特斯拉線圈又叫泰斯拉線圈,因為這是�"Tesla"這個英文名直接音譯過來的。這是一種分布參�(shù)高頻串聯(lián)諧振變壓�,可以獲得上百萬伏的高頻電壓。傳�(tǒng)特斯拉線圈的原理是使用變壓器使普通電壓升壓,然后給初級LC回路諧振電容充電,充到放電閾值的,火花間隙放電導�,初級LC回路�(fā)生串�(lián)諧振,給次級線圈提供足夠高的勵磁功率,其次是和次級LC回路的頻率相�,讓次級線圈�電感與分布電容發(fā)生串�(lián)諧振[1] ,這時放電終端電壓,于是就看到閃電�。通俗一點說,它是一個人工閃電制造器� 在世界各地都有特斯拉線圈的愛好�,他們做出了各種各樣的設�,制造出了眩目的人工閃電,十分美麗�
其原理是使用變壓器使普通電壓升�,然后經由兩極線圈,從放電終端放電的設備.特斯拉線圈由兩個回路通過線圈耦合.首先電源對電容C1充電,當電容的電壓高到一定程度超過了打火間隙的閾值,打火間隙擊穿空氣打火,變壓器初級線圈的通路形成,能量在電容C1和初級線圈L1之間振蕩,并通過耦合傳遞到次級線圈.次級線圈也是一個電�,放頂罩C2和大地之間可以等效為一個電�,因此也會發(fā)生LC 振蕩.當兩級振蕩頻率一樣發(fā)生諧振的時�,初級回路的能量會涌到次級,放電端的電壓峰值會不斷增加,直到放電.
SGTC(Spark Gap Tesla Coil�=火花間隙特斯拉線�
Jacobs Ladder作品
Jacobs Ladder作品
尼古拉·特斯拉先生本人當年�(fā)明的“特斯拉線圈”就屬于SGTC。由于構�、原理較為簡�,所以也是現(xiàn)階段初學者入門特斯拉線��
SISGTC(Sidac-IGBT SGTC)=觸發(fā)二極管特斯拉線圈
由觸�(fā)二極�--IGBT管組成的電路組代�?zhèn)鹘y(tǒng)火花間隙工作,達到消除打火噪音的目的�
SSTC(Solid State Tesla Coil�=固態(tài)特斯拉線�
說通俗些是個單諧振的電子開關特斯拉線圈,初級不�(fā)生串�(lián)諧振,只給次級提供可以滿足次級LC�(fā)生串�(lián)諧振的頻率,讓次級線圈發(fā)生串�(lián)諧振,初級電流為激勵源電壓除以交流阻抗�
�(yōu)點:具有低噪�、高效率、壽命長的特�,因而得到了很好的發(fā)展�
缺點:初級線圈給次級線圈提供的勵磁功率有�,電弧不��
ISSTC(Interrupted SSTC)=帶滅弧固�(tài)特斯拉線�
同輸出功率下,SSTC的電弧成簇狀,且明顯不如SGTC壯觀。這時,可以加上一個滅弧器來模仿SGTC的工�,電弧可以長一�,還可以利用音頻信號滅弧信號來演奏音樂�
DRSSTC(Dual Resonant SSTC)=雙諧振特斯拉線圈
DRSSTC本質屬于一個串�(lián)諧振逆變�,相對于SSTC來說,由于初級線圈發(fā)生了串聯(lián)諧振,初級線圈電感兩端的電壓為激勵源電壓的Q�,諧振阻抗Z(R)因子很�,因此初級的諧振電流很大(諧振電壓除以諧振阻抗等于諧振電流),此時給次級提供的勵磁功率也會很大,和SSTC可不是一個數(shù)量級�。相比SSTC來說,SSTC的初級線圈給次級線圈無法提供足夠大的勵磁功率,所以導致SSTC產生的閃電壯觀程度不及同功率等級的火花隙特斯拉線圈�
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DRSSTC的初級線圈不僅滿足了次級線圈的電感和分布電容�(fā)生串�(lián)諧振的條件,也能夠給次級線圈提供足夠大的勵磁功率,所以DRSSTC的電弧長度會很長�
�(yōu)點:相比SGTC來說,沒有火花間隙的聲光污染,可控性強,可以放音樂,效率高,壽命長�
QCWDRSSTC(Quasi Continuous Wave DRSSTC)=準連續(xù)波雙諧振固態(tài)特斯拉線�
CWDRSSTC(Continuous Wave DRSSTC)=連續(xù)波雙諧振固態(tài)特斯�
實驗證明,連續(xù)模式(CW)的特斯拉線圈由于功率要是在沒有時間限制情況�(fā)揮出來弧并不�,且呈簇狀�
VTTC(Vacuum Tube Tesla Coil)=真空管特斯拉線圈
當電子管逐漸退出我們的視野�,一群電子管�(fā)燒友用它們做出了VTTC。電子管本身有高頻性能好等等優(yōu)點,所以做出的VTTC效果十分獨特。但�,不可否認,電子管本身有造價�、壽命低、效率低、發(fā)熱嚴重以及極易損壞等缺點,VTTC未能大范圍流��
基本原理,類似于晶體管的自激�
SSVC(Solid State Valve Coil)=固態(tài)-真空管特斯拉線圈
OLTC(Off Line Tesla coil)=離線式特斯拉線圈
當我們把SGTC的打火器去掉,換成一個MOSFET或者IGBT來代�,并在用一個二極管反向并聯(lián)在D極和S極(如果是IGBT,就是C極和E極)�,并用一個固�(tài)的電路來控制這個開關管,再加以低壓驅動,就成了OLTC�
它的本質原理依然是LC振蕩,且和SGTC幾乎相同,不同的地方,就是把打火器換成了固態(tài)開關,并使用了低壓驅�。其它地方沒有太多區(qū)��
由于是低壓驅�,無法形成太大的電流,所以OLTC的電弧是不如SGTC壯觀�。[
特斯拉線圈是由一個感應圈、變壓器、打火器、兩個大電容器和一個初級線圈僅幾圈的互感器組成�
簡介
2007�,曾經有一篇介紹特斯拉線圈的文
尼古拉·特斯拉
尼古拉·特斯拉
章:《近距離接觸“死亡之手� 家中制造的人工閃電》。其中大概介紹了特斯拉線圈的大概組成部分和原��
特斯拉線圈(Tesla Coil)是一種使用共振原理運作的變壓器(共振變壓器),由美籍塞爾維亞裔科學家尼古拉·特斯拉�1891年發(fā)�,主要用來生產超高電壓但低電流、高頻率的交流電�。特斯拉線圈由兩組(有時用三組)耦合的共振電路組�。特斯拉線圈難以界定,尼古拉·特斯拉試行了大量的各種線圈的配置。特斯拉利用這些線圈進行�(chuàng)新實�,如電氣照明,熒光光�,X射線,高頻率的交流電流現(xiàn)�,電療和無線電能傳輸,發(fā)�、接收無線電電信號�
早期
尼古拉·特斯拉是一位偉大的科學�。但值得一提的是,這位絕世天才的偉大發(fā)明家?guī)缀醣蝗藗冞z�。尼古拉·特斯拉其中之一�(fā)明就是特斯拉線圈 ,原理為把一個線圈連接在電源上,作為發(fā)射器傳輸能量;另一個線圈連著燈泡,作為能量接收器。通電后,�(fā)射器能夠�10兆赫茲的頻率振動,另一個線圈連著的燈泡將被點�。后來,特斯拉試圖利用地球本身和大氣電離層為諧振電容來實�(xiàn)無線輸電,為此在紐約長島建造了一�29米高的發(fā)射塔(沃登克里弗塔),但值得一提的是:由于摩根覺得此行為與自己利益毫無關系決定撤資,實驗工地的設備也被法院沒收充當?shù)�?,沃登克里弗塔被拆除?BR> 放大�(fā)射機
特斯拉后來發(fā)明了所謂的“放大發(fā)射機�,稱之為大功率高頻傳輸線共振變壓�,用于無線輸電試驗。特斯拉的無線輸電技��
特斯拉線圈不僅僅是被用在游戲或藝術方面,更可貴的是它擁有重大意義的用�,比如利用特斯拉線圈可以實現(xiàn)電能的無線傳�,且該方式傳輸效率高、對生態(tài)破壞性小,但是實際應用中還存在諸多困難和障礙,還無法將其應用到實際電力輸送中.閃電是一種大氣放電現(xiàn)象,閃電�(fā)生時釋放巨大的能�,其電壓高達�(shù)百萬伏,平均電流�2×105A.據(jù)估計,地球每秒鐘被閃電擊中的次數(shù)達到45次.一次閃電所產生的能量足以讓一輛普通轎車行駛大
�290�1 450km,相當于30�144L汽油產生的能量.而對閃電的利用卻是相當困難的,這是因為閃電�(fā)生時間短至幾十毫秒,很難被捕捉到.而特斯拉線圈則是捕捉閃電的可能性工具之一�
概況
�(xiàn)代的愛好者�,根�(jù)特斯拉線圈由LC振蕩接收能量的原理,設計出了極具�(xiàn)代感的SSTC[4]。早期的SSTC玩家大多�(shù)都是外國人�
固態(tài)特斯拉線�,是由芯片振蕩代替SGTC的LC振蕩并由放大器放大功率后驅動次級線圈部分的特斯拉線圈。它的原理依舊是LC振蕩,只是發(fā)射端作了改動�
固態(tài)特斯拉線圈還可以通過音頻來控�,使電弧推動空氣�(fā)聲�
固態(tài)特斯拉線圈是通過芯片的振蕩來產生高頻交流電的。由于固�(tài)特斯拉線圈的工作比較好控制,固態(tài)特斯拉線圈有兩種:定頻和追頻。定�,即初級部分只能�(fā)射出一個固定的頻率;而追�,就是初級部分會根據(jù)次級部分的LC振蕩頻率自動調整�(fā)射頻率,從而達到完美的諧振。所以,追頻SSTC已經成為固態(tài)特斯拉線圈的主流�
定頻sstc
sstc
sstc
這是一張由555定時器芯片控制的定頻SSTC電路圖,來源不詳(根�(jù)推測,有可能是貼吧的Tesla粉絲的作品)�
其中,NE555是頻率源,即產生高頻信號的芯�。它通過8�7腳上的電阻和6腳上的電容來控制輸出頻率,對于它的原�,在此不作過多解��
555定時器由3腳輸出高頻信�。在此電路圖�,輸出的信號經過3個晶體管的放�,輸入到一個MOSFET(金屬氧化物場效應晶體管)的門極,經過放大,在初級線圈輸出強度較高的高頻電磁波,被次級線圈接收,由于LC振蕩,在次級線圈中產生電�,從而產生電��
制作定頻SSTC,需要使芯片輸出的頻率和次級部分的LC振蕩頻率一�,才能諧�。所�,此電路圖中�7腳上的電阻用一個定值電阻和一個電位器代替,可以比較方便地調節(jié)輸出頻率,從而諧��
特別說明,如果按照這張電路圖的參數(shù)制作,輸出的頻率對于一般的SSTC來講有點低了,所以盡量不要按照這張圖的�(shù)�(jù)來制��
追頻sstc
定頻電路有它本身的缺點,于是追頻電路誕生��
追頻sstc
追頻sstc
Steve的追頻SSTC
這是國外愛好者SteveWard的電�,是追頻電路�
首先,對次級線圈�(fā)射一些能�,使它內部有高頻交流電(LC振蕩�,然后會�(fā)射出電磁泀電磁波被天線接收(圖中的Antenna�,經過兩個邏輯門成為正電壓的信號,然后輸入兩枚功率放大芯�,再通過GDT(GateDriverTransformer,門驅動變壓器)輸入到一個半橋(功率放大電路,后面會詳細地講)中,產生強度較高的電磁�,被次級線圈接收。此時次級線圈內再次有了能量,會以電磁波的形式發(fā)射出�,輸入天�,于是就這樣循環(huán)下去�,這種反饋方式叫天線反��
除了上述的反饋方式,磁環(huán)反饋是另一種反饋方�,在一個大小合適的磁環(huán)上面繞上30�50匝的導線,將導線的兩端接到圖中的反饋�,然后將次級的地線穿過磁�(huán)繞一匝再接地就可以了�
天線反饋的優(yōu)點是制作簡單,原理是利用電磁波遇到金屬會產生感生電流的特�;缺點是驅動電路也要接地,有時候會出現(xiàn)起振困難的狀�。磁�(huán)反饋則正好與天線反饋相反�
特斯拉線�
特斯拉線�
追頻電路是由次級LC振蕩回路直接采集頻率信息,從而發(fā)射電磁波,于是可以達到完美的諧振�
信不信由�,特斯拉線圈不只能夠保護你的筆記本電�、彈奏美妙的樂曲,還可以讓一群人一起歡�,一同流口水??�
這場在加州圣馬刁MakerFaire2008會場內的表演,炫麗的閃光不僅讓旁觀的觀眾驚呼連�,而在嘶嘶作響的閃光聲�,隱約還能聽到嘖嘖的口水�。不過這可不是觀眾被閃電電到臉部抽筋所至亂噴口�,而是由于在這兩座線圈中掛有成打的熱�,當閃電刷過的時�,陣陣的香味也就跟著飄了出來�
維庫電子�,電子知�,一查百��
已收錄詞�168715�