探索特斯拉线圈驱动板,全面审查和测试
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这是一个相对便宜的完整的特斯拉线圈驱动器,所以我们只需要一个初级和次级线圈来构建功能性的特斯拉线圈。
前段时间我给你们看了一个视频,我分析了一个超便宜的特斯拉线圈驱动器,它的价格不到20美元。这次我还将向您介绍一种相对便宜的其他类型的驱动器,成本约为50美元,但它是完整的,包含一个半桥电路,两个功率场效应管和适当的散热器,以及一个全波整流器。
简而言之,在这种情况下,我只需要线圈,初级和次级组装一个功能特斯拉线圈。在这个特殊的例子中,我使用的是带有最高负载的工厂制造的初级和次级线圈,所以我只花了几分钟就启动并运行了设备。
首先,让我们检查一下电路板本身及其上的元素。很明显,它是在双面层压PCB上制作的质量。它有低压部分,用白色边框将低压部分与高压部分隔开。
与前面提到的模块不同,在这种情况下使用SMD组件,这减少了所需的电路板空间和成本,也简化了制造过程。低压部分由外部12V直流电源供电。开关在中断或音频调制之间选择工作模式。中断器和音频调制器部分使用两个555定时器ic, LM393比较器和74HC14。使用两个电位计,可以在中断模式下调整独立的脉冲宽度和频率。
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在音乐模式下,只有脉冲宽度可以调整,因为频率是由音乐控制的。小磁环反馈次级线圈的接地线。根据导线的方向,这个微型开关的位置会发生变化。另一部分由UCC 37324双通道栅极驱动芯片组成,后面是两个互补的AO4606型mosfet。这样就避免了栅极驱动芯片的过载。有一个栅极驱动变压器,连接两个功率mosfet的W20NM60型,安装在相对较大的散热器上,其特性对应于众所周知的IRFP460。高压部分由保险丝、格雷茨桥和220微法拉大容量滤波电容组成,为半桥MOSFET配置提供电源。特斯拉线圈一绕组接在绿色端子上,另一端电压最高220V。在我开始测试之前,让我警告你,这个实验将使用对生命和健康有危险的高压,所以我不建议你在家里重复这个实验,除非你在这方面有广泛的先验知识。根据厂家的建议,初级线圈的电感建议至少在7uH左右,次级线圈的谐振频率在200到800千赫之间。
具体来说,在这种情况下,初级线圈的电感为7µH,这是最小允许值,以便获得最佳结果。次级谐振频率约为240KHz(在直径7cm的体上约1200转),与顶负载一起计算。现在让我们看看这个设备在实际情况下是如何工作的。首先我们把初级线圈连接到适当的地方,然后我们把次级线圈的开头通过这个磁环,然后接地。然后我们将一个12V直流电源连接到适当的连接器,最后是一个主电源,如果你有一个,可以通过一个可变电源连接。我们把开关调到中断模式。现在逐渐增加电压到大约50伏。我把CFL灯泡靠近次级,如果它不亮,我们需要把微动开关切换到另一个位置。
灯应该被激活,这是一个信号,一切连接良好,我可以开始增加电压。
正如你所看到的,火花是野生的一个可变的形状,类似于一个火花间隙特斯拉线圈,这是二次低谐振频率的结果。火花的长度略大于12cm,这与该驱动器的制造商的描述相对应。令人惊讶的是,即使在器件长期工作后,功率mosfet的温度也非常低,这是由于中断产生的脉冲持续时间短。
在支持方波音乐播放的音乐模式下,它也能很好地工作。
最后是一个简短的结论。这是一个相对便宜的完整的特斯拉线圈驱动器,所以我们只需要一个初级和次级线圈,在几分钟内我们就可以做出一个好的,强大的,功能齐全的特斯拉线圈,适合长期连续运行。
安全提示:除非您熟悉高压安全技术,否则请勿尝试重新创建本视频中显示的实验!即使超过60V的直流电也可能致命,即使交流电源电压由于电容器中存储的能量而断开。
本文编译自hackster.io