最详细的全桥固态特斯拉.docx
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最详细的全桥固态特斯拉
全桥固态特斯拉(又名全桥驱动超高压输出开关电源)
关键词:
特斯拉线圈人造闪电磁暴线圈全桥开关电源谐振高压发生器LC谐振变换器SSTC DRSSTC全桥固态特斯拉线圈
工作模式实验有:
脉冲模式,全波模式,平滑模式。
极限实验有:
强电子喷射实验
和线圈微型化即:
微型迷你特斯拉线圈
做这个电路包括所有的东西到完工,总共花了3天的时间,与其他开关电源的不同之处:
1.工作频率非常之高,在350KHZ~700KHZ,(传统的开关电源频率不超过100KHZ)
2.高频变压器,这个变压器必须是空心的,中间不可以放置任何磁性材料。
(高频对电路板布局有着非常严格的要求,所有的走线尽可能粗和短)
这个系统由2个部分构成:
1.高频电路部分 2.LC谐振部分
原理简单阐述:
将220V交流直流成为直流电,然后由H全桥电路变换成400KHZ左右的高频电压。
高频通过高频线圈的初级,在初级产生一个变换的高频磁场,次级线圈耦合出来高频电压大概在2万伏左右,而这个电压同时又是次级线圈的自由谐振驱动电压,次级线圈上面有个环,这个环其实就是一个对空气的电容,这个电容和次级线圈构成了一个LC谐振电路,一旦初级线圈的能量传递给次级后,次级就开始自由谐振,这个谐振是和整个世界产生的,和电磁波发射原理一样,于是次级线圈就产生了高达150KV~200KV的超高频高压,这个频率非常之高,覆盖范围很广,从300KHZ到20MHZ都有,短波收音机可以很清楚的收听到干扰声。
甚至调频收音机也可以很清楚的听到。
所以电路的几个关键部分是:
整流->高频变换->升压->LC谐振
220交流->300V直流->全桥电路(>300KHZ高频电流)->20KV高频电流->LC谐振升至200KV高频电流
高频谐振线圈的制作方法:
初级用2.5mm的电线在直径11cm,长度为40cm的PVC水管上密绕18T。
次级用0.22~0.28mm的高强度漆包线在直径7.5cm,取80cm长的PVC水管上密绕1200T。
绕好后,用直径5cm的水管做成一个环,环外面用铝锡箔纸包好,固定在次级线圈上方,
次级输出上面一端接这个铝锡箔。
下端直接接大地!
初级没有什么特殊的地方,密绕好即可。
放电的照片
输出的高压对空气放电,火花呈现分叉,象一把利剑,喷射状,就像喷出发光的气体一样,火焰平均长度是18cm,这个是有后座力的,可以看得到铁丝在振动,在火花喷射的方式可以感觉了大量的热量,周围发出强烈的臭氧,好在这个臭氧并不是十分浓烈,我没有感觉到任何不适,在火焰周围,可以看到在燃烧的空气,它形成一个燃烧的小球,那是氧气和氮气在燃烧,这个让我想起了球状闪电。
高压拉弧实验也比较让人激动,电弧产生的距离是18cm~25cm(最新记录是30cm),电弧非常的粗,效果很好,还带红色,尖端拉弧效果反而不好,原因是因为尖端电荷泄露缘故,导致电压上不去就泄漏掉了,平滑的放电隙有利于积攒高压再瞬间释放出来。
结论:
对空气放电适合间端放电 ,而2端放电需要用球隙放电;在线圈周围有着强大的电磁波,金属都可以感应出高压电,我用一块没有腐蚀的PCB,距离线圈顶端1米的地方,可以聚集出大约1万伏的高压。
电路的基本参数:
工作电压:
AC220V 50HZ
额定功率:
1500W(散热器主动散热)
最大输出功率:
2500W(散热器主动散热+风扇强冷)
电路工作频率:
400KHZ
输出高压:
150KV~250KV
驱动模式:
全桥功率驱动
电路原理图
特斯拉线圈(TeslaCoil)是一种使用共振原理运作的变压器(共振变压器)。
主要用来生产超高电压但低电流、高频率的交流电力。
特斯拉线圈由两组(有时用三组)偶合的共振电路组成。
(这是全桥SSTC的模型,也是我电路的模型。
)
提供一个非常迷你的特斯拉电路,电压不高,几万伏,效果也非常好。
占空比图
更新几个电路,也比较适合自己制作,电路不复杂,原理懂电源的应该懂。