Фемтотесла на 1П24Б-В. Часть 1

Эта статья посвящена VTTC (Vacuum Tube Tesla Coil) – катушке Тесла на электронной лампе. Предлагаемое в статье устройство построено на стержневом сверхминиатюрном пентоде 1П24Б-В. Аппарат имеет раздельное питание: накал питается от 1 "мизинчиковой" батарейки, а анодные цепи - от внешнего источника. Скажу сразу: мощность конструкции очень мала, разряда она не создаёт, однако, различные газонаполненные лампы зажигает неплохо.

Детали

Для сборки катушки понадобится совсем немного деталей, однако достать их можно уже не в каждом магазине радиодеталей.

Несколько слов о вторичной обмотке и ОС (Обратной Связи)

Мотать вторичную обмотку следует на пластиковой (не металлопластиковой!) водопроводной трубе диаметром 2 см, при этом желательно использовать тонкостенные трубы, так как потери в толстых стенках заметно ухудшают результат работы схемы (проверено на собственном опыте). Как было написано выше, эта обмотка имеет отвод от середины, что является очень необычным решением для катушки Тесла. Делается он так: отмечаем карандашом на трубе середину и мотаем до отметки, после этого слегка подклеиваем провод и, когда клей схватится, отмеряем несколько сантиметров провода, складываем его пополам, скручиваем в "косичку" и, приклеив место где начинается петля, продолжаем намотку в том же направлении до конца.

Обмотка обратной связи мотается на вторичной обмотке и своего каркаса не имеет. Разумеется, мотать следует не на саму обмотку: сначала необходимо положить несколько слоёв изоленты (5 - 10), затем на неё уложить витки. Готовая обмотка ОС заливается секундным клеем. Для макета рекомендуется под изоленту положить пару слоёв бумаги, тогда обмотку можно будет перемещать. В случае с предлагаемой конструкцией, обмотка находится в верхней части вторички.

Сборка

Для опытного тесластроителя сборка и настройка подобной конструкции не составит особого труда, однако, так как статья предназначена для начинающих, процесс сборки и настройки будет расписан подробно.

Выше представлена схема самой катушки. Топология - бейзфид.

Первое, в чём я ошибся: лампа 1п24б-в имеет прямонакальный катод, поэтому один из выводов питания накала будет, по совместительству, ещё и катодом. Но какой из них? Исходя из цоколёвки (и собственного опыта обратного подключения), могу сказать, что катод - это 1 вывод. На него же следует подавать минус питания накала. Я же сделал наоборот и… ничего не заработало. Тут стоит быть внимательным.

Цоколёвка пентода 1П24Б-В

Второй ошибкой стало то, что в первом варианте печатной платы лампа стояла слишком близко к высоковольтной катушке, при этом ещё и параллельно ей, в результате чего конструкция работала хуже, чем на макете, в итоге плату пришлось переделать.

Также могу дать совет: не стоит сразу делать печатную плату и клеить всё «намертво», лучше сначала собрать макет и добиться его стабильной работы.

При отладке использовался навесной монтаж:

А вот так макет работает при правильной настройке:

Плата имеет размеры 5.5x8.5 см. Её заготовку можно видеть на фото выше.

Плата изготавливается по следующей технологии: сначала раскладываются/расставляются компоненты по лицевой (той, на которой нет меди) стороне текстолита так, как они должны будут быть расположены, и карандашом рисуются границы дорожек и отверстия под ножки деталей. Затем последние засверливаются очень тонким сверлом. После уже можно развести перманентным маркером дорожки на обратной стороне платы. Далее всё стандартно: травление в тёплом растворе хлорного железа. Плата, изображённая выше, - это первый вариант, который, как было упомянуто ранее, не работал (кроме того, здесь есть несколько недочётов в трассировке).

Для увеличения скорости травления, на ванночку был направлен поток тёплого воздуха от нагревателя.

После травления необходимо удалить краску от маркера. Для этого хорошо подойдёт 646-й растворитель. Затем платку можно помыть водой с мылом. Дальнейшие действия таковы: распаиваем все элементы по местам, приклеиваем вторичную обмотку с ОС, припаиваем все провода. Теперь нужно дождаться полного высыхания клея и покрыть всю конструкцию изоляционным лаком, для чего хорошо подходит обычный цапон. Теперь главное устройство готово к работе.

Питание

В этой части цикла для питания анодных цепей используется сеть, во второй части планируется описать сборку преобразователя напряжения, питающегося от батареек, и продемонстрировать работу данной катушки от полностью батарейного питания.

Для питания анодных цепей этой катушки необходимо напряжение в 125 вольт, при этом потребляемый ток составляет 10 мА. Использованная схема питания от сетевого напряжения крайне проста: трансформатор 1:1 подключён к последовательно включённым лампе накаливания на 40 ватт и катушке. Всё же приведу схему этого устройства:

Лампу накаливания можно заменить резистором, поэтому она на схеме обозначена как R1. Диод VD1 - FR107. Под сеть идёт "вилка", а под выход - ответная часть гнезда, установленного на плате катушки.

Результат

Вид снизу:

Вид сверху:

Сбоку:

Рядом с временным источником анодного питания:

В темноте можно увидеть, как краснеет накал:

А вот и долгожданный результат:

На этом всё. Вторая часть будет посвящена сборке преобразователя напряжения для батарейного питания анодных цепей.

Теги:

• Высокое напряжение
• Катушка Тесла
• Преобразователь напряжения