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      [ 電子 ] 制作小型火花間隙特斯拉線圈

      2011-12-3 09:46| 發布者: 發現 | 查看: 62159

        我來教大家制作一個小型的火花間隙特斯拉線圈(SGTC),適合廣大新手。

        此線圈的高度在四十厘米左右,具體高度和很多因素有關。


        材料:

        1.高壓包一個,不要問如“用什么型號的”一類的話題,因為從理論上講,任何型號的高壓包都可以。

        2.直徑0.25mm漆包線200m。盡量用銅的,這么小的線圈,沒必要用鋁的……

        3.直徑2mm漆包線三米。三米應該差不多。

        4.直徑十二厘米金屬球一個,這個可以在買防盜窗一類的東西的地方買到。而且并不貴,理論上,也就十塊錢。

        5.直徑5厘米,長30厘米PVC管子一根,聚氯乙烯的更好,而有機玻璃是最理想的。

        6.2N3055三極管一個。這個也就三塊。

        7.240Ω 5W,27Ω 1W電阻各一個。也許沒有正好這么大的,稍微有一點差別也將就。

        8.一些厚幾毫米的絕緣板,不能用木頭,最好用塑料。

        9.12V蓄電池一個。

        10.無極性電容若干。

        11.膠一瓶,502啦,101啦啥的都可以。

        12.直徑1mm漆包線數米。


        工具:

        鉗子,剪刀,美工刀,烙鐵,錫絲,等等等等……

        開始制作之前,先說一下,在制作過程中盡量不要改我列出的這些數據。


        1.次級線圈的制作:


        用0.25mm漆包線在管子上繞,如下圖。

        

      制作小型火花間隙特斯拉線圈

        線不能交叉。

        繞1000圈。

        盡量保證線和線之間沒有空隙。

        有條件的,可以用絕緣漆刷一層。


        2.初級線圈的制作:


        用2mm的漆包線繞成如下圖形狀。

        

      制作小型火花間隙特斯拉線圈

        類似一個壓扁的彈簧。

        直徑7.5厘米,繞七圈。


        3.組裝線圈


        把次級線圈的線的一頭接在那個金屬球上。這個球,我們稱為放電頂端。它和地面形成了一個電容。然后用膠或者熱膠槍把球固定在管子一頭。


        把次級線圈固定在塑料板上,初級線圈固定在次級線圈附近,如下圖。

        

      制作小型火花間隙特斯拉線圈

        次級線圈的線的另一頭接地。


        4.組合電容


        我們需要一些無極性電容,推薦使用滌綸電容或者陶片電容。


        根據這個線圈的數據,我計算的結果是需要一個21717pF的電容。呃,要這么精確干什么,就取0.022μF吧(可根據打火器間距進行微調)。


        電容的耐壓取決于電源的電壓,而高壓包可以產生一到兩萬伏的電壓,所以電容的耐壓還是越高越好。電容的計算很簡單,在此,再提一下。


        串聯電容的耐壓等于各電容耐壓之和,容量的倒數等于各電容的容量的倒數之和。


        并聯電容的耐壓不變,容量等于各電容的容量之和。

        (我們組合電容時,盡量使用同種電容。)


        建議使用20kv 1000p的電容串并聯22次,比較省材料。


        5.制作電源


        我們可以采用單管自激推高壓包的方法來產生高壓。

        如下圖。

        

      制作小型火花間隙特斯拉線圈

        我們使用一個2N3055三極管。


        那個黑色的東西,就是高壓包的磁芯。


        繞在鐵氧體上的那兩個線圈,上面到下面兩個分別用1mm漆包線繞八圈和二十圈。繞線的方向必須相同!


        最好給三極管裝一個散熱裝置,因為單管自激會產生高溫,不吱溫度過高會不會把三極管燒壞。


        高手可以直接搭棚,而菜鳥們還是老老實實用洞洞板吧……


        用那個12V蓄電池作為它的電源。


        照圖連接好后,拿高壓包輸出端,即最粗的那條線和高壓包屁股上的那一排接腳試著拉弧,找出拉弧最長的那個接腳,把其它接腳都用絕緣漆或熱膠槍之類的東西封住。然后,就引出了圖中右邊的那兩條線。


        這個是我做的。由于時間關系,沒給它加散熱片。

      制作小型火花間隙特斯拉線圈

        拍攝時,手抖了一下,有點模糊,不要介意……

        看看左邊,拉出了一厘米左右的電弧。


        P.S.

        單管自激這種方式效率不高,切發熱量巨大,如果有條件的還可以使用ZVS等電路。


        6.制作打火器


        SGTC的原理就是先給電容充電,電容的電壓達到一定程度時,在打火器出放出電弧,形成一個回路,然后放電,之后重新開始這個循環。


        我們可以用稍粗的漆包線來制作打火器。


        一般,打火器是不能用尖端的,需要用光滑表面。


        把兩段粗漆包線的一頭的皮刮掉,彎成兩個光滑表面,然后用熱膠槍固定在塑料板上,中間留6~10毫米間隙。


        如下圖。

        這個是我做的。

        

      制作小型火花間隙特斯拉線圈

        打火器有很多種制作方法。由于我們制作的這個是小功率的,所以不需要考慮散熱的問題,大功率的線圈的打火器發熱是很厲害的。


        P.S.這種打火器裝置也可以做成間距可調的,這對最后的調諧會有所幫助的。


        7.最終的裝配

        如下圖。

        

      制作小型火花間隙特斯拉線圈

        這個“對地等效電容”沒必要做,因為它是放電頂端和地面形成的一個等效電容。根據電容的概念,這個“電容”的兩個極板分別是放電頂端和地面,介質是空氣。


        最后一步,非常激動人心!


        按下那個開關,整個線圈開始工作。理論上,這個線圈產生的電弧能有幾厘米吧,我也沒按照這些數據做過。SGTC工作時,打火器會產生不小的噪音,做好心理準備……


        特別注意!!!絕對不能把地線直接接在插座上,因為這個地線是和家里所有電器的地線相連的,如果這樣做了,后果自己想象吧(如果你的那個插座后端實在是良好接地了,那么使用插座底線也行)。


        由于次級LC回路的工作頻率可達上千Hz,很高了。高頻電有一種趨膚效應,即只從導體表面流過,這樣,如果通過人體,只會從皮膚表面過,不會傷到內臟,所以這個線圈的安全性還是不錯的。


        大家看到了,很多人可以摸特斯拉線圈的電弧,那倒不是因為他們有特異功能,原因還是那個高頻交流電。所以,我以前制作了一個比這稍微小一點的線圈,然后我就摸了電弧,感覺還不錯。呃,還是不要輕易去摸電弧為好,如果真的想摸,那就先找根長鐵絲,拿在手里,用鐵絲去引電弧,如果手不麻,那就可以摸了(如果電弧粗的話,當心被燙傷)。注意,我們使用的是高頻電,所以可以摸,要是用工頻電源啥的那還是算了。


        祝大家玩得開心!

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