华夏看点网08月07日小杨来为大家解答以上问题,特斯拉线圈谐振电路原理,一文了解特斯拉线圈的定义很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
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串联谐振变压器,可以获得上百万伏的高频电压传统特斯拉线圈的原理是使用变压器使普通电压升压,然后给初级 LC 回路谐振电容充电,充到放电阈值的,火花间隙放电导通,初级 LC 回路发生串联谐振,给次级线圈提供足够高的励磁功率,其次是和次级 LC 回路的频率相等,让次级线圈的电感与分布电容发生串联谐振,这时放电终端电压最高,于是就看到闪电了通俗一点说,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,十分美丽,我来为大家讲解一下关于特斯拉线圈谐振电路原理?跟着小编一起来看一看吧!
特斯拉线圈谐振电路原理
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串联谐振变压器,可以获得上百万伏的高频电压。传统特斯拉线圈的原理是使用变压器使普通电压升压,然后给初级 LC 回路谐振电容充电,充到放电阈值的,火花间隙放电导通,初级 LC 回路发生串联谐振,给次级线圈提供足够高的励磁功率,其次是和次级 LC 回路的频率相等,让次级线圈的电感与分布电容发生串联谐振,这时放电终端电压最高,于是就看到闪电了。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,十分美丽。
特斯拉线圈工作原理
特斯拉线圈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 . 特斯拉线圈由两个回路通过线圈耦合 . 首先电源对电容 C1 充电,当电容的电压高到一定程度超过了打火间隙的阈值,打火间隙击穿空气打火,变压器初级线圈的通路形成,能量在电容 C1 和初级线圈 L1 之间振荡,并通过耦合传递到次级线圈 . 次级线圈也是一个电感,放顶罩 C2 和大地之间可以等效为一个电容,因此也会发生 LC 振荡 . 当两级振荡频率一样发生谐振的时候,初级回路的能量会涌到次级,放电端的电压峰值会不断增加,直到放电。
特斯拉线圈制作
首先是所需材料。
【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,电子市场可以买到价格 20-30 元;
【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,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
【电磁炉电容】1200V 0.3UF,需要 10-30 个,约 1.5 元一个
【高压电源】可以用 NE555、TL494 等芯片驱动电视机高压包,产生 20000V 以上的高压,但是更好的方法是使用一台 ZVS 驱动器,这种驱动器功率大、发热少、工作稳定可靠。
然后是制作过程。
1、绕制次级线圈,用漆包线在直径 50-75mmPVC 管上绕 1000-1500 圈;
2、制作放电顶端,如下图用铝质排风管制作,为了方便固定,可将两只不锈钢碗一上一下将铝管夹紧,中间打孔用螺丝固定。也可以用铝盆、不锈钢空心球、不锈钢碗、盘子、易拉罐以及其他具有较大表面积的金属物体作为放电顶端,需要注意的是,放电顶端要与次级线圈上端的漆包线连接在一起;
3、将放电顶端和次级线圈上头的漆包线用导线连接;
4、制作初级线圈,将粗电线绕在 10cm 直径的 pVC 管子上,为了方便调试,也可以将单 芯铜线扒皮后如下图所示固定在管子上,注意要每一匝质检都要留有空隙
5、制作初级电容阵,每 10 个电容串联为一组,根据需要多组并联,安全起见每个电容都要并联一个 1m 的电阻;
6、制作打火器,将两个金属物体固定在绝缘体上,间距 3-5mm,为了散热,可以多用几组串联。
【调节谐振】
制作特斯拉线圈的关键就是要谐振,即初级 LC 频率要和次级 LC 频率相等。经过计算你会发现 L1C1≠L2C2,这是你需要调节初级线圈的匝数,使之得到需要的电感值。初级线圈的匝数不宜过少,当调节匝数不能满足谐振条件时,可以通过增减电容组粗调,再调节初级线圈,确定了大概的匝数后,把电路连接好,通电观察放电效果,然后断电,微调调节初级的匝数(比如 5.7、8.2 圈)直到电弧最长。
【注意事项】
特斯拉线圈属于高压设备,严禁在通电时触摸电路的任何部分!
经过这些步骤,一个简易的特斯拉线圈就制作完毕了。接通电源,亲手制作的闪电就出现在眼前。
本文到此结束,希望对大家有所帮助。