Solid state Tesla Coil

Autorius: linas.k

Solid state tesla coil, yra iš šiuolaikinių komponentų surinktas tesla coilas. Jo pagrindiniai privalumai:

  • visiška signalo kontrolė;
  • aukštas naudingumo koeficientas;
  • didelė išėjimo srovė;
  • nėra deficitinių detalių;
  • surinktas sveria iki 10Kg,.

kai mano mažylis tesla coilas svėrė 30kg (labai daug sveria aukštos įtampos transformatorius). SSTC susideda iš kelų pagrindinių blokų: Žemos įtampos srovės lygintuvas, generatorius, stiprintuvas transformatoriui, kuris valdys MOSFET tranzistorius ir 220V lyginimo dalis…Kai kurie komponentai yra nekintantys kad ir kokią tesla coil‘o atmainą bedarytumėte, tai yra lygintuvas ir visa kur jungiasi DC 311V… (po 220V lyginimo) generatorius yra viena iš lengvesnių tesla coilo komponentų, galima surinkti naudojant TL494 arba TS555 mikroschemas. Kiekviena iš jų turi savo pliusų ir minusų…Sunkiausia (bent man) buvo surinkti aukšto dažnio stiprintuvą, kuriam panaudojau tranzistorius MJE15033 ir MJE15032. Signalą jiems stiprinau su mikroschema ICL7667 o signalą vienam tranzistorių blokui invertavau su BS170. Generatorius gali būti bet koks, stačiakampių impulsų generatorius generuojantis apie 5V amplitudės impulsus, kad ir surinktas mikrokontrolerio pagrindu :D.

transformatoriaus_ draiveris_001.jpg

Čia pateikta žemos įtampos sekcija, vietoj induktoriaus jungiasi transformatorius su feritiniais žiedais bei dviem antrinėmis apvijomis, (viena iš jų vyniojama atvirkščiai arba lituojant sukeičiama vietomis, vėliau paaiškinsiu).Feritiniame transformatoriuje galima naudoti apie 16 apvijų iš nelabai storo varinio lakuoto laido (tinka LAN laidas).

Pagrindinis valdymo blokas

Jį sudaro lyginimo tiltelis, lyginimo kondensatorius, mosfetai, valdymo transformatorius, 4 stabilitronai, 311V vidurio taško polipropileniniai geros kokybės 600V AC kondensatoriai. Tesla coilo pirminė apvija naudojama, termistoriaus talpiam kondensatoriui pakrauti, kurio veikimo principas: į mosftus ateina 12V amplitudės signalas, jis vienu metu yra įjungęs tik vieną mosfetą, kitas mosfetas išjungtas, tada su vidurio taško kondensatoriumi jis sudaro grandinę, įsijungus kitam mosfetus, pirmine srovė pradeda tekėti į priešingą pusę, tokiu būdų yra kuriamas kintamas magnetinis laukas. Jis savo atžvilgiu antrinėje apvijoje taip pat sukuria srovę kuri yra neribotos įtampos-svarbu įeinantis galingumas.

L(kibirkšties) =1,7√P P=U I

valdymo_bloklas_003.jpg

Mosfetus (lauko tranzistorius) galima naudoti bet kokius, tik reikia žiūrėti laikomą įtampą bei kanalo varžą. Kuo kanalo varža mažesnė, tuo mažesnis išsiskirs galingumas ant mosfeto, dėl to jis mažiau įkais. Lyginimo kondensatorius parenkamas kuo galingesnis, svarbu kad neburgztų kibirkštis, nors jis yra visai nebūtinas. Termistorius yra NTC tipo, kai jis įkaista jo varža sumažėja, kol šaltas varža yra didesnė, dėl to tinkamas talpiems kondensatoriams krauti, (jo varža parenkama pagal kondensatoriaus talpą – kuo talpesnis tuo didesnės varžos termistoriaus reikia. Taipogi reikia atsižvelgti į diodinio tiltelio laikomą srovę, jo negalima viršyti, skaičiuojama pagal formulę I=U/R taigi nepakrauto kondiko varža lygi nuliui, U=311V, I= kiek laiko diodinis tiltelis )

Signalo generatorius

Čia gali būti naudojami Įvairiausi generatoriai, nuo kvarcinio su dalikliu, loginių su mikrokontroleriais, su TL494 arba TS555. Pateiksiu jums du generatorius su reguliuojamu dažniu. Tai aktualu, kai nežinomas dažnis, su kuriuo kibirkštis yra ilgiausia (pas mane asmeniškai yra 382KHz)

Čia generatorius naudojant TL494 mikroschemą:

TL496_004.png

Kondensatorius prie 7812 stabilizatoriaus galima dėti ir talpesnius, o su 10K potenciometru reguliuojamas išjungimo ir įjungimo laikas, jie turi būti 50:50 (t.y pusę laiko yra +, pusę laiko 0) Su juo labai lengva keisti dažnį (f), tam yra 22K potenciometras, jeigu naudojama TS555 mikroschema tai reguliuojant kinta ir periodo laikai, kartu su dažniu,

Pateikiu ir TS555 generatoriaus schemą:

TS555_005.jpg

Vietoje 470 ir 200 omų aš dėjau potenciometrus, 22K ir 47K, bet patartina į grandinę įjungti dar ir tuos nekintamus rezistorius, kad nebūtų per mažai omų, kai pasuksite potenciometrą ant minimalios reikmės.

Pagamintas SSTC

Čia žemos įtampos maitinimo blokas draiveriams ir ventiliatoriams…

maitinimo_blokas_006.jpg

Čia mosfetai su jo valdymo transformatoriumi

mosfet_valdymas_007.jpg


Tie du stori laidai jungiami į tesla coil‘o pirminę Po apačia prisukti du FDH44N50 mosfetai…
Su jungikliu galiu pasirinkti, kokį generatorių naudoti, ar TS 555 ar TL494,labiau patinka TS 555 kadangi jis yra labai greitas ,iki 2MHz.
Ir galiausiai dėžutė, į kurią viską sutalpinsiu:

dezute_008.jpg

Štai keletas nuotraukų, iliustruojančių Telsa Coil veikimą. Šita gavosi gana įspūdinga – kibirkštys siekia iki 35cm, tik deja viskas netilpo i objektyvą. Fotografuota su 2s užlaikymu:

Paspauskite kad padidinti

Dar įdomesni variantai gaunasi naudojant dažančias medžiagas. Pavyzdžiui naudojant stroncio Nitratą:

Stroncio_nitratas_010.JPG

ir naudojant paprastą valgomąją druską (NaCl):

NaCl_011.JPG

Spalvotos kibirkštys su medžiagomis gautos apribojus galią, o iki 35cm kibirkštis pavyko gauti naudojant tokius Tesla Coil parametrus: apie 350KV įtampa, 300KHz dažnis o galia siekia apie 800W. Deja po paskutinio eksperimento sudegė antrinė apvija 🙂

Trumpas video:

Eksperimentai su Tesla Coil tęsiasi, tai Linas vis atsiunčia gražių nuotraukų. Jau būtų galima visą galeriją atidaryti:

kobirksties_sokis1.JPG

kobirksties_sokis2.JPG

Nuotraukos darytos su 1/160 užlaikymu. Belieka tokiu reginiu papuošti kalėdinės eglutės viršūnę 😀

Pagaliau viskas patalpinta į dėžutę.

final_box.jpg

Išėjimai viršuje šone – juodi kontaktai, o žemė dėžutės centre.

Skelbta Elektronika Pažymėti: ,
7 comments on “Solid state Tesla Coil
  1. admin parašė:

    Atnaujintas Tesla Coil aprašymas. Įdėtos nuotraukos su spalvotomis kibirkštimis bei video.

  2. Ponas parašė:

    Na pasidariau ir jis man neveikia, kaip jį derinti?

  3. Linas.k parašė:

    Parašyk skaipan padėsiu (Kilohercas)

  4. Laurynas parašė:

    Sveikas. Gal galetum daugiau ikelti nuotrauku su paciomis valdymo chemomis? Ir gal kartais turi sutrasuotas pcb?

  5. Anonymous parašė:

    kiek tau toks tesla coil kainavo pasidaryt?

  6. Darius parašė:

    Saunuolis. Ar galima naudoti IGBT vietoj mosfetu?

  7. disas parašė:

    gal turit minciu kaip pagaminti si aparata http://www.youtube.com/watch?v=gGo1Ze7a3VY&feature=related

Parašykite komentarą