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重磅!国外牛人教你DIY固态特斯拉线圈(附详细流程)

2018-08-01 22:03 来源:

重磅!国外牛人教你DIY固态特斯拉线圈(附详细流程)

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!

功率电路

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

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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。

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好的!轰隆隆!电路开始上电运行了!

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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。

现在开始设计

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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,漆包线覆盖部分的长度330毫米,也就是33厘米,次级线圈骨架最好取40厘米左右。

至此,次级线圈设计完毕。

次级线圈的绕制:

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)

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如果线圈绕得不好会出现空隙。

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这时用手从把线推在一起。

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推完后会发现空出的地方还挺多的,这时可以继续绕线,直到绕满为止。

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整个次级线圈就会变得很紧密了。几乎不会有空隙。

次级的固定:

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。

设计顶端(对地等效电容):

常用的顶端可分为环形顶端,球形顶端,可根据需要或个人喜好自行选择。

计算球形电容器,只需要输入球体的半径即可。

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(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)。

上图就是不接地的效果,电弧根本无法与谐振的相比。

顶端制作:

球形顶端,无需制作,能买到成品的不锈钢球。

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顶端固定:

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)。

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铜管盘成如下图:

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这样盘成的主线圈可以适用于6英寸到8英寸的次级线圈。

初级线圈支架用5毫米厚的软塑料板(非脆性塑料)做,例如塑料刀板。

将其按等距离打眼,大小要依铜管直径而定,如图:

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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:

内圈接头部分,将中密度底版在相应地方开孔引出一个接头如图:

从上看:

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再找一截铜管做为接地保险,注意,不可闭合!

找个保险丝座,做成滑动接头,调试时非常好用。

电容阵列设计:

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。

做TC用的好电容其实很多,首推的当然是美国CDE电容:

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驱动板

有两种选择一种是用套件组装,另一种就是自己用洞洞板焊接。

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