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 раскачка первичной обмотки лишь в течение половины периода колебания. 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 - сдвоенная первичная обмотка (L1), части которой включены в противофазе (пуш-пул). 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 с КС147А (4.7 Вольт). Если используются биполярные транзисторы, то стабилитроны, естественно, не нужны.
Конденсатор C1 играет роль фильтра, поэтому желательно брать импульсный, например К78-2. В крайнем случае - рыжая керамика 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, то IRFZ44N (по моей версии) или IRF3205 будут отличным выбором. Если планируется более мощная конструкция - то IRFP460 или IRFP250. Важно понимать, что первичные обмотки составляют автотрансформатор, поэтому максимально допустимое напряжение сток-исток выбранных транзисторов не должно быть ниже удвоенного напряжения питания схемы.
Резистор R2 (1 кОм, переменный) служит для регулировки смещения (как и в качере Бровина) и, соответственно, настройки схемы в рабочий режим при разных питающих напряжениях. Диапазон значений R2 должен меняться при изменении питающего напряжения. Чем выше Uвх - тем больше сопротивление R2.
Вторичная обмотка (L1) сделана на пластиковом кабель-канале круглого сечения. Он хорош своими тонкими стенками и жёсткостью. Диаметр - 25 мм, высота - около 65 мм. Для намотки использовался 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 схему прерыватель не вошёл, так как устройство изначально задумывалось для работы в CW.
Сборка схемы на плату.
Сначала были нарисованы дорожки перманентным маркером.
После чего плата была отправлена травиться в горячий раствор хлорного железа.
После травления все дорожки на плате необходимо облудить. 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, этого не выдержат.
Теперь, когда детали установлены, а дорожки пропаяны, осталось только смыть канифоль с нижней стороны платы. Сделать это можно растворителем № 646.
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 может стать достойной заменой для качера Бровина в низковольтных катушках Тесла. 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
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
VT1, VT2 | MOSFET-транзистор | IRFZ44N | 2 | Не критичен | Поиск в магазине Отрон | |
R1 | Переменный резистор | 1 кОм | 1 | Если напряжение выше 12 В, сопротивление увеличить | Поиск в магазине Отрон | |
R2 | Резистор | 200 Ом | 1 | Если напряжение выше 12 В, сопротивление увеличить | Поиск в магазине Отрон | |
Z1-Z4 | Стабилитрон | 15 Вольт | 4 | Можно изменять напряжение в пределах 5 - 15 Вольт | Поиск в магазине Отрон | |
C1 | Конденсатор | К78-2. 47 нФ | 1 | Не критичен. Можно вообще без него | Поиск в магазине Отрон | |
Скачать список элементов (PDF)
Комментарии (16)
|
Я собрал (0) |
Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
[Автор]
З.Ы. когда сие конструкцию ожидать на флае?
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
Для первичного тестирования полученных от продавцов ГРИ.
Те лампы, которые рядом с катушкой не светятся - потеряли газ/разгерметизировались = брак. :)
[Автор]
[Автор]
Благо дарю за ответ!
[Автор]