Hur man gör en musikal Solid State teslaspole (SSTC) som spelar gitarr! (2 / 14 steg)
Steg 2: Spark Gap och Solid State Tesla spolar (SGTC & SSTC)
Det finns en massa olika Tesla spolar ute, men för räckvidden för detta jag kommer att prata om 2 - Spark Gap och Solid State.
Vad beträffar design går, är Tesla spolar ganska enkel. Om vi tittar på SGTC (första bilden), består den av en hög spänning steg upp transformator, en gnista lucka, en kondensator och två spolar. Som jag nämnde tidigare, vill vi generera ett elektromagnetiskt fält för att inducera en spänning i sekundärlindningens. Denna spänning kommer att lagras på den övre belastningen (oftast några metallföremål, att agera som en kondensator) och så småningom vi kommer passera så mycket elenergi till top ladda det kommer jonisera luften runt det (i princip riva elektroner från atomer syre/kväve etc. orsakar ett flöde av avgift) och producera en gnista!
Ju mer aktuella vi passera den primära spolen (och ju snabbare den flyter), desto större magnetfältet vi producerar och därmed större spänningen vi framkalla i sekundärt. Detta är anledningen till skillnaden i elnätet. Vi tar upp hög spänning kondensator (med hög spänning transformator, detta steg upp nätspänning till runt 30). Eftersom kondensatorn laddas upp potentiella skillnad (eller spänning) överst på spark klyftan blir högre och högre. Ungefär som spänningen på topp ladda, när det är tillräckligt hög kommer nog det jonisera luften mellan det, sedan korta banan! Luckan fungerar ungefär som en switch, och när det är "stängd" kondensatorn utsläpp snabbt orsakar en enorm ström att flyta genom primärt.
Som ovan nämnda spark gap fungerar som en "switch", kan du justera hur ofta det "tänds" genom att ändra avståndet mellan två punkter. Om de är närmare tillsammans sedan tid att ladda kondensatorn spänningen uppdelning är mindre, därav vitalisera den vi den primära spolen oftare (jag tror en tumregel är att 30 behövs för att överbrygga en klyfta 1 cm). Omvänt, om vi gör större distansera det tar längre tid att ladda kondensatorn, ergo, vi vitalisera primärt mindre ofta, men när det bryter ner spark klyftan får vi ett större flöde av ström. Men vi nu lever i en ålder av halvledare, så det verkar passande att ersätta spark klyftan med halvledar byta enheter- och detta leder oss till SSTC (Solid State Tesla spolar). Gå runt det mycket lika (circuit design visas i senare steg och grundligt förklarade) men vi måste lägga till i vissa växlar. Dessa kan vara MOSFETs eller IGBTs - det är oftast den senare på grund av deras höga nuvarande hanteringsegenskaper. En hög nivå Sammanfattning av myMusicalTesla visas i bilden ovan. Vi har tre huvudsakliga komponenter - likriktaren (för att ändra växelström DC) växling kretsar (att vitalisera den primära spolen) och den brytaren (används för att skapa musik, mer om detta senare). Att införa dessa växlar innebär också att vi inte längre behöver sådana höga spänningar - eftersom vi inte behöver att överbrygga en luftspalt. Detta minskar storleken och kanske mer viktigt, kostnaden.
Hittills verkar det ganska enkelt, men komplexiteten kommer när vi ser detta som en LRC (induktor - motståndet - kondensator) krets, löst tillsammans med en annan LRC krets. Eftersom det har löst sammansatta inte all energi skickas per cykel. Vad mer är vi vill kunna passera som mycket energi per cykel som möjligt- och detta kan göras genom energigivande primära spolen på resonant frekvens av sekundärt. Innan jag förklara hur vi beräknar den resonant frekvensen (se steg när det gäller den sekundära spolen), jag ska förklara vad resonans faktiskt är.
Jag skulle starkt rekommendera Richie Burnett webbplats - förklarar han mycket mer i detalj hur Tesla spolar arbete och han verkligen får och smutsiga med matte - han också innehåller en hel del "räckvidd spår ytterligare säkerhetskopiera teorin, ett måste läsa för Tesla Coil entusiaster!