Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Однотактная SSTC катушка Тесла

    Однотактная SSTC катушка Тесла

    Приветствую, уважаемые радиолюбители-самоделкины, а также все любители высоковольтных конструкций!
    Однотактная SSTC катушка Тесла



    На картинке выше показан высоковольтный коронный разряд, который создаёт катушка Теслы, схема которой будет представлена в этой статье. Думаю, каждый захочет заиметь себе такую домой, ведь это зрелище по-истине восхитительно и уникально. Катушка Тесла, оформленная в красивый корпус будет прекрасно дополнять интерьер комнаты, даже будучи выключенной. Людям, далёким от электроники такие высоковольтные разряды, созданные в домашних условиях, кажутся настоящей магией, поэтому, собрав такое устройство, может будет запросто удивить друзей :)

    В природе коронные разряды могут создавать во время грозы, например, на высоких сооружениях либо мачтах кораблей. Также коронные разряды можно увидеть на высоковольтных линиях электропередач, особенно в мокрую погоду. Там такие явления - не редкость, ведь строители ЛЭП даже предпринимают специальные меры, чтобы не возникало лишних коронных разрядов, ведь они могут отнимать довольно значительную часть электроэнергии, передающуюся через ЛЭП. Существуют различные виды катушек Тесла. Самые первые из них - ламповые, были созданы ещё тогда, когда у человечества не было полупроводниковых приборов, транзисторов. Ламповые катушки и по сей день пользуются популярностью у любителей, ведь они обладают наибольшей аутентичностью, но довольно капризны и работе и сложны в постройке. С появлением мощных транзисторов люди научились строить так называемые "SSTC" катушки, в которых мощные лампы заменены полупроводниками. Катушки SSTC могут быть как двухтактными (полумостовые, полномостовые), так и однотактными. В этой статье будет рассмотрена схема однотактной катушки, она наиболее проста в сборке, требует наличия всего одного мощного транзистора (но лучше накупить их побольше, без спалённых транзисторов при настройке не обойтись :). Но вместе с тем обеспечивает достаточно мощные разряды, длиной до 10 см. В их красоте вы можете убедится, лично собрав схему, представленную ниже.



    Данная схема является, по сути, генератором прямоугольных импульсов. Они поступают на затвор единственного в схеме полевого транзистора, который коммутирует уже непосредственно первичную катушку. На схеме можно увидеть две микросхемы - NE555 и UC3845. На первой собран генератор для прерываний. Здесь стоит пояснить, что катушка Тесла может работать в двух режимах, непрерывном, когда на затвор силового транзистора импульсы поступают непрерывно, либо в режиме с прерываниями. В этом случае на затор импульсы приходят не постоянно, а пачками по несколько импульсов. Вот эти вот "пачки" формирует микросхема NE555. Два подстроечных резистора в её обвязке отвечают за частоту и скважность (ширину) импульсов. А вот вторая микросхема, UC3845, формирует уже непосредственно высокочастотные импульсы, которые "раскачивают" вторичную обмотку за счёт явления резонанса. Частота генерации микросхемы UC3845 настраивается подстроечным резисторов в её обвязке. После сборки схемы вращением этого подстроечника нужно добиться резонанса между частотой генерации схемы и собственной частотой колебаний вторичной обмотки. Эта частота зависит от конструкции вторичной обмотки, её длины и ширины, а также от наличия или отсутствия тора - массивного металлического шара наверху конструкции. Логическая часть схемы питается от напряжения 12В, а вот силовая цепь с первичной катушкой и транзистором требует более высокого напряжения, 50-150В. Чем больше будет напряжение, тем сильней и красочней будут разряды, но тем сильней будет и нагрузка на транзистор, поэтому для каждого случая нужно найти своё оптимальное напряжение питания, при котором транзистор будет умеренно нагреваться. Для охлаждения транзистор обязательно нужно поместить на большой радиатор с использованием теплопроводной пасты. Идеальным вариантом для данной схемы будет IRFP460, он достаточно мощный при небольшой стоимости. Также для данной схемы чуть хуже, но подойдёт распространённый и дешёвый IRF840.

    Схема выполняется на печатной плате, файл которой для открытия в программе Sprint Layout прилагается в конце статьи. Потенциометры выводятся с платы на проводах, но при необходимости можно и установить подстроечные резисторы на плату, в этом случае с платы не будут торчать лишние провода. Обратите внимание, что провода до переменных резисторов не должны быть слишком длинными, ведь при работе катушка Тесла излучает сильные электромагнитные поля, которые могут улавливать длинными проводами и мешать работе схемы. Плату можно выполнить как методом ЛУТ, так и методом фоторезиста. Автор избрал второй метод, фотографии процесса создания платы представлены ниже.







    Готовую плату нужно залудить, чтобы медь не окислялась и плата не теряла привлекательный вид. Силовые дорожки, в цепи коллектора и эмиттера нужно пролудить особенно тщательно для минимизации потерь, ведь по ним будут протекать большие токи. На картинке ниже показан внешний вид собранной платы.



    Несколько слов о конструкции самой катушки. Как известно, катушка Теслы содержит две обмотки - первичную, с небольшим количеством витков толстого медного провода, и вторичную, намотанную большим количеством витков тонкого медного провода. Для первичной катушки желательно брать провод сечением от 4 кв. мм, слишком тонкий провод не позволит развить максимально возможной мощности. Вместо провода в изоляции можно использовать, например, медную шину или трубку, главное, чтобы витки не соприкасались друг с другом. Количество витком должно быть равно 5 или 6. Вторичная катушка гораздо интереснее, ведь чем большее в ней будет количество витков, тем больших длин разрядов можно будет достичь. Идеально использовать для намотки вторички ПВХ канализационных трубы, например, диаметром 5 или 10 см. При этом между диаметром и высотой должны сохраняться адекватные пропорции, например, нельзя брать слишком тонкую трубку в качестве каркаса и делать на неё длинную намотку. Чем больше диаметр катушки, тем болей должны быть и её высота. Оптимальное количество витков лежит в пределах 800-1500. Можно использовать медную проволоку от 0,1 до 0,4 мм диаметром. Например, неплохо подойдёт проволока из катушек отклоняющей системы кинескопа старых телевизоров. Желательно сразу рассчитать длину проволоки, которая понадобится для намотки катушки, ведь соединения проволоки на вторичной катушки не только будут выглядеть неэстетично, но и могут спровоцировать лишние пробои. Располагать первичную обмотку нужно поверх вторичной, поэтому они должны быть разными в диаметре. Расстояние, или зазор между первичкой и вторичкой, а также их взаимное расположение подбирает индивидуально в каждом случае, по достижению наиболее длинных и мощных разрядов.



    Несколько слов о настройке и первом включении катушки. Для начала схему нужно запустить без подключения первичной катушки к транзисторы, нужно проверить работу логической части. С помощью осциллографа проверить, поступают ли импульсы на затвор транзистора, а также регулируется ли частота и скважность потенциометрами на схеме. Если всё работает, можно подключать первичную и вторичную обмотки, подавать питание на силовую часть. При первом включении желательно использовать небольшое напряжение, не более 50В, чтобы проверить, работает ли конструкция. Если на верху вторичной обмотки появился небольшой пушистый разряд, можно увеличивать напряжение, контролируя нагрев транзистора. Если нет, то нужно поменять конца первичной обмотки и попробовать снова. Если всё собрано правильно, конструкция обязательно запустится. Между прочим, коронный разряд вполне реально потрогать пальцами, он будет слегка пощипывать, но не причинит вреда. Но не стоит держать палец слишком долго, иначе возможно получение ожога.



    Силовая часть потребляет довольно значительный ток, а потому для её питания нужен качественный источник. Например, подойдёт трансформатор на напряжение 50-100В, напряжение с которого выпрямлено диодным мостом и сглажено конденсаторами. Не стоит использовать для питания ЛАТР, он хоть и позволяет удобно регулировать напряжение на выходе, но не имеет гальванической развязки с сетью 220В, а потому при его использовании коронный разряд катушки Теслы может быть смертельно опасен. Удачной сборки!



    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Коммутатор USB портов

    Небольшой цифровой компас

    7
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    7.5
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 7.5 из 10 (голосов: 2 / История оценок)

    Добавить комментарий

    2 комментария
    feonor12
    Димон, вот этот тор, который шар, называется терминалом) И его наличие/отсутствие никак не влияет на частоту)
    Korolev
    Эта частота зависит от конструкции вторичной обмотки, её длины и ширины, а также от наличия или отсутствия тора - массивного металлического шара наверху конструкции ... нельзя брать слишком тонкую трубку в качестве каркаса и делать на неё длинную намотку. Чем больше диаметр катушки, тем болей должны быть и её высота
    xaxa

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Опрос
    А Вы уже рассказали на сайте о своей самоделке?

    Последние комментарии

    Все комментарии