какие транзисторы подойдут для катушки тесла
Катушка Тесла на одном транзисторе или качер Бровина
В этой статье будет рассмотрено создание миниатюрной катушки Тесла на одном транзисторе или так называемый качер Бровина. Суть состоит в том, что в катушке Теслы переменное напряжение высокой частоты подается на первичную обмотку, а в качере Бровина первичную обмотку катушки питает коллекторный ток транзистора. Владимир Ильич Бровин выяснил, что именно при подобной схеме генератора на коллекторе будет возникать высокое напряжение, и, исходя из этого, получил новый способ управления транзистором. Поэтому устройство называется «Качер» Бровина (по фамилии автора и от сокращения названия качатель реактивности).
Это устройство представляет собой генератор высокой частоты и высокого напряжения, благодаря чему имеется возможность видеть коронный разряд. Кроме того, вокруг работающего Качера возникает достаточно сильное электромагнитное поле, которое способно влиять на работу электронного оборудования, ламп освещения и тому подобное. Изначально Тесла планировал использовать подобные устройства для беспроводной передачи энергии на большие расстояния, но либо он столкнулся с проблемами эффективности, окупаемости, недостаточного финансирования или еще какими-то неизвестными причинам, но на данный момент подобные устройства получили широкое распространение только в качестве учебного пособия или игрушки.
-проволока толщиной 0.01мм
-провод сечением 2-4 мм
-транзистор
-dvd-диск
-клей
-газоразрядная лампа
-радиатор
-труба
Описание создания устройства.
После того как мы разобрались что это за устройство и для каких целей собиралось автором, предлагаю рассмотреть схему этого прибора, которая расположена ниже.
Как видно схема устройства Качера довольно простая, на пайку такой схемы у автора ушло всего 10-15 минут. Но он решил немного модернизировать ее. Так, например, вместо дросселя установлен источник постоянного тока на 12 В так же электролитический конденсатор, емкость которого должна быть не меньше 1000 Мкф, причем чем она больше, тем лучше.
Стоит напомнить, что несмотря на свои маленькие размеры, качер имеет сильное электромагнитное поле, и, следовательно, способен оказывать негативное влияние на организм человека при длительном взаимодействии. Поэтому во избежание появления головных болей или ноющей боли в мышцах, не стоит проводить за работой с качером слишком много времени.
Сильное электромагнитное поле может оказывать влияние на нервную систему, а разряды из-за своей высокой частоты могут оставлять ожог (хотя боли вы можете и не почувствовать).
ПОЭТОМУ ОЧЕНЬ ВАЖНО СОБЛЮДАТЬ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ДАННЫМ УСТРОЙСТВОМ.
Катушка Тесла своими руками
Трансформатор Тесла изобрел знаменитый изобретатель, инженер, физик, Никола Тесла. Прибор является резонансным трансформатором, вырабатывающим высокое напряжение высокой частоты. В 1896 году, 22 сентября Никола Тесла запатентовал свое изобретение как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала». С помощью этого устройства он пытался передавать электрическую энергию без проводов на большие расстояния. В 1891 году Никола Тесла продемонстрировал миру наглядные эксперименты по передаче энергии от одной катушки к другой. Его устройство извергало молнии и заставляло светиться люминесцентные лампы в руках удивленных зрителей. Посредством передачи тока высокого напряжения высокой частоты ученый мечтал обеспечить бесплатной электроэнергией любое здание, частный дом и прочие объекты. Но, к сожалению, из-за большого потребления энергии и низкой эффективности, широкого применения катушка Тесла так и не нашла. Не смотря на это, радиолюбители из разных уголков планеты собирают небольшие катушки Тесла для развлечений и экспериментов.
Также катушки Тесла используют для проведения развлекательных мероприятий и Тесла шоу. В 1987 году советский радиоинженер Владимир Ильич Бровин изобрел генератор электромагнитных колебаний, названный в его честь «качер Бровина», используемый в качестве элемента электромагнитного компаса, работающего на одном транзисторе. Предлагаю вам собрать действующую модель катушки Тесла или качер Бровина своими руками из подручных материалов.
Список радиодеталей для сборки Катушки Тесла:
Катушка Тесла состоит из двух обмоток. Первичная обмотка L1 содержит 2,5 витка медного провода в полихлорвиниловой изоляции диаметром 2,2 мм. Вторичная обмотка L2 содержит 350 витков в лаковой изоляции диаметром 0,2 мм.
Схема катушки Тесла или качера Бровина на одном транзисторе
Каркасом для вторичной обмотки L2 служит туба от силиконового герметика. Предварительно удалив остатки герметика, отрежьте часть тубы длиною 110 мм. Отступив по 20 мм от нижней и верхней части, намотайте 350 витков медного провода диаметром 0,2 мм. Провод можно добыть из первичной обмотки любого старого малогабаритного трансформатора на 220В, например, от китайского радиоприемника. Катушка мотается в один слой виток к витку, как можно плотнее. Концы провода следует пропустить во внутрь каркаса через предварительно просверленные отверстия. Готовую катушку для надежности покройте пару раз нитролаком. В поршень вставьте остро заточенный металлический стержень, подпаяйте к нему верхний вывод обмотки и закрепите термоклеем. После чего вставьте поршень в каркас катушки. От носика отрежьте колечко с резьбой, получится гайка, с помощью которой вы легко закрепите катушку на текстолитовой плате, накрутив получившуюся гайку на резьбу выходного отверстия тубы. В дне каркаса просверлите отверстие для светодиода и второго вывода обмотки.
В своей катушке я использовал транзистор MJE13009. Также подойдут Транзисторы MJE13006, 13007, 13008, 13009 из советских КТ805, КТ819 и другие аналогичные. Транзистор обязательно разместите на радиаторе, в процессе работы он будет очень сильно греться и по этому предлагаю установить вентилятор и немного усовершенствовать схему.
Поскольку, для питания катушки требуется напряжение более 12 вольт. Максимальную мощность катушка Тесла развивает при напряжении питания в 30 вольт. А так, как вентилятор рассчитан на 12 вольт, то в схему следует добавить регулятор напряжения L7812CV или советский аналог КР142ЕН8Б. Ну, а чтобы катушка выглядела более современной и привлекала внимание, добавим пару светодиодов синего цвета. Один светодиод подсвечивает катушку изнутри, а второй подсвечивает катушку снизу. Схема будет выглядеть так.
Схема катушки Тесла или качера Бровина с подсветкой и охлаждением
Все компоненты катушки Тесла разместите на печатной плате. Если вы не хотите изготавливать печатную плату, просто разместите все детали катушки Тесла на кусочке МДФ или рифленого картона от бумажной коробки и соедините между собой методом навесного монтажа.
Печатная плата катушки Тесла или качера Бровина с подсветкой и охлаждением
Готовая печатная плата будет выглядеть так. Один светодиод припаивается в центре, он подсвечивает пространство под печатной платой. Ножки сделайте из четырех глухих гаек, накрученных на винты.
Второй светодиод припаивается под катушкой, он будет подсвечивать ее изнутри.
Транзистор и регулятор напряжения обязательно намажьте термопастой и разместите на радиаторе размером 100х60х10 мм. Регулятор напряжения следует изолировать от радиатора с помощью теплопроводящих прокладок и изоляционных шайб.
Катушку вставьте в отверстие и затяните с обратной стороны пластиковой гайкой.
Первичную обмотку следует мотать в том же направлении, что и вторичную. То есть, если катушку L2 наматывали по часовой стрелке, значит катушку L1 тоже надо мотать по часовой стрелке. Частота катушки L1 должна совпадать с частотой катушки L2. Чтобы добиться резонанса, катушку L1 надо немного настроить. Делаем так, на каркасе диаметром 80 мм наматываем 5 витков оголенного медного провода диаметром 2,2 мм. К нижнему выводу катушки L1 припаиваем гибкий провод, к верхнему выводу прикручиваем гибкий провод, так чтобы его можно было перемещать.
Включаем питание, подносим неоновую лампу к катушке. Если она не светится, значит надо поменять местами выводы катушки L1. Далее опытным путем подбираем положение катушки L1 по вертикали и количество витков. Перемещаем провод прикрученный к верхнему выводу катушки вниз, добиваемся максимального расстояния на котором будет зажигаться неоновая лампа, это будет оптимальный радиус действия катушки Тесла. В итоге у вас должно получиться, как у меня 2,5 витка. После экспериментов изготавливаем катушку L1 из провода в полихлорвиниловой изоляции и припаиваем на место.
Наслаждаемся результатами своих трудов… После включения питания, появляется стример длиною 15 мм, неоновая лампочка начинает светиться в руках.
Так, снимали сагу Звездные войны… Вот он, секрет меча Джидая…
В автомобильной лампе появляется небольшая плазма исходящая от нити накаливания к стеклянной колбе лампы.
Чтобы значительно увеличить мощность катушки Тесла рекомендую изготовить торроид из медной трубки диаметром 8 мм. Диаметр кольца 130 мм. В качестве торроида можно использовать аллюминиевую фольгу скомканную в шарик, металлическую баночку, радиатор от компьютера и другие не нужные, объемные предметы.
После установки торроида мощность катушки значительно увеличилась. Из медной проволоки находящейся рядом с торроидом, появляется стример длиною 15 мм.
Теперь катушка Тесла может зажигать большие люминесцентные лампы на 220 вольт.
И даже светодиодные…
А это плазма возникающая в автомобильной лампочке при нахождении рядом с торроидом.
Делать торроид или нет, решать вам. Я всего лишь показал и рассказал вам о том, как я сделал катушку Тесла или качер Бровина на одном транзисторе, своими руками и о том, что у меня получилось. Моя катушка производит ток высокого напряжения высокой частоты, согласно законам физики. Спасибо Николе Тесла и Владимиру Ильичу Бровину за огромный вклад в науку!
Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!
Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как работает катушка Тесла!
Трансформатор Тесла на полупроводниках
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта Паяльник. В своей первой статье хочу подробнейшим образом рассказать о таком замечательном устройстве, как Трансформатор Тесла. Я поведаю вам о правильной сборке сего девайса, о принципе работы, о выборе деталей и поиске неисправностей, если вдруг у вас что-то не заработает. Сразу скажу, что тема заезженная, и есть много статей по ней, но, на мой взгляд, её недостаточно для начинающего «тесластроителя». Итак, начнем.
Во-первых, стоит понять, что это вообще за штука и с чем её едят.
Если вы все-таки решились на сборку сего устройства, я расскажу вам об основных составляющих и принципе работы Трансформатора Тесла. Итак, поехали.
Каков же принцип работы? Все очень просто и сложно одновременно. Вообще, катушка Тесла – это в первую очередь трансформатор, повышающий напряжение. В разных видах этого устройства принцип трансформации одинаков – в первичной катушке вызываются высокочастотные колебания, а уже во вторичной обмотке возникает высокое напряжение высокой частоты. Повышается оно не только с помощью коэффициента трансформации, но и при участии резонанса. Добиваются его путем уравнивания частоты колебаний в первичной обмотке и собственной частоты вторичной катушки. При этом напряжение во вторичной обмотке возрастает в сотни раз.
Существует много видов данного устройства. Самые популярные из них:
1. SGTC (Spark Gap Tesla Coil) — классическая катушка Тесла — высокочастотные колебания в первичной обмотке вызываются электрическим пробоем в конденсаторе при его перенапряжении. Данный вид катушки опасен поражением током из конденсаторов и сложен в исполнении для новичка, поэтому на нем останавливаться не будем.
2. SSTC (Solid State Tesla Coil) – в первичной катушке колебания вызываются генератором импульсов на транзисторах. Этот вид легок в исполнении и не требует больших затрат (не нужны высоковольтные конденсаторы), а так же не требует настройки резонанса (хотя при его достижении длина разрядов увеличивается). На этом виде остановимся подробнее. Как я уже сказал, генератором высокой частоты в SSTC является транзистор. Чаще всего используется высокочастотные биполярные n-p-n транзисторы. Трансформатор Тесла, собранный на нем, называют «качер Бровина». Вдаваться в подробности названия не буду, но скажу, что это самый простой вид катушки Тесла. Так же используются и полевые MOSFET транзисторы. Они выдерживают большее напряжение питания и намного мощнее. Далее я расскажу вам об особенностях сборки каждого из транзисторных видов.
Во-первых, вам нужно намотать саму вторичную катушку. Обмоточный провод используется диаметром от 0.15 до 0.3 мм. Сразу скажу, что чем тоньше провод, тем лучше эффект. Сам провод найдете в дросселях или в силовых трансформаторах. Мотайте на трубу диаметром от 3 см (чем больше, тем лучше), сами трубы найдете в магазинах сантехники, там они очень дешевые. Для первичной обмотки используйте провод от 3 мм в диаметре, желательно в изоляции. Количество витков подбирайте экспериментально (обычно 4-5 в самый раз).
Сразу дам рекомендации для обеих версий «качеров»: 1) Первичную обмотку располагайте в одном сантиметре от вторичной. Расположите дальше – уменьшится индуктивная связь, ближе – начнет пробивать. 2) Если схемы вдруг не запустились – прозвоните саму катушку мультиметром, провод тонкий, вдруг обрыв. Так же проверьте, хорошо ли связан конец вторички со схемой – чаще всего или плохо снята изоляция с кончика, либо он плохо контактирует со схемой. 3) Так же поменяйте выводы первички (сделайте это после первого запуска, если не заработает). 4) Следите за тем, чтобы обе обмотки были намотаны в одну сторону, это очень важно (!). 5) Намотка свыше 1500 витков бесполезна, так как от нее такой же эффект, как и от 1000 витков. 6) Вторичную катушку обязательно покройте лаком, верхний и нижний край катушки обмотайте изолентой. 7)Что касаемо корпуса, то для обеих версий следует использовать корпус из дерева или других непроводящих ток материалов.
Для сборки по первой схеме нам понадобится:
Катушка: первичная и вторичная, о них я уже сказал
Транзистор: биполярный, n-p-n, его вы найдете в блоках питания компьютера, в телевизорах, или, на крайний случай, в энергосберегающих лампах, а можете и купить. Отлично подходят D13009, D13007, КТ808, КТ908. На крайний случай используйте D13003, КТ805.
Резистор: один от 1 кОм, второй на 150 Ом, мощность не важна. Конденсатор: на 25 вольт, емкость которого чем больше, тем лучше.
Питание: от 12 до 36 вольт, больше подавать не стоит, транзистор не переживет.
Итак, собираем схему, запускаем. При правильной сборке на конце вторичной катушки появится небольшой стример, газонаполненные лампы будут засвечиваться. Если ничего этого не происходит, то проверьте на работоспособность транзистор (делается это мультиметром в режиме проверки диодов, проверяется каждый из p-n переходов. Так же ищите другие ошибки, о них я сказал выше.) На верх катушки можете прицепить тороид – он станет дополнительной емкостью для вторички и в какой-то степени увеличит мощность.
Для сборки по второй схеме нам понадобится:
Итак, все собираем по схеме. Сразу скажу: сейчас техника безопасности превыше всего! Мы работаем с сетевым напряжением, поэтому старайтесь быть аккуратнее. При первом запуске включаем в цепь (до диода) последовательно лампу накаливания, и при неправильной сборке она лишь загорится в полный накал. В схему обязательно включаем стабилитроны, ибо при подскоке напряжения у вас 100% сгорит транзистор (полевики очень капризные), а стабилитроны защитят его от такой участи. С другой стороны, без них стримеры длиннее. Но зачем рисковать дорогостоящими деталями? В любом случае – дело ваше. Если у вас ничего не заработало, а лампа светится, но тускло, то вам стоит лишь поменять местами концы первичной обмотки. Если же вы слышите гудение дросселей – то у вас сгорел транзистор. При правильной сборке вы увидите длинные, красивые стримеры на конце вторички. Для увеличения мощности можете параллельно дросселям включить нагрузку (лампочку, утюг), но мощностью не больше 1000 Вт. Транзистор будет греться, это нормально.
Из своих наблюдений, при строительстве катушки, я заметил одну интересную вещь: от емкости электролитического конденсатора в какой-то степени зависит длина стримеров. Чем выше емкость, тем дольше соответственно будет заряжаться конденсатор и тем больше он отдаст тока при разряде. Длина стримеров увеличится, но катушка начнет работать в импульсном режиме: между разрядами будет проходить около 3-х секунд. Еще есть совет: никогда не цепляйте на верх катушки слишком большой тороид. Это убьет транзистор, и даже не стоит экспериментировать.
В начале статьи я что-то упоминал про резонанс. Большинство людей полагают, что катушка Тесла на полевом транзисторе не требует подстройки резонанса. Отчасти они правы: даже при кардинальном несовпадении частоты катушка будет работать, так как она автогенераторная. Но при достижении сего эффекта стримеры «вырастают» в несколько раз! Делается это легко: в концы первичной обмотки подключаем конденсатор. Экспериментируя с разными емкостями, вы обязательно добьётесь хорошего результата. Лично у меня с конденсатором в 10000 пФ стримеры «выросли» до 15 сантиметров! Согласитесь, это неплохо. Так же небольшой тороид поможет вам немного снизить собственную частоту катушки. Опять же – тут нужны вычисления. Формулы вы найдете в сети Интернет, смысла их тут выкладывать нет.
На этом я завершаю свою статью. В ней я рассказал большинство из того, что поможет новичку. Все взято из моего личного опыта. Спасибо за внимание и удачной сборки!
Какие транзисторы подойдут для катушки тесла
ВНИМАНИЕ!
1. В схеме Катушки Тесла действуют смертельно опасные напряжения (310В постоянного тока).
2. Приведенная ниже конструкция Катушки Тесла работает от бытовой сети 220В БЕЗ гальванической развязки.
3. При неаккуратном обращении, сами разряды от Катушки Тесла могут привести к ожогам различной степени тяжести.
4. Катушка Тесла является источником мощного электромагнитного излучения высокой частоты, которое может вывести из строя электронные устройства, находящиеся поблизости. А также, ото всех металлических предметов, находящихся в непосредственной близости от катушки можно тоже получить ожоги.
5. Во время наладки схемы осколки взрывающихся транзисторов могут нанести увечья.
Автор статьи не несет ответственности за травмы полученные вами при сборке данной схемы. Подумайте дважды, прежде чем решите собирать устройство представляющее такую опасность для вашего организма.
4. Электроника
Ну вот мы и добрались до самого интересного. Ниже представлена схема всей электронной части Катушки Тесла.
Рассмотрим её сверху вниз и слева направо. Напряжение через выключатель SW1 поступает на понижающий трансформатор TR1. Пунктир, которым обведен выключатель означает, что он вынесен за пределы корпуса, т.к. Катушка Тесла наводит во всех металлических предметах сильное ВЧ напряжение, то ни в коем случае нельзя располагать выключатели и другие средства управления катушкой в том же корпусе, где располагается электроника, иначе при попытке выключить катушку вы рискуете получит ожоги. Необходимо сделать проводной пульт управления. В нем должны располагаться: тумблер питания платы управления, тумблер питания силовой части, тумблер CW режима, ручки управления прерывателем. Длина проводов не менее метра!
Трансформатор TR2 это трансформатор тока (ТТ), он представляет собой ферритовое кольцо магнитной проницаемостью не менее 2000, диаметром около 2см, вторичная обмотка содержит 50 витков провода в изоляции, диаметр провода не принципиален, главное чтобы 50 витков там поместились и осталось отверстие по центру. Первичная обмотка этого трансформатора это просто прямой провод, проходящий через центр кольца, идущий от нижнего вывода вторички КТ к заземлению. Лично я использовал длинный болт М4, который крепит трансформатор тока корпусу и одновременно является проводником.
6. Заземление и экран
Всю электронику необходимо экранировать, у меня в конструкции деревянный короб обклеен изнутри пищевой фольгой и проклеен алюминиевым скотчем. Верхняя крышка, на которой закреплена сама катушка, имеет разрез в фольге чуть дальше середины, такой, чтобы не образовывался замкнутый виток. С остальным экраном фольга соединяется со стороны противоположной разрезу.
7. Отладка
После сборки конструкции, прежде чем её включать в розетку, что приведет к неминуемому фейерверку, надо все проверить. Переводим плату драйверов в режим отладки (джампер JP1 в верхнее положение) и в CW режим (тумблер SW3 замкнут).
1) В первую очередь проверяем фазировку подключения транзисторов, для этого подключим силовую часть к источнику постоянного напряжения, например, 24 или 36 вольт, через токоограничительный резистор 10-20 Ом и амперметр и отключим от неё первичную обмотку. С выключенной платой драйверов силовая часть не должна потреблять ток вообще. При включении платы драйверов сила тока, протекающего через силовую часть не должна быть больше 10мА при напряжении питания 36В. Если сила тока близка к своему максимально возможному значению, значит транзисторы включены синфазно и следует поменять местами выводы ГДТ у одного из них.
2) После этого подключаем первичную катушку и повторяем эксперимент. С подключенной первичной катушкой (в отсутсвии вторичной) ток потребления должен быть в районе 100-200мА.
3) Убираем токоограничительный резистор из цепи питания силовой части, устанавливаем вторичную катушку с тороидом внутрь первичной, подключаем к ней заземление через ТТ. Переводим плату драйверов в нормальный режим работы. Питание силовой части пока остается 36В, включаем всё. Берем любую неоновую лампочку, например из стартера ЛДС и подносим её к тороиду, если ток потребления силовой части есть, а лампочка никак не реагирует, меняем фазировку ТТ. После этого должны появится разряды на разрядном терминале, а лампочка должна светится. Ток потребления не должен превышать 3А. При этом не должно наблюдаться никакого нагрева транзисторов. Если все условия соблюдены, пробуем все собирать воедино и включать в сеть, выключив режим CW для начала.
Если все хорошо, то поздравляю, вы собрали Транзисторную Катушку Тесла и можете развлекать гостей невероятными электрическими шоу. Дальнейшая модернизация, увеличение длины разрядов и оптимизация конкретно вашей конструкции выходит далеко за рамки этой статьи, добро пожаловать на соответствующие форумы в интернете.
И напоследок фотосессия:
Поваренная соль на терминале, большой тороид: 
И Видео:
Малый тороид: