小型火花间隙特斯拉线圈制作方法17页
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如何制作小型特斯拉线圈组员:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX笫一步:了解其原理及计算公式.原理图原理:初级线圈的谐振频率(L1XC1)=次级线圈的谐振频率(L2XC2)相关物理量测量及计算计算L1计算C2(此处放电顶端为金属环)计算L2笫二步:如何升压.(解释:由打火器需要至少2000V才能完成打火.)方案一:采用单管自激1.材料:漆包线,电容,两个240欧5瓦270欧1瓦的电阻,2N3055三极管,散热片,绝缘漆,一个彩电压包,导线若干.(各种材料规格需实际制作而定)2.升压部分电路图注意:在绕高压包时,两次绕线方向要相同; B,E为三极管的两个接线柱,C为三极管的金属外壳.此方案虽简单,但放出热量大,效率低.方案二:采用ZVS电路(零电压开关 Zero Voltage Switch)1.材料:两个IRFP260(一种场效应晶体管),一个47-200uh电感,四个UF4007(高频二极管),两个12V稳压管,两个470欧1W和两个10K欧1W的电阻,一个0.68uf电容(耐压要在250V以上),一个彩电高压包, 10-40V电源,导线若干.2.升压部分电路图及实物图此方案虽看似有点复杂,但效率高,产生热量也少.第三步:制作电容阵(主电容),制作打火器.由于市场上买不到可以耐几千伏的电容,因此需要电容串联和并联形成电容阵,下图即我们所做的电容阵.此过程只需通过焊接就可完成.打火器不需太精确,我们可以用两条较粗的漆包线或铜棒,如图第四步:缠绕初级线圈和次级线圈1.材料:不同规格的PVC管, 漆包线,毛细管, 绝缘漆2.制作首先用PVC管做底座,再将毛细管盘绕其上,制作初级线圈,如图然后,可以一个人放漆包线,一个人用PVC管缠绕,制作完成次级线圈,如图第五步:连接线路, 见证奇迹.在连接过程中,要注意避免短路和断路.连接好后要再在次级线圈上连一根30厘米的铁丝, 用来插入土中接地.在实验中,一定要注意安全!。
特斯拉线圈的制作资料收集整理:刘志刚前些天在电视上看到一个discover的节目,里面就讲到了一些美国的特斯拉线圈的爱好者所制作的各种各样的特斯拉线圈,效果真的很绚目!制造闪电的感觉真的很奇特;大概这是因为制造闪电在神话里面都是主神们的特权吧。
先来个图看看:当然,如上图这样大型特斯拉线圈是难以制作并且需要深厚的电工基础和充分的财力保证的。
(上图这个线圈的制作成本大概在8-10万元左右)而且制作这样大型的线圈显然是非常危险的!说白了,就算你作下了你也没有地方让它工作!我们要设计的是一种中小型的线圈,(大概和特斯拉先生当年制作的差不多吧)如图:这个其实也稍大了一些,没办法找不到太合适的图(其实主要因为老美都挺有钱,干个啥也爱玩大的,话又说回来了,上面的两个图片充分的展示了特斯拉线圈的"光电"魅力。
所以,制作的原因出来了,那就是追寻这种美丽的效果,感受人类最初对"天火"那分来自心灵深处的震撼!(起码对我来说是很震撼的。
)其二,也是对于生前饱受爱迪生挤压迫害的特斯拉先生的一种纪念缅怀的方式。
特斯拉线圈的制作前的准备和注意事项及其它: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:>=120cm)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 in220v out>=10kv一个。
(较难买到,一般需要定做,有些南方二手电子器材城曾有过in110v out6300v 600w 的变压器。
只是不知道现在是否还买的到。
)2.大量无极电容:若0.047uf1000v~(1600v-)的cbb电容需要准备100只左右。
电子配件商店买得到(电容非常重要!可以说是整个特斯拉线圈的心脏,所以电容的高质量将会使您最后的特斯拉线圈更加绚目!!质量主要是指:1.高频性能好2.自损耗低3.电感量低[重要]4.寿命长5.绝缘性能好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米电子配件商店买得到(10kv1A导线3米)5.耐压漆包线内径0.5mm 900米长电子配件商店买的到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。
新型火花间隙特斯拉线圈的制作与仿真陈希华;郑峻峰;胡磊【期刊名称】《湖南电力》【年(卷),期】2017(037)0z2【摘要】LC振荡电路能够产生高频振荡高电压,而一些实验比如回旋加速器常用高频振荡高电压来加速离子,SGTC(spark gap Tesla coil)就是很好的高频高压发生器.本文介绍了火花间隙特斯拉线圈SGTC的制作方法,同时分析了SGTC的重要组成部分-ZVS(zero voltage switch)驱动电路的原理,列出了试验过程中需要的参数(初级次级电容、电感)的计算公式并估算了参数、调整参数,使达到最佳谐振状态.实验证明:SGTC高压瓷片电容的耐压影响其能否正常谐振,因为谐振时电容电压比直流电压高很多;火花间隙越大,喷弧越长,但最长不要超过电容两脚的距离,否则先击穿电容而损坏.同时,本文就SGTC的电路原理图建立了仿真电路模型,运行理想条件下的仿真,取得了良好的效果.【总页数】5页(P50-54)【作者】陈希华;郑峻峰;胡磊【作者单位】国网湖南省电力公司长沙供电分公司,湖南长沙410015;国网湖南省电力公司长沙供电分公司,湖南长沙410015;湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082【正文语种】中文【中图分类】TM832【相关文献】1.火花间隙特斯拉线圈的制作 [J], 李明谦2.特斯拉线圈演示仪的制作与应用 [J], 龚军龙;卢荣德3.科技创新制作在电磁感应教学中的应用——以自制“无线充电电动小车”和“火花间隙特斯拉线圈”为例 [J], 王欢;杨英4.科技创新制作在电磁感应教学中的应用——以自制“无线充电电动小车”和“火花间隙特斯拉线圈”为例 [J], 王欢;杨英;5.博格华纳贝鲁系统为奥迪的四缸发动机供应新型双铂金火花塞——创新的高压连接新型火花塞优化了紧凑型置顶式点火线圈的燃烧效率 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
特斯拉线圈制作小组实验报告一、实验目的制作一个火花间隙特斯拉线圈(SGTC),借此过程探究电磁共振并提高动手能力、团队协作能力。
二、实验准备1)工作原理火花间隙特斯拉线圈由一个感应圈、变压器、打火器、两个电容器和一个初级线圈及几圈的互感器组成。
它是一个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。
开始工作后,未打火时能量由变压器传递到电容阵;当电容阵充电完毕,两极电压达到击穿打火器中的缝隙的电压时,打火器打火。
此时电容阵与主线圈形成回路,完成LC振荡,进而将能量传递到次级线圈。
这种装置可以产生频率很高的高压电流。
2)工作过程首先,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。
打火器由两个光滑表面构成,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。
从理论上讲,放电顶端和地面的电势差是无限大的,因此在次级线圈的回路里面会产生高压小电流的高频交流电(频率和LC振荡频率一致),此时放电顶端会和附近接地的物体放出一道电弧。
尽管从理论上讲,放电顶端和地面的电势差为无限大,但是在实际上电弧的长度不会无限大,它受到供电电源(升压变压器)的功率限制。
如果初级LC振荡回路和次级LC振荡回路的LC振荡频率完全一致,即所谓的“谐振”状态,则此时电弧长度会达到最长且效率最高。
步步惊心国外牛人教你做固态特斯拉线圈(详细)固态特斯拉线圈制作教程对与大多数玩了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。
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。
)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。
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。
让牛人帮你完成小型火花隙特斯拉线圈制作
对于很多刚刚着手进行特斯拉线圈制作工作的物理爱好者们来说,面对纷杂的特斯拉线圈种类,基础的火花隙特斯拉线圈往往是最好的选择。
为了方便各位物理爱好者们进行设计参考,今天我们将会为大家分享一种小型火花隙特斯拉线圈制作的全过程,下面就让我们一起来看看牛人是怎幺完成这种特斯拉线圈的设计和制作吧。
工欲善其事必先利其器,我们在进行这种特斯拉线圈制作之前,首先需要了解一下小型火花隙特斯拉线圈的内部结构。
下图图1展示的是一台小型特斯拉线圈的结构示意图,这里我们就以该图为本次的制作对象,进行介绍。
图1
在这种小型火花隙特斯拉线圈的结构中,我们所设计的充电部分主要使用高压直流电源;主电容用电磁炉电容10个串联一组,多组并联。
打火器为两个金属物体靠近距离在3-5mm。
初级线圈用粗电线在直径10cmPVC管子绕5-10圈。
次级线圈用漆包线在直径50-75mmPVC管上绕1000-1500圈。
放电顶端用铝质排风管弯成环形,或者其他金属物如不锈钢盆、空心金属球等均可。
下面我们就依据本次的小型火花隙特斯拉线圈制作要求,来准备相应的制作材料,具体的制作材料可以归结如下:漆包线,直径0.2-0.3都可以,半斤左右,视次级线圈大小而定,电子市场可以买到,市场价格一般在20-30元左右。
PVC管一根,50-75mm,长度30-50cm,一根直径100mm,长10-
20cm,总价10元。
铝质排风管一个,作为放电顶端,长度一米,直径80mm 左右,价格15元左右。
以上两种材料在五金店或者建材市场能够买到。
电磁。
特斯拉线圈制作教程,纪念特斯拉诞辰izheteng | 分类: 动手折腾13,737 人飘过21 人点评今天是尼古拉·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。
先来看些效果图吧,看看这些特斯拉线圈爱好者们的杰作: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:>=120cm)(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。
特斯拉线圈套件制作说明安装图文指导首先对照元件清单清点和识别各个元件首先安装4个色环电阻,电路板上每个电阻的安装位置都印刷有阻值,对号入座。
氖气灯泡用于演示无线供电,特斯拉线圈制作成功后,用氖泡靠近次级线圈则会发光。
不用安装到PCB上。
安装独石电容,引脚不分正负极安装电解电容需要注意区分正负极将电解电容器安装到PCB 上,(注:此电解电容用于将声音信号耦合到特斯拉线圈电路中,如果不装,电路也能正常工作,只是不能从线圈中回放出声音)安装电解电容的位置,注意正极一边有个“+”,为空心半圆,负极一边为实心半圆安装两个发光二极管发光二极管长脚为正极,短脚为负极,发光二极管在电路板上的正负极如下图所示负极正极安装三极管和场效应管先用两颗M3*6的螺丝将两个晶体管分别固定在两个散热器上。
在电路板对应安装位置上印有对应晶体管的字符,由于两个晶体管有相同的外形,安装时先确定好,务必对号入座。
安装DC5.5*2.1电源座和3.5mm插孔的音频插座给电路板的四个角装上铜柱安装次级线圈次级线圈是由0.12mm线径的细铜丝在一段2CM直径的PVC管上密绕而成,线圈一端引线长,一端短,短的引线末端有镀锡处理。
如果发现未镀锡,就要先用小刀把末端的绝缘漆刮除,注意动作要轻,避免弄断铜丝。
把次级线圈短引线的一边向下放在电路板对应位置上观察一下,使短引线末端刚好位于电路板字符L2处,以方便焊接。
在随后固定这个次级线圈的时候,做到心中有数,避免固定住以后才发现引线不够长,接不到L2位置上。
用热熔胶,502之类的粘合剂把初级线圈固定在电路板上,再把次级线圈短的一端焊接在L2处。
手工绕制初级线圈把这个粗铜线整平,然后把一端焊接在L1位置处粗铜线围绕次级线圈逆时针绕3圈然后折向下,折下来的一端减去多余的部分,焊接到下图中所示的位置接好以后,调整初级线圈各个部位与次级线圈保持5mm以上的间隔。
间隔太小的话,初级和次级会之间会打火,严重时烧坏次级线圈。
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:(以下带“*”的为可选材料)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。
——高压包原则上要买彩电高压包,越大的电视机的高压包,理论上越好。
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……——漆包线在修理电机的地方或电子市场可以买到,绕一个这样的初级,只需要买10元钱的漆包线就够了,一顿饭的钱,大家都承受得起。
3.直径2mm漆包线三米。
三米应该差不多。
——同样,在修理电机的地方或者电子市场可以买到。
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。
——金属球的强度高,表面光滑,所以用它来做TC的顶端。
如果没有球,可以用个表面光滑的导电物体来代替,但是表面积必须和直径12厘米的球相同。
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。
——卖管子的地方也许不会切30厘米卖给你,你也许只能买一根4米长的回来。
但是,一根直径五厘米,长四米的管子,价格大约20元,不算贵。
反正多买一些没有坏处,以后还可以做其它的东西嘛。
6.2N3055三极管一个。
这个也就三块。
——2N3055是大功率NPN晶体管,由于年代较早,有些电子市场已经没有2N3055卖了。
如果没有,可以用其它大功率NPN管代替。
记住,必须买一个大大的散热片装上。
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。
——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。
——如果买不到,可以用12V电脑电源代替。
10.无极性电容若干。
——最好的选择是专用的谐振电容,但是那种电容价格十分高(30~40元)而且体积巨大,容量过大,所以用这种电容是不明智的。
用电磁炉MKPH 电容吧,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,就用高压瓷片电容,尽管这种电容效果不怎么好。
如果连高压瓷片电容都买不到,就……云母电容吧。
切忌使用CBB电容。
11.胶一瓶,502啦,101啦啥的都可以。
——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。
——用来做ZVS。
*15.10kΩ,470Ω 3W电阻各两个。
——用来做ZVS。
*16.FR107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。
理论上用肖特基二极管代替也可以,但是我没试过。
*17.模型电路板(俗称洞洞板)一张。
——用来搭建ZVS。
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。
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。
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。
”对于次级线圈,我没有什么好说的,也没有什么技巧。
我们要遵循两个原则: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。
类似一个压扁的弹簧。
直径7.5厘米,绕七圈。
这一步,我建议大家找一小段直径7.5厘米的塑料管来绕,这样容易绕,也比较坚固。
线之间尽量不留空隙。
3.组装线圈把次级线圈的线的一头接在那个金属球上。
这个球,我们称为放电顶端。
它和地面形成了一个电容。
然后用胶或者热胶枪把球固定在管子一头。
把次级线圈固定在塑料板上,初级线圈固定在次级线圈附近,如下图。
次级线圈的线的另一头接地。
这样,我们先把初级线圈用胶固定在有机玻璃板中间(我假设你买的是有机玻璃板),然后再把次级线圈固定在初级线圈中间。
然后,把次级线圈的一头的漆包线的一小段弄掉一点漆,接在那个圆球上,再把球固定好。
次级线圈的线的另一头要接地。
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MKPH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21717pF的电容。
呃,要这么精确干什么,就取0.022μF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。
串联电容的耐压等于各电容耐压之和,容量的倒数等于各电容的容量的倒数之和。
并联电容的耐压不变,容量等于各电容的容量之和。
(我们组合电容时,尽量使用同种电容。
)建议使用20kv 1000p的电容串并联22次,比较省材料。
很不好意思,在这个部分,我和健美兄都犯了个计算的错误。
电容的容量应该是9802.6411885231473332159831015666pF,或者9.8026411885231473332159831015666nF,或者0.0098026411885231473332159831015666µF。
我错了,我真的错了,我道歉......顺便替健美兄也道歉......我们不是故意算错的。
在这个项目里,我建议你们买二十五个耐压3kV容量10nF的陶片电容,五并五串,花费大约8元。
这样,可以十分接近谐振。
或者买30个耐压1200V容量0.3微法的MKPH电容串联,花费大约30元。
一般情况下,用MKPH电容的效果比用其它电容的效果要好很多。
所以,尽管MKPH电容贵一点,还是尽量使用它吧。
大家明白了没有?这两种方案都是可以的。
但是,用MKPH电动的话,效果肯定要比陶片电容好。
而且使用寿命也高。
唯一的缺点是价格有点高。
5.制作电源我们可以采用单管自激推高压包的方法来产生高压。
如下图。
我们使用一个2N3055三极管。
那个黑色的东西,就是高压包的磁芯。
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。
这个是我做的。
由于时间关系,没给它加散热片。
拍摄时,手抖了一下,有点模糊,不要介意……看看左边,拉出了一厘米左右的电弧。
P.S.单管自激这种方式效率不高,切发热量巨大,如果有条件的还可以使用ZVS 等电路。
在这里特别说一下高压包的问题。
我们要用那1毫米的漆包线绕在高压包的磁芯上。
大家一定注意,高压包的磁芯是整个高压包最脆弱的地方,一不小心就会弄坏。
大家千万千万要小心。
再提一下,两个线圈绕线的方向必须相同,分别是8圈和20圈。
绕不开的话绕4圈和10圈也可以。
6.制作打火器SGTC的原理就是先给电容充电,电容的电压达到一定程度时,在打火器出放出电弧,形成一个回路,然后放电,之后重新开始这个循环。
我们可以用稍粗的漆包线来制作打火器。
一般,打火器是不能用尖端的,需要用光滑表面。
把两段粗漆包线的一头的皮刮掉,弯成两个光滑表面,然后用热胶枪固定在塑料板上,中间留6~10毫米间隙。
如下图。
这个是我做的。
打火器有很多种制作方法。
由于我们制作的这个是小功率的,所以不需要考虑散热的问题,大功率的线圈的打火器发热是很厉害的。
P.S.这种打火器装置也可以做成间距可调的,这对最后的调谐会有所帮助的。
打火器,是火花间隙特斯拉线圈的心脏。
很多人都认为电容是它的心脏,其实打火器的重要性和电容不相上下。
打火器的制作方法有很多。
在这里,两个表面之间的距离在大约6-8毫米就可以了。
务必使用光滑表面!原因可以参考百度百科“尖端放电”。
http://baike.baidu/view/529406.htm我们的线圈很小,不考虑散热的问题了。
再次厚着脸皮说一句,一定要光滑表面。
7.最终的装配如下图。
这个“对地等效电容”没必要做,因为它是放电顶端和地面形成的一个等效电容。
根据电容的概念,这个“电容”的两个极板分别是放电顶端和地面,介质是空气。
在这里要提一下特斯拉线圈的谐振。
呃,算了,不慢慢写谐振的问题了,我来复制一下百度百科里面对于特斯拉线圈的原理的描写的那一段。
反正这本来就是我写的,复制一下也不侵犯著作权。
“工作过程首先,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。
从理论上讲,放电顶端和地面的电势差是无限大的,因此在次级线圈的回路里面会产生高压小电流的高频交流电(频率和LC振荡频率一致),此时放电顶端会和附近接地的物体放出一道电弧。
尽管从理论上讲,放电顶端和地面的电势差为无限大,但是在实际上电弧的长度不会无限大,它受到供电电源(升压变压器)的功率限制,计算方式为:电弧长度(单位:厘米)=4.318×根号下P(单位:W),前提是初级LC振荡回路和次级LC振荡回路的LC振荡频率完全一致(即所谓的“谐振”状态,此时电弧长度会达到最长且效率最高)。
如果不谐振(初级和次级频率不相等),电弧长度将无法达到公式计算的结果。