Hur man bygger en gnista Gap Tesla Coil (SGTC) (3 / 10 steg)
Steg 3: Skapa primära kondensatorn
Det gör inställd vi Utgångsimpedans transformator lika reaktans av kondensatorn:
Xc = 1 / (2πfC)
XT = E / jag
Därför, om Xc = XT , då
C = 1 / (2πfXT)
där f är frekvensen som kondensatorn laddas med (nätfrekvens); Detta är standardiserad till 60Hz i USA.
För min särskilda transformator, en 9kV 30mA NST, beräknades optimal kondensator värdet enligt följande:
C = 1/(2π*60Hz*9000V/0.030A) = 8.8nF
Här är en bekväm online-kalkylator som automatiserar proceduren: http://deepfriedneon.com/tesla_frame6.html (Välj "kondensator till transformator Match")
I själva verket är det dock önskvärt att använda en perfekt matchade kondensator eftersom om spark klyftan inte eld, sedan "resonant löneförhöjningen" av spänningen över kondensatorn och transformator kommer nästan säkert leda till en transformator uppdelning. Du kan läsa mer om detta här: http://www.richieburnett.co.uk/resonant.html
Jag valde att använda en något större än resonant kondensator värdet av 10nF i min spole. Det är bättre att ha några extra kapacitans än det är att ha lite för lite eftersom detta sätt några av energi storleken på kondensatorn är bortkastade, medan i det senare fallet, del av energin från transformatorn är bortkastad.
Nästa, för att beräkna den nödvändiga märkspänningen för primära kondensatorn, finner vi topp AC spänning av transformator. Eftersom Vpeak = 1.4 * VRMS , peak spänningen för min transformer är 1,4 * 9000V = 12600V. Eftersom vi inte vill köra rätt kondensator vid högsta tillåtna spänning, lägger vi oftast flera kilovolt utrymme. Kondensatorn bör helst vara fått två gånger RMS spänningen av transformator. Jag beslutade att bygga en kondensator fått för 15kVen på grund av ekonomiska överväganden. Med min 10nF 1.5kV kondensatorer, fungerar detta till 10 strängar av 10 Seriekondensatorer, ger mig exakt 10nF på 15kVen, perfekt! (DeepFriedNeon har också en MMC kalkylator som du kan använda för att hitta den bästa primära kondensator konfigurationen)
Slutligen bör varje kondensator har en 10 megaohm motstånd parallellt med det så att banken inte stanna laddade när spolen är avstängd.
Fysiska konstruktion av kondensator bank är inte mycket kritisk. Jag använde en kvadrat av plexiglas som jag borrade med 200 hål för att montera kondensatorer och motstånd (se första bilden). Men för att göra saker lättare, drog jag ett diagram (bild 2) som förklarar hur jag borrade styrelsen och monterade komponenter. Visa full storlek bilden för bättre läsbarhet.