拆卸和存放。
特斯拉线圈操作需要严格遵守安全操作规范,确保自身和周围人员的安全。
半桥和全桥固态特斯拉线圈教程
谐振定义:
在物理学里,有一个概念叫共振:当策动力的频率和系统的固有频率相等时,系统受迫振动 的振幅最大,这种现象叫共振。电路里的谐振其实也是这个意思:当电路的激励的频率等于 电路的固有频率时,电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。实际上,共振和谐振表达的是同 样一种现象。这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。(说个易懂的, 当两个振动频率相等的物体,一个发生振动时,引起另一个振动的现象叫做共振,在电学中, 两个等频振荡电路的共振现象,叫做谐振。)
选材:
次级线圈的骨架:建议用PVC管制作,这个东西在生活中容易得到,可以从当地的建材市场 买到。还需要合适的PVC管接头(方便次级和对地电容的固定) 漆包线(绕制次级线圈):这个根据设计去买,可从当地的电子市场去买,就是修电机用的 那种。他们是按照公斤买的,如果遇到了按照“米”卖的,就别买了,那是宰人呢~~ 一般70-80元一公斤,按米来卖“宰人”的商家一般是0.5-1元一米。(小于1MM) 我曾经计算过假如100元一公斤
特斯拉线圈制作教程
特斯拉线圈制作教程特斯拉线圈是一种由尼古拉·特斯拉发明的电器装置,使用高频高压电场来产生强大的电磁场。
它通常由一个主线圈和一个次级线圈组成,可以用来进行电磁学实验、无线能量传输等。
在本教程中,我们将向大家展示如何制作一个简单的特斯拉线圈。
材料准备:1. 线圈线:特斯拉线圈通常使用绝缘铜线,建议使用直径约为0.2-0.3mm的线圈线。
2.线圈框架:可以使用绝缘性较好的材料,如木材或塑料,制作一个线圈框架。
3.耐压电容器:特斯拉线圈需要与高压电源连接,因此需要一个能够承受高压的电容器。
4.高压电源:特斯拉线圈需要接入高压电源,可以使用特斯拉线圈驱动器或其他适用的高压电源。
5.其他工具:剪刀、刀具、胶带、电线、计算器等。
步骤:1.制作线圈框架:使用木板或塑料板制作一个线圈框架,尺寸取决于你希望制作的特斯拉线圈的大小。
框架应具有良好的绝缘性能,以防止电流泄漏。
2.缠绕主线圈:选择一根合适的线圈线,根据线圈框架的大小和形状,开始缠绕主线圈。
将线圈线固定在框架一侧的一个固定点上,然后缓慢地将线圈线平均地绕在框架上,直到达到所需的线圈匝数。
线圈匝数越多,产生的电磁场也会越强。
3.绕次级线圈:使用与主线圈相同的方法,将线圈线绕在主线圈的上方或下方,以形成次级线圈。
次级线圈的大小和匝数应该根据实际需要进行设计。
4.连接电容器:将线圈的一个端点连接到电容器的一个极板上,然后将另一端点连接到电容器的另一个极板上。
确保连接牢固稳定,并保持安全距离以防止漏电。
5.连接高压电源:将电容器与高压电源连接。
特斯拉线圈驱动器是一个非常方便的装置,可以提供所需的高压电源。
确保连接正确,并参照相关设备的用户手册进行操作。
6.进行测试:在进行任何测试之前,请确保你已经对你的装置有一定的了解,且你已经采取了适当的安全措施。
将特斯拉线圈驱动器或高压电源打开,观察线圈是否产生电弧和电火花。
注意事项:1.在制作特斯拉线圈时,为了避免触电危险,请务必采取适当的安全措施,如穿着绝缘手套、不穿金属首饰等。
锁相环特斯拉线圈制作图解
锁相环特斯拉线圈制作图解成品镇楼————————————————————————项目:锁相环特斯拉线圈(PLLsstc)难度:★★★★☆☆极客指数:★★★★☆☆时间:两周嘿喂狗(~ ̄▽ ̄)~————————————————————————首先什么是特斯拉线圈呢?特斯拉线圈,是塞尔维亚籍科学家尼古拉·特斯拉于1891年发明,用来演示无线输电以及高频高压交流电特性的装置。
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。
固态特斯拉线圈还可以通过音频来控制,使电路推动空气发声。
这是一种分布参数高频共振变压器,可以获得上百万伏的高频电压。
根据特斯拉线圈由LC振荡接收能量的原理,设计出了极具现代感的SSTC固态特斯拉线圈······巴拉巴拉······想知道的请找百度百科。
╰( ̄▽ ̄)╭向伟人尼古拉·特斯拉致敬!!————————————————————————第一先百度一下电路图,理解一下它的原理。
不然都头来都不知自己做了什么。
特斯拉线圈是一种利用谐振原理运作的“升压变压器”首先,对次级线圈发射一些能量,使它内部有高频交流电(LC振荡),然后会发射出电磁波。
电磁波被天线或磁环接收,经过CD4046内部的电路,锁定谐振范围,然后输出相应频率的方波信号输入两枚功率放大芯片,再通过GDT(Gate Driver Transformer,门驱动变压器)输入到一个半桥(功率放大电路)中,产生强度较高的电磁波,被次级线圈接收。
此时次级线圈内再次有了能量,会以电磁波的形式发射出来,输入天线或磁环,于是就这样循环下去了。
次级线圈接受的能力一部分以电磁波的形式发射出来,另外因为次级一端接地,次级另一端与大地形成等效电容,所以另一部分能量以电弧的形式向空气放电,利用了谐振时产生高电压的这一特性来制造闪电。
特斯拉线圈原理及制作过程讲解
特斯拉线圈原理与制作过程讲解注意:此为个人经验,仅供参考,如果不正确请见谅,而且下面参数是以我做的特斯拉线圈参数进行分析。
我开始制作小型特斯拉线圈时,在网上查了很多资料,却发现网上的资料大多数都是讲解制作特斯拉线圈步骤,讲解原理的不多。
在此,我整理了一下网上资料,得出一些原理,为想制作这类特斯拉线圈的同学提供一点参考。
我弄明白的小型火花隙特斯拉线圈有两类,所以重点就说一下这两种啊。
特斯拉线圈工作的原理:当初级线圈LC震荡电路的频率等于次级线圈LC振荡频率时,两线圈发生谐振,这时次级回路的放电端会得到很高的电压,电压击穿空气而放电。
一、第一种火花隙特斯拉线圈:在这个电路中,电源电压为市电220V,经过一个升压变压器将电压升到2100V以上〔下面按照2100V计算〕,然后直接加到主电容C1上〔后面解释〕,主电容在每半个周期内充一次电,最高电压能充到2970V〔知道why?〕,由于打火器与电容并联,所以电容上的电压也加到打火器两端,只要打火器的间隔比较适中,当电压充到最大之时,正好击穿打火器间的空气〔理想状况〕,使打火器开始工作,形成初级LC振荡。
经过初级线圈与次级线圈的耦合〔耦合系数一般为0.3,仿真时用到〕,次级线圈也开始震荡。
如果L1C1=L2C2,测得次级放电球的电压在40000V以上。
大家可能对这个电路有很多问题,下面我来给大家解释一下:问题一:电容有一个特性是——隔直通交,变压器输出2100V的交流电,直接加到电容上,这是不是错的,和我们学的不一样,会不会烧掉电路?回答:没有问题,在此电路中,主电容是很小的,大约0.0235uF,而我们在此用的变压器功率一般700~1000W,输出电压2100V,频率50HZ,这样你可以算一下,经过电容的电流是非常小的,不可能烧掉电路。
问题二:打火器正常工作,之后是不是相当于一直短路了,初级回路是怎么振荡的?回答:打火器工作以后,不是一直短路。
如下图:〔调节火花隙间隙,假设充电电容电压到2700v,打火器击穿工作〕第一段时间,火花隙两端电压不到2700V,电容充电;第二段时间,火花隙两端电压达到2700V以上,火花隙击穿空气开始工作,这段时间内,火花隙相当于短路,初级回路形成LC振荡,其振荡波形在原电压波形基础上叠加。
固态特斯拉线圈制作图解
固态特斯拉线圈制作图解
因为这次的电路采用TL494加三级图腾加IRFP460半桥的结构,所以功率不会超过100w。
次级线圈参数:20cm 50PVC管0.31mm漆包线
绕制657匝左右
初级线圈参数:75PVC接头2mm铜线绕制15匝
顶端电容:两个不锈钢盆
驱动电路:494音乐调制+半桥
特斯拉线圈结构框架:木质框架
电源:采用电动车充电器供电。
63V 10000UF电解电容滤波
需要的东西:
电子元件篇:
TL494 8050
10k电阻8550
1k电阻10k可调电阻
1UF电容100k可调电阻
10UF电容莲花座
脑子短路中。
自恢复保险恢复中。
200欧姆电阻1n4148二极管
绿环2pin插头
470pf电容D92M-03二极管
IRFP460 1n5819二极管
5欧姆大电流端子
结构部分:。
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耦合将能量传递给次级。因此 sstc 的驱动板可以简单地看成一个震荡信号发生器。
DRSSTC:由于固态特斯拉线圈驱动电路的负载是一个初级线圈,为感性负载,其功率因
数低,能量利用率较低,同时初级线圈电流瞬时值也不够大,所以导致固态特斯拉线圈产生 的闪电壮观程度不及同等级的火花隙特斯拉线圈。为此,有爱好者提出了双谐振固态特斯拉 线圈(DRSSTC)的模型,以弥补普通固态特斯拉线圈的不足。双谐振固态特斯拉线圈是在普 通特斯拉线圈的基础上,在初级线圈上串入电容组,并让驱动电路输出频率=初级 LC 固有
不会起产生震荡的作用,而 DRSSTC 的初级也是一个 LC 震荡回路。因此 DRSSTC 我们可以看 做是 SGTC 的一种升级,取消了变压器和打火器。但是性能却远远高于 SGTC。
固态特斯拉线圈的结构
固态特斯拉线圈由三个部分组成:功率电路
驱动电路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
灭弧电路
DRSSTC 画图:ry7740kptv
SSTC 画图:black
CWDRSSTC(Continuous Wave DRSSTC)=连续波双谐振固态特斯拉 线圈
VTTC(Vacuum Tube Tesla Coil)=真空管特斯拉线圈 -分枝:SSVC(Solid State Valve Coil)=固态-真空管特斯拉线圈
SGTC:传统的火花隙特斯拉线圈,噪音大,效率低,寿命短,这里就不做过多介绍。
选材:
次级线圈的骨架:建议用PVC管制作,这个东西在生活中容易得到,可以从当地的建材市场 买到。还需要合适的PVC管接头(方便次级和对地电容的固定) 漆包线(绕制次级线圈):这个根据设计去买,可从当地的电子市场去买,就是修电机用的 那种。他们是按照公斤买的,如果遇到了按照“米”卖的,就别买了,那是宰人呢~~ 一般70-80元一公斤,按米来卖“宰人”的商家一般是0.5-1元一米。(小于1MM) 我曾经计算过假如100元一公斤
D3-6 是瞬态二极管是用来防止突然来的高压击穿开关管。 C3 是吸收电容,由于线路间是存在分布电感的,在高频开关状态下,容易产生寄生振荡和 尖峰电压,从而导致开关管损坏,这个电容是起到一个缓冲作用因此必须要加。 这个图有一个问题就是需要在开关管的触发极和低压线上并联 30V 左右的稳压二极管,防止 驱动信号电压过高击穿开关管。 以上的输入电源必须是直流电也就是经过整流桥的市电! 为了产生振荡的电流我们必须要准确地控制开关,在几百 KHZ 的频率下人去控制肯定是不行 的这时就要交给我们的大哥大,也就是“整个 TC 的心脏”驱动电路了(如果这一节没有看 懂也没有关系,只要记住是发出信号控制开关管就行)
电磁振荡LC回路
(L:电感,C:电容) 电磁振荡 LC 回路 能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡 电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫 LC 回路。 一个不计电阻的 LC 电路, 就可以实现电磁振荡,故也称 LC 振荡电路。 LC 振荡电路的物理模型满足下列条件:①整 个电路的电阻 R=0(包括线圈、导线),从能量角度看没有其它形式的能向内能转化,即热 损耗为零.②电感线圈 L 集中了全部电路的电感,电容器 C 集中了全部电路的电容,无潜布 电容存在.③LC 振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波,是严格意义上的闭合 电路,LC 电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化,即便是电容器内产 生的变化电场,线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电 场,向周围空间辐射电磁波 振荡电流是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中 转动产生,只能是由振荡电路产生。 其工作流程为: 充电完毕(放电开始):电场能达到 最大,磁场能为零,回路中感应电流 i=0。 放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达 到最大,回路中感应电流达到最大。 充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电 流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。 放电过程:电场能 在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在 向磁场能转化。 在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的 电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化,这种现象叫电磁振荡。
讲解:任某人 坛子里很多人都很热衷于 STEVE 的 Dr 驱动电路,但是仔细的想想,他这个电路的缺陷还真 的是不老少。我们先对其进行分析,一遍指出其优略。
好的!轰隆隆!电路开始上电运行了!电路靠桥式电路中电容充电电流启动【全桥中的吸收 电容,此图中是储能桥臂电容 c11,c12】充电电流到达主槽路使主电容 c4 于初级线圈 L1 产 生震荡,同时这个充电脉冲被电流变压器 T1 探测到。T1 的箍数取决于电桥中设计通过的电 流,我们的目的是将电流通过变压器缩小到适合驱动 CMOS 元件的大小。你可能会想如果箍 数是 1:200 的话,电压岂不是会很高?不要担心,我们有伟大的稳压管 d19&d20~稳压管的 特性是有一定的反向击穿电压,在这里我们选择用反向击穿电压 5.1v(CMOS 电平的)的稳 压管。当 T1 上部为正半周时,会有一个上千伏的电压,此时稳压管击穿近似接地,当把电 压放到 5.1v 时稳压管截止,由于稳压管恢复时间慢,我们反串一只快恢复或者肖特基来代 替稳压管成正向导通反向截止的过程,负半周同理由此以来我们便得到了一个±5.1V 的电流 反馈信号。【见示意图,方波是怎样炼成的】
ISSTC(Interrupted SSTC)=带灭弧固态特斯拉线圈 OLTC(Off Line Tesla coil)=离线式特斯拉线圈 Class-E SSTC=戊类功放式固态特斯拉线圈 DRSSTC(Dual Resonant SSTC)=双谐振固态特斯拉线圈
-分枝: QCWDRSSTC(Quasi Continuous Wave DRSSTC)=准连续波双谐振 固态特斯拉线圈
由于半桥的电压小于是就有人提出了全桥,像这种用了四个开关管的叫全桥,它的功率管是 成对角线打开通过对角线的两个功率管同时开关,实现震荡 ,中间的接线处是通往初级线 圈的。 由于不用给桥臂电容充电由此放电的电压是半桥的两倍,为输入电压。 由于电压高 可以拥有更强大的功率,因此大功率的特斯拉线圈都会使用全桥。
在这里我给那些新人们先讲讲特斯拉线圈的分类:
SGTC(Spark Gap Tesla Coil=火花隙特斯拉线圈(特斯拉本人发明的那种) -分枝:SISGTC(Sidac-IGBT SGTC)=以触发二极管-IGBT 替换火花隙 的 特斯拉线圈
SSTC(Solid State Tesla Coil=固态特斯拉线圈(这里主要讲解的那种) -分枝: (本文主要讲 DRSSTC,由于 SSTC 的原理相对简单,在看完之后就会明白的)
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。【信号反馈部分到此为止】事情做到现在,按理说就已经可以用 现在得到的反馈信号来驱动桥了。
频率=次级 LC 固有频率,这样做的好处是:1.初级部分处于谐振状态,其负载特性为纯阻 性,功率因数高,能量利用率也就提高了;2.由于初级部分是谐振的,导致初级电流上升较 快,瞬间电流较大,从而使得产生的闪电比较壮观。因此,双谐振固态特斯拉线圈更受到广 大爱好者的欢迎!
总结:DRSSTC 和 SSTC 差不多只不过是多了谐振电容,SSTC 的初级线圈只是起耦合的作用
灭弧控制器 讲解:ry7740kptv 任某人 灭弧控制器用于产生灭弧信号,控制DRSSTC 的工作参数。 答:固态特斯拉线圈的灭弧是模仿火花隙特斯拉线圈的工作,即间歇工作。因为火花隙特斯 拉线圈是打火才谐振放电,其放电并不是连续的。固态特斯拉线圈的灭弧也是起到让电路间 歇工作的作用。其目的主要有两个: 1. 增加弧长:实验证明,连续模式(CW)的固态特斯拉线圈由于功率要是在没有时间限制 情况发挥出来弧并不长,且呈簇状。用灭弧时首次开启放电电离部分空气。然后关断前一次 被电离的空气还没散去时再开启。又于上次被电离的空气更易导电。固电流顺原有点弧轨道 到上次的末端放电。以此类推。点弧可在 n 个周期以后增长的非常长。。但是由于周期很短 人察觉不到。看似电弧一下子就爆发的很长 2. 防止电流过大:因为DRSSTC 的初级是谐振的,电流会上升到很大,所以需要在电流振升 到一定程度就切断电路,以保护开关管。 现在原理基本上懂了就可以讲解如何制作了
SSTC:现代电子爱好者们根据特斯拉线圈的本质原理,发明了固态特斯拉线圈(SSTC),
它具有低噪音、高效率、寿命长的特点,因而得到了很好的发展。固态特斯拉线圈不仅可以 产生炫目的闪电,还可以利用电弧演奏音乐!因此特斯拉线圈除了应用于高压领域外,也不 失为一件很好的艺术品。 固态特斯拉线圈的原理是:通过驱动电路,将市电(220VAC 50Hz)转换为高频交流电,通 过初级线圈转化为高频磁场,当磁场振荡频率和由一端接地的次级线圈和放电端形成的 LC 体系的固有频率一致时,发生谐振,此时次级线圈将大量电荷送入放电端,使得放电端电压 升的很高,从而形成闪电。对于固态特斯拉线圈,他没有电容组,只有驱动电路、初级线圈、 次级线圈和放电端,他是依靠驱动电路来产生高频电流,送入初级线圈产生高频磁场;而传 统的火花隙特斯拉线圈则是依靠打火开关接通/断开,来激发初级线圈和电容组振荡,产生 高频磁场,这是这两者的区别!
固态特斯拉线圈制作教程
作者:猎鹰
排版及后期修改:尤小翠
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,
特斯拉线圈介绍
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 布参数高频共振变压器,可以获得上百万伏的高频电压。特斯拉线圈的原理是使用变压器使 普通电压升压,然后经由两极线圈, 从放电终端放电的设备。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。