Простейшая SSTC

Начинающие тесластроители зачастую выбирают для своих первых устройств схему Качера Бровина. Это объясняется его простотой, дешевизной и возможностью питания от низкого напряжения, вплоть до 1.5 вольт, что делает девайс портативным и безопасным. Однако, как это часто бывает, подобные сверхпростые схемы не лишены серьёзных недостатков. Если говорить конкретно о Качере, то среди минусов - низкий КПД и один такт. Вместе, они делают схему подходящей, разве что, для роли игрушки или первого девайса, собранного своими руками, наряду с мультивибратором. Получить с классического Качера результаты, сравнимые с результатами любых других тесел (например, SSTC и VTTC или, тем более, DRSSTC и SGTC) практически невозможно.. В статье я опишу чуть более сложную конструкцию портативной катушки Тесла, которая позволит получить результаты гораздо лучше "качерных". Итак, схема:

Что первым бросается в глаза - две первичные обмотки (L2 и L3), включённые в противофазе. Такое решение характерно, скорее, для преобразователей напряжения, нежели для тесел. Однако, именно это позволяет сделать двухтакт, не прибегая к мостам и полумостам.

Обратная связь берётся с низа вторичной обмотки (L1) и подаётся на затворы не напрямую, как в Качере, а через высокочастотный трансформатор (TV1), намотанный на ферритовом кольце. Это, можно сказать, атрибут классической SSTC. Стабилитроны необходимо брать на напряжение не выше 75% от максимального напряжения затвора транзистора по даташиту и не ниже 5 вольт, хотя у меня схема работала и на КС147А (4.7 Вольт). Если используются биполярные транзисторы, то стабилитроны, естественно, не нужны.

Конденсатор питания (C1) желательно брать импульсный, например К78-2, как у меня. В крайнем случае - рыжая керамика из радиоприёмника на 0.01 - 0.1 мкФ. Она тоже подходит, но результат может быть хуже.

К транзисторам (VT1, VT2) особых требований нет. Если использовать питание в пределах 24 Вольт и ток до 2 Ампер, то IRFZ44N (по моей версии) или IRF3205 будут отличным выбором. Если планируется более мощная конструкция - то IRFP460 или IRFP250.

Резистор R1 (200 Ом) защищает от прямого подключения затворов к "+" питания при выкрученном в крайнее положение резисторе R2. Резистор R2 (1 кОм, переменный) служит для регулировки смещения (как и в качере Бровина) и, соответственно, настройки схемы при разных питающих напряжениях. Диапазон значений R2 должен меняться при изменении питающего напряжения. Чем выше Uвх - тем больше сопротивление R2.

Вторичная обмотка (L1) у меня сделана на трубке для электрической проводки. Она хороша своими тонкими стенками, не приводящими к серьёзным потерям, и достаточно высокой жёсткостью. Диаметр - 25 мм, высота - около 65 мм. Для намотки использовал обмоточный провод диаметром 0.1 мм.

Первичная обмотка сделана из двух силовых одножильных проводов, сплетённых в "косичку".

Несколько фотографий процесса сборки катушки навесным монтажом:

Размеры вторичной обмотки по сравнению со строительным карандашом.

Силовая часть катушки навесным монтажом.

Работа катушки в CW-режиме. Питание от 8 "пальчиковых" батареек.

Вид разряда катушки с прерывателем (собран на дискретных компонентах). В итоговую конструкцию прерыватель не вошёл, так как конструкция изначально задумывалась для CW.

Работа схемы меня устроила и было решено собрать её на плату.

Сначала были нарисованы дорожки специальным маркером.

После чего плата была отправлена травиться в горячий раствор хлорного железа.

После травления все дорожки на плате необходимо залудить. Когда это будет сделано, можно приступить к установке компонентов.

Важное замечание: после установки всех деталей схемы, крайне желательно пропаять все дорожки. Ток в цепях первичных обмоток может достигать 5 - 6 Ампер и непропаянные дорожки, скорее всего, не выдержат такого.

Теперь, когда детали установлены, а дорожки пропаяны, осталось только смыть канифоль с нижней стороны платы. Сделать это можно растворителем № 646.

Теперь можно провести пробный запуск. Если всё сделано правильно, то на терминале появится 2 - 3 сантиметровый "пушистик".

Ну и разряд с качера, для сравнения. Параметры вторички, первички и питания одинаковые.

Если резюмировать, то предложенная в статье схема могла бы стать достойной заменой для качера Бровина в маломощных теслах. Схема простая, процесс настройки сводится к вращению одного переменного резистора, низкое питающее напряжение, высокий КПД. Ну а на этом, пожалуй, всё. Желаю всем удачи!

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Высокое напряжение
• Катушка Тесла
• Перевод