настольный девайс - Катушки Тесла и все-все-все https://teslacoil.ru Катушки Тесла, высокие напряжения, импульсные установки, плазма, разряды, высоковольтные трансформаторы, огнемёты, лазеры, СВЧ, рентген и куча чего ещё. Fri, 07 Sep 2012 19:13:42 +0000 ru-RU hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.8 Полумостовая SSTC 2.0 https://teslacoil.ru/teslacoils/polumostovaya-sstc-2-0/ https://teslacoil.ru/teslacoils/polumostovaya-sstc-2-0/#comments Wed, 11 Jul 2012 14:16:47 +0000 https://teslacoil.ru/?p=1673 Довёл до корпусирования ещё две полумостовых SSTC с прерывателем на микроконтроллере от sifun’а. Основные отличия и усовершенствования в сравнении с первой версией: 1) Антенна заменена на трансформатор тока, намотанный на ферритовом синем колечке EPCOS — приблизительно 50 витков — и надетый на провод вторички, идущий на заземление. Он намного проще и надёжнее, чем антенна. Смена фазировки осуществляется теперь не перепаиванием проводов первички, а сменой направления входа провода заземления в кольцо транса тока. 2) Феты заменены на IGBT. От полевых транзисторов […]

The post Полумостовая SSTC 2.0 first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru] Довёл до корпусирования ещё две полумостовых SSTC с прерывателем на микроконтроллере от sifun’а. Основные отличия и усовершенствования в сравнении с первой версией:

1) Антенна заменена на трансформатор тока, намотанный на ферритовом синем колечке EPCOS — приблизительно 50 витков — и надетый на провод вторички, идущий на заземление. Он намного проще и надёжнее, чем антенна. Смена фазировки осуществляется теперь не перепаиванием проводов первички, а сменой направления входа провода заземления в кольцо транса тока.
2) Феты заменены на IGBT. От полевых транзисторов в импульсных преобразователях пора отказываться навсегда, оставив их для того же, для чего в своё время оставили лампы: для высокочастотных применений (например, IRFP460A раскачивается на 27 МГц с неплохим КПД). Современные IGBT дешевле, мощнее, надёжнее и имеют больший КПД, чем аналогичные полевики. Одно из возможных решений, например — HGTG20N60A4D, или почти любые IGBT серий IRG4 и IRG7.
3) Диодной вилке добавлен стабилитрон между верхним диодом и минусом драйвера. Вместо стабилитрона можно поставить белый или синий светодиод, что оказывается очень удобно: он мигает в такт импульсам интерраптера.
4) Как в полномостовой катушке, заземление вторички сделано на сеть через конденсаторный делитель из К78-2.
5) Катушке добавлена схема, обеспечивающая её невзрываемость, а именно — UVLO: undervoltage lockout. Это несложная трёхногая микра (DS1233D-5+) в корпусе TO-92, которая просто резко обрубает питание драйвера при падении напряжения ниже установленного уровня (например, 11 вольт). Таким образом исключается ситуация, при которой на затворах транзисторов полумоста оказывается напряжение ниже установленного и исключается вариант их недооткрытия, который является причиной 90% всех взрывов и отказов силовых преобразователей в случае катушек Тесла.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Прерыватель на контроллере Attiny13 снимает напряжение с двух переменных резисторов по 10К, один из которых регулирует ширину импульса, а другой — частоту. Частота меняется в диапазоне от 2 герц до ~1-2 кГц (точно не припомню), ширина импульса — до 1/5 (20%) текущей частоты прерывателя. Таким образом, максимально возможное среднее потребление не превышает при любых настройках интерраптера примерно 400-500 Вт.

Данная катушка доступна к сборке на заказ.

Схема:

[See image gallery at teslacoil.ru]

Запись продублирована дополнением к странице «Полумостовая SSTC».

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

The post Полумостовая SSTC 2.0 first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/teslacoils/polumostovaya-sstc-2-0/feed/ 21
Полумостовая SSTC https://teslacoil.ru/katushki-tesla/tranzistornyie-katushki/polumostovaya-sstc/ https://teslacoil.ru/katushki-tesla/tranzistornyie-katushki/polumostovaya-sstc/#comments Tue, 06 Dec 2011 10:39:20 +0000 https://teslacoil.ru/ Первая построенная мной законченная и оформленная транзисторная катушка Тесла. Как оказалось, происходящие в них процессы гораздо легче для понимания, чем в ламповых или искровых, хотя последние намного проще сделать хотя бы как-то работающими просто за счёт копирования схемы. Основная проблема же в построении SSTC — тонны нюансов и неочевидных для начинающего койлера свойств деталей, контуров и принципов их работы и взаимодействия, которые очень трудно узнать где-либо кроме как на собственном опыте, просто потому что все описания работающих транзисторных трансформаторов Тесла […]

The post Полумостовая SSTC first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru] Первая построенная мной законченная и оформленная транзисторная катушка Тесла. Как оказалось, происходящие в них процессы гораздо легче для понимания, чем в ламповых или искровых, хотя последние намного проще сделать хотя бы как-то работающими просто за счёт копирования схемы. [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] Основная проблема же в построении SSTC — тонны нюансов и неочевидных для начинающего койлера свойств деталей, контуров и принципов их работы и взаимодействия, которые очень трудно узнать где-либо кроме как на собственном опыте, просто потому что все описания работающих транзисторных трансформаторов Тесла сделаны теми людьми, кто уже представляет себе эти нюансы на почти что интуитивном уровне и, как следствие, не считает достойными упоминания. Например, для меня таковыми являются осциллограммы, поэтому здесь их нету ни одной, хотя их вид — ключевой момент для понимания того, правильно ли работает катушка.

В общем случае типичная SSTC представляет собой устройство из нескольких основных блоков.

1. Силовая.

Основная часть катушки — силовая, возможные решения — полумост или мост (мост представляет собой просто два полумоста, соединённых так, чтобы раскачивать первичную обмотку с удвоенной амплитудой). Полумост представляет собой два последовательно соединённых полевых транзистора (MOSFET, далее просто фет), поочерёдно открывающихся и закрывающихся за счёт прямоугольного сигнала с драйвера. Вдаваться в теорию работы не буду, ей посвящены мегабайты текста в других местах. Для повышения выживаемости фетов последние обвязаны ультрабыстрыми диодами: один последовательно и один параллельно, и саппрессорами на нужное напряжение (для нас — 400 вольт, например, вполне пойдёт). Первичная обмотка располагается между средней точкой фетов и средней точкой из двух силовых плёночных конденсаторов, таким образом первичная обмотка качается от 0 до Vпит каждый такт работы. Недопущение открытия обоих транзисторов одновременно (такое зовётся словом «сквозняк» — по сути, закорачивание всей схемы через феты) обеспечивается т.н. дед-таймом, временем, когда оба фета закрыты. Также очень желательна обвязка фетов снабберами (RC-цепочка от стока к истоку, где характерный порядок R — 5-20 Ом, а C — 500-2000 пФ), каковые сильно увеличивают теплопотери и нагрев транзисторов, но зато весьма надёжно защищают их от бабахов — за надёжность платим нагревом.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Основное преимущество полумоста: нужно вдвое меньше деталей. Основное преимущество моста: вдвое большая возможная мощность.

В данной катушке использован полумост из соображений компактности. Но ничто не мешает расширить его до моста, что вскоре и будет сделано в следующей конструкции того же класса.

2. Управление (развязка сигналов).

Развязка необходима, чтобы гальванически отвязать друг от друга управление фетов. Применительно к катушке стоит говорить только о двух типах развязок: трансформаторная (GDT, gate-drive transformer) и оптическая (на оптронах). GDT представляет собой небольшое ферритовое кольцо, на котором максимально плотно друг к другу намотаны три (или пять для моста) обмотки: одна подключённая к драйверу и две (четыре) — к затворам-стокам соответствующих транзисторов силовой части. Оптрон — небольшая микросхемка, содержащая светодиод и фототранзистор, сигнал передаётся за счёт мерцания светодиода.

[See image gallery at teslacoil.ru]

Преимущества GDT: минимум настройки, элементарное управление, значительно более низкая стоимость и простота изготовления, автоматическое формирование дед-тайма. Недостатки — необходимо отыскать хороший феррит и рассчитать и качественно намотать сам GDT — подробнее об этом писал BSVi в своей статье. Важно: при подключении необходимо следить, чтобы управление затворами транзисторов происходило в противофазе (как того требует топология полумоста). Преимущества оптронов: точное управление и минимум искажений сигнала. Недостатки — куча компонентов (на каждый канал (4 для моста, 2 для полумоста): оптрон, его обвязка (в том числе SMD керамика на ноги) и питание), необходимость формировать дед-тайм, сложность в работе, а ещё оптика страдает от помех от трансформатора Тесла.

Мой выбор — однозначно GDT.

При его использовании, кстати, желательно поставить стабилитрон на 15 вольт между истоком и затвором фета. Я их не использовал, и так всё работает, но лучше его там иметь, чтобы исключить пробой по затвору из-за глюков GDT, каковые могут возникать при издевательствах над катушкой в процессе настройки.

3. Драйвер.

Для управления достаточно «тяжёлыми» затворами транзисторов необходимо обеспечивать изрядный импульсный ток. Для этого используются специальные микросхемы, наиболее известные — серии UCC, например, UCC23721. Бывают одноканальные (выше мощность каждого отдельного драйвера, но необходимо ставить по микросхеме на каждый канал), двойные (два драйвера в одном корпусе), а также инвертирующие и неинвертирующие и с логическим вкл-выкл (он же ENABLE) или без оного. В ранее мной виденных схемах катушек Тесла на транзисторах использовались UCC27321 — 27322, одноканальные. Но, оказывается, существует замечательный драйвер UCC27425, который представляет собой идеальный вариант: содержит два канала, один инвертирующий, и второй прямой (индекс 5 в конце обозначения), а также ENABLE (индекс 4), что позволяет как подключать к нему прерыватель, так и превращать прямой сигнал в два — обычный и инвертированный. Единственный его недостаток — не очень большая мощность (4 ампера в импульсе), но, тем не менее, его полностью хватает для тягания довольно тяжёлых 47n60 полевиков. Таким образом, схема драйвера упрощается до одного единственного корпуса DIP8. На ноги микросхемы по питанию обязательно необходима SMD-керамика максимально имеющейся ёмкости (у меня 10 мкф). Никаких танталов, керамика и только керамика.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

4. Генератор.

Генератор — задатчик резонансной рабочей частоты колебаний первички. Самый очевидный способ, в то же время самый неэффективный: использовать внешний генератор, например, на TL494, UC3825, IR2153 или другой соответствующей. Неэффективен он тем, что точная подстройка в резонанс без обратной связи от вторички практически невозможна: любое изменение условий работы, даже просто сам факт появления разряда, мгновенно унесёт рабочую частоту достаточно далеко для выхода из резонанса. Более прогрессивно и удобно просто использовать антеннку, которая будет ловить сигнал. Обрезая верх и низ принимаемого ей синусоидального сигнала при помощи вилки из диодов Шоттки, мы получаем прямоугольный сигнал (фактически логические 0 и 1) на входе драйвера. Ещё лучше вариант — ФАПЧ (PLL), фазовая автоподстройка частоты: внешний генератор, фаза и частота которого подстраиваются тем же способом — антеннкой, но это отдельная тема, и не факт, что PLL может быть лучше автогенератора. Тема требует более подробного изучения.

Как вариант, вместо антеннки можно использовать трансформатор тока с низа вторичной обмотки. Этот метод в общем случае сильно надёжнее, но несильно удобнее.

В этой конструкции использована антенна как наиболее простой и удобный способ.

5. Прерыватель.

[See image gallery at teslacoil.ru] Для уменьшения средней мощности, прокачиваемой сквозь катушку, и получения трескучих красивых разрядов, сигнал необходимо рвать. Благодаря наличию у UCC27425 ENABLE-входов, достаточно просто подключить к ним выход элементарного генератора на 555-м таймере. 555 не самая удобная для этого микросхема, но, определённо, самая простая и популярная. Использованная схема чуть отличается от общепринятой включением переменных резисторов. Более продвинутая версия может содержать в себе второй таймер для прерывания первого — т.н. burst-mode, двойное прерывание.

Короче, топология этой катушки: автогенератор с GDT и полумостом, драйвер UCC27425, феты FCA47N60, обвязка саппрессорами 1.5КЕ400A и ультрафастами HFA30TB60.

Резонатор (вторичная обмотка) — примерно 250 кгц частотой, размеры 11х16 см, провод 0.2 мм. Тороид свит из медной трубки и представляет полностью разомкнутый виток для уменьшения ВЧ-нагрева оного. Высота первички относительно вторички подобрана довольно точно для достижения тока в первичном контуре около 30А (предельный для диодов). Количество витков особой роли не играет, поскольку ток зависит чуть менее, чем полностью только от коэффициента связи обмоток, а оный настраивается положением первички.

[See image gallery at teslacoil.ru] Порядок сборки и настройки примерно таков. Вначале конструируем связку прерыватель-драйвер. Далее мотаем GDT. Используя внешний генератор на частоту близкую к нашей рабочей, проверяем работоспособность драйвера. Делаем силовую часть (лучше всего на радиаторе от процессора компа, они почти идеальны для этого, только просверлить дырки под крепёж фетов и диодов), не забывая изолировать все детали прокладками от радиатора, подключаем свободные выводы GDT к затворам и истокам и смотрим, как он справляется с передачей сигнала на ёмкостную нагрузку затвора. Если сигнал хороший (более-менее ровный прямоугольник), значит всё работает как следует. Других вариантов (плохой сигнал) тонны, как с ними справляться — по ссылкам внизу, масса теории и практики по теме. Собственно, после этого остаётся дособрать питание силовой части, подключить резонатор и аккуратно, через латр и балласт, попробовать запустить катушку. [See image gallery at teslacoil.ru] При отсутствии реакции надо подёргать положение и размер антенны, а также попробовать сменить фазировку первичной обмотки.Нужно мониторить ток в первичке (например, трансформатором тока на ферритовом колечке подходящей проницаемости) и настраивать положение первичной обмотки так, чтобы он не превышал рабочий для диодов и/или транзисторов.

Самое ценное: схема. Постарался сделать её как можно более понятной и читаемой. Внимание, у 555 для удобства изображения нумерация ног произвольная — не путать и делать согласно их реальному нумерованному порядку, а не геометрическому расположению на схеме! Минусы питания и драйвера — не соединять.
UPD: исправил мелкий косяк в схеме: точка пересечения антенны, входа драйвера и диодов Шоттки 1n5818. Их всех следует спаять вместе.
ДЛЯ ЭТОЙ СХЕМЫ НЕ ПОДОЙДЁТ НИКАКАЯ МИКРОСХЕМА ДРАЙВЕРА, КРОМЕ UCC27425. Я НЕ ЗНАЮ АНАЛОГОВ, Я НЕ ЗНАЮ ГДЕ ЕЁ КУПИТЬ, МНЕ БЕСПОЛЕЗНО ПИСАТЬ ПО ЭТОМУ ПОВОДУ. Спасибо за понимание.

[See image gallery at teslacoil.ru]

СХЕМА УСТАРЕЛА и оставлена здесь из исторических соображений и наличия в ней простого прерывателя. Больше нет необходимости приобретать дорогие 47N60 и диоды; их можно заменить дешёвыми и намного более надёжными IGBT. Пролистайте ниже для более свежей и актуальной схемы.

Полностью собранная катушка умещается внутрь корпуса от питальника компа, и остаётся довольно много места в запасе под что-нибудь ещё.

[See image gallery at teslacoil.ru]

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

Рекомендуемые к изучению ссылки (без них я вряд ли бы что-то сконструировал):

http://stevehv.4hv.org/SSTCindex.htm — основная референтная страница от гуру полупроводниковых катушек, Стива Варда. Его самая популярная для копирования катушка SSTC-5 частично послужила основой для данного моего проекта.

http://bsvi.ru/raschet-i-primenenie-gdt/ — расчёт и применение GDT от BSVi.
http://rayer.ic.cz/teslatr/teslatr.htm — некто RayeR, годный чех с годными катушками и идеями.
http://www.richieburnett.co.uk/sstate.html — Richie Burnett, мастрид в области теории работы катушек. В том числе http://www.richieburnett.co.uk/mosfail.html — причины умирания мосфетов и http://www.richieburnett.co.uk/sstate2.html — теория работы драйвера SSTC.
http://danyk.wz.cz/ — ещё один годный чех, в том числе с весьма сумасшедшими проектами, типа видеорентгена.
http://flyback.org.ru/viewforum.php?f=9 — раздел Флайбека по SSTC, ценен количеством хоть как-то запущенных констрактов, и даже некоторых успешных.

По ссылкам с ссылок сверху можно найти ещё кучу всякого интересного по теме.

11.07.12

[See image gallery at teslacoil.ru] Довёл до корпусирования ещё две полумостовых SSTC с прерывателем на микроконтроллере от sifun’а. Основные отличия и усовершенствования в сравнении с первой версией:

1) Антенна заменена на трансформатор тока, намотанный на ферритовом синем колечке EPCOS — приблизительно 50 витков — и надетый на провод вторички, идущий на заземление. Он намного проще и надёжнее, чем антенна. Смена фазировки осуществляется теперь не перепаиванием проводов первички, а сменой направления входа провода заземления в кольцо транса тока.
2) Феты заменены на IGBT. От полевых транзисторов в импульсных преобразователях пора отказываться навсегда, оставив их для того же, для чего в своё время оставили лампы: для высокочастотных применений (например, IRFP460A раскачивается на 27 МГц с неплохим КПД). Современные IGBT дешевле, мощнее, надёжнее и имеют больший КПД, чем аналогичные полевики. Одно из возможных решений, например — HGTG20N60A4D, или почти любые IGBT серий IRG4 и IRG7.
3) Диодной вилке добавлен стабилитрон между верхним диодом и минусом драйвера. Вместо стабилитрона можно поставить белый или синий светодиод, что оказывается очень удобно: он мигает в такт импульсам интерраптера.
4) Как в полномостовой катушке, заземление вторички сделано на сеть через конденсаторный делитель из К78-2.
5) Катушке добавлена схема, обеспечивающая её невзрываемость, а именно — UVLO: undervoltage lockout. Это несложная трёхногая микра (DS1233D-5+) в корпусе TO-92, которая просто резко обрубает питание драйвера при падении напряжения ниже установленного уровня (например, 11 вольт). Таким образом исключается ситуация, при которой на затворах транзисторов полумоста оказывается напряжение ниже установленного и исключается вариант их недооткрытия, который является причиной 90% всех взрывов и отказов силовых преобразователей в случае катушек Тесла.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Прерыватель на контроллере Attiny13 снимает напряжение с двух переменных резисторов по 10К, один из которых регулирует ширину импульса, а другой — частоту. Частота меняется в диапазоне от 2 герц до ~1-2 кГц (точно не припомню), ширина импульса — до 1/5 (20%) текущей частоты прерывателя. Таким образом, максимально возможное среднее потребление не превышает при любых настройках интерраптера примерно 400-500 Вт.

Данная катушка доступна к сборке на заказ.

Схема:

[See image gallery at teslacoil.ru]

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

The post Полумостовая SSTC first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/katushki-tesla/tranzistornyie-katushki/polumostovaya-sstc/feed/ 141
Сетевой качер https://teslacoil.ru/devices/setevoy-kacher/ https://teslacoil.ru/devices/setevoy-kacher/#comments Thu, 07 Apr 2011 09:18:59 +0000 https://teslacoil.ru/?p=860 Обычный классический качер Бровина питается от достаточно низкого напряжения, 12-50 вольт. Это требует достаточно мощного понижающего трансформатора (если мы запитываем всю конструкцию от розетки, конечно, а не от батареек или аккумулятора). Но можно обойти эту потребность, сделав качер с бестрансформаторным питанием прямо от сети, используя при этом, разумеется, соответствующий транзистор. Кроме того, более высокое питающее напряжение даст ощутимый прирост длины разрядика. Первый вариант был собран на соплях в лучших традициях этого способа. После проверки работоспособности и настройки оно было оформлено […]

The post Сетевой качер first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru] Обычный классический качер Бровина питается от достаточно низкого напряжения, 12-50 вольт. Это требует достаточно мощного понижающего трансформатора (если мы запитываем всю конструкцию от розетки, конечно, а не от батареек или аккумулятора). Но можно обойти эту потребность, сделав качер с бестрансформаторным питанием прямо от сети, используя при этом, разумеется, соответствующий транзистор. Кроме того, более высокое питающее напряжение даст ощутимый прирост длины разрядика.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] Первый вариант был собран на соплях в лучших традициях этого способа. После проверки работоспособности и настройки оно было оформлено в некое подобие корпуса, в каковом виде и пребывает поныне. Сразу разочарую, схема на редкость дурацкая, по крайней мере, в моём исполнении. Транзисторов была сожжена целая горсть, прежде чем удалось добиться хоть сколько-то стабильной работы. Главная проблема — нагрев балластной RC-цепочки, расположенной между плюсом питания и стоком полевика, и служащей для ограничения тока через транзистор во избежание самовзрыва последнего. [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] Греется она совершенно безобразным образом, не спасает даже пара мощных кулеров. Сейчас там стоит около 1 мкф плёнки и 50 ом 100 вт резистор.
Общий смысл конструкции такой же, как и у обычного качера. Полевик (сейчас даже не помню что там стоит, но напряжение-ток у него должны быть не менее 400-500В и 6-10А) дополнительно защищён стабилитроном 1,5КЕ12; переменный резистор на 10 килоом позволяет в некоторой степени регулировать скважность и изменять форму и пушистость разряда. В крайнем положении транзистор вообще запирается. [See image gallery at teslacoil.ru] Питание на сток идёт через один диод, что создаёт заметно удлинняющие разряд пульсации напряжения и изрядно ограничивает потребляемый качером ток из розетки. При замене его на диодный мост исчезает характерный гул и пушистость стримеров сильно возрастает, но зато падает их длина и дико возрастает потребляемый ток. [See image gallery at teslacoil.ru] Вторичка намотана проводом 0.18 мм, имеет длина 27 см и диаметр 5. Первичка, как видно на снимках, содержит примерно 6 витков и растянута на 2/3 длины вторички.

Разрядик имеет длину примерное 6-7 см, негорячий (по крайней мере, с конца) и некусающийся, можно спокойно ловить в палец. Все картинки на тему — в галерее.
[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

      

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.


Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.


Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

The post Сетевой качер first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/devices/setevoy-kacher/feed/ 29
Мини-ЛКТ на ГУ-50 https://teslacoil.ru/katushki-tesla/lampovyie-katushki/mini-lkt-na-gu-50/ https://teslacoil.ru/katushki-tesla/lampovyie-katushki/mini-lkt-na-gu-50/#comments Sat, 26 Feb 2011 09:53:05 +0000 https://teslacoil.ru/ Хорошая лампочка эта ГУ-50. Дешёвая, распространённая, не требует монструозных трансформаторов в накал и анод, живучая и простая. Давно хотелось сделать на ней настоящую ВТТЦ, да всё никак лапы не доходили и бросал на полдороге. Но не в этот раз. Намучался, надо заметить, просто дико. Общая сборка и настройка заняла по меньшей мере пять вечеров под завязку. В итоге вместо красивой аккуратной маленькой катушечки получился довольно развесистый страшненький монстрик. Зато и работает вполне прилично, без перегревающихся резисторов, анода и так далее. […]

The post Мини-ЛКТ на ГУ-50 first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru] Хорошая лампочка эта ГУ-50. Дешёвая, распространённая, не требует монструозных трансформаторов в накал и анод, живучая и простая. Давно хотелось сделать на ней настоящую ВТТЦ, да всё никак лапы не доходили и бросал на полдороге. Но не в этот раз.

Намучался, надо заметить, просто дико. Общая сборка и настройка заняла по меньшей мере пять вечеров под завязку. В итоге вместо красивой аккуратной маленькой катушечки получился довольно развесистый страшненький монстрик. Зато и работает вполне прилично, без перегревающихся резисторов, анода и так далее. Впрочем, по порядку. [See image gallery at teslacoil.ru]

За основу была взята излюбленная схема питания ГУ-50 через сетевой учетверитель напряжения на электролитах 100мкф 450в и каких-то жирных импортных диодах. С него начались все проблемы. Диоды были промаркированы не так, как бывшие у меня ранее аналогичные, и из-за этого я несколько часов подряд мучался с ним, не зная кому верить: глазам, тестеру, старым конструкциям или киловольтметру. В результате упокоился с миром один из электролитов, не выдержав переполюсовки, но в итоге учетверитель был собран. [See image gallery at teslacoil.ru]
Вторичка была намотана специально под катушку, на ПВХ-каркасе размером 3.2х15 см, проводом 0.18 (или может 0.2, точно не скажу) миллиметра — примерно 750-800 витков, покрыта полиуретановым лаком. Для первички был взят каркас из того же ПВХ, 5 сантиметров. Изначально она содержала около 30 витков, но позднее их количество было редуцировано до 12-15. Контурные конденсаторы пробовались разные, включая ВКПЕ на 15-750 пф, но в итоге наилучшие результаты дала КВИ-3 на 1000 пф.

Главные шаманства производились со второй сеткой и контуром обратной связи. Как известно, ГУ-50 — пентод, и требует постоянного ровного напряжения в примерно 200 вольт на второй сетке. В типичных ламповых катушках это достигается пробрасыванием на последнюю резистора с анода. Учитывая что ток второй сетке обычно нужен очень небольшой, резистор греется несильно. Но то ли я что-то делал не так, то ли всё там не так просто, но резисторы эти дико раскалялись, даже будучи взяты заведомо большей, чем можно было бы ожидать исходя из тока сетки, мощности. Попробовав вместо резистора делитель напряжения и убедившись в его аналогичной раскалённости и бесполезности, я пришёл в итоге к отдельному трансформатору для её питания. ТА-5 подошёл отлично, выдавая около 250 вольт постоянки и наконец-то решив проблемы.

[See image gallery at teslacoil.ru] Дальнейшей проблемой оказался анод. Из-за сглаженного учетверителем анодного питания лампа выдавала ровный пушистик длиной сантиметра три, который дико нагревал не переносящую таких нагрузок ГУ-50. Лампе требовался прерыватель, он же интерраптер. Каковой и был быстро сооружён на 555-м таймере. Схема включения с двумя диодами позволяла регулировать скважность и частоту импульсов независимо друг от друга. Рулил 555-й таймер биполярным транзистором, первым какой попался под руку, а сам транзистор я вначале хотел поставить на вторую сетку (с замкнутым на катод смещением лампа закрыта). [See image gallery at teslacoil.ru] Не буду описывать все постигшие меня мучения в этой области, просто сообщу что вставленный между катодом лампы и землёй тот же биполяр даёт куда лучшие результаты. И именно в катоде он сейчас и расположен. Кстати, запитана схема интерраптера от того же ТА-5, только от низковольтной обмотки, таким образом имеется развязка питания с остальной схемой.
Интерраптер долго не хотел работать, как полагается, через некоторое время после начала сбивалась генерация, особенно это было заметно на участках малой скважности. В чём проблема понять никак не получалось, не помогал ни вынос платки на длинных проводах подальше от катушки, ни экранировка фольгой. Заработало как положено оно лишь после попытки прерывать большую катушку на ГК-71, после чего все проблемы как крылом смахнуло и интерраптер стал работать просто идеально.

Обратная связь тоже была отдельной историей. В итоге пришёл к 6 виткам в обмотке ОС, 10 нф и 2.2 кОм в гридлике и в 1 кОм резисторе перед сеткой. Различные варианты конфигурации почти не давали различий в результатах.

[See image gallery at teslacoil.ru]

Прикинуть параметры регулирования у интерраптера трудновато, но по ощущениям это где-то от 0.3-0.4 Гц до 200-300 Гц, и скважность от почти что нуля до 50 (и далее 100, т.е. открытый транзистор).
Лампа греется только при скважности более 20-30%, в остальном диапазоне (который наиболее интересный в плане аудиовизуальных эффектов стримера) — без покраснений и прочих проблем.

Немного разрядов в разных режимах прерывания и с разной химией на терминале.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Иллюстрирующее работу катушки и прерывателя видео:

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

И схема. Я очень не люблю схемы, поэтому прошу прощения, но лучше чем есть, она нарисована не будет.

[See image gallery at teslacoil.ru]

А по этой схеме собран прерыватель. Рассказывать про 555 и схемы на ней здесь не время и не место, поэтому подробно обьяснять что там да как, пожалуй, не буду. Схема из какого-то справочника, точно не скажу.

[See image gallery at teslacoil.ru]

The post Мини-ЛКТ на ГУ-50 first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/katushki-tesla/lampovyie-katushki/mini-lkt-na-gu-50/feed/ 52
Мини-MARX (7 ступеней, MARX-2) https://teslacoil.ru/impulsnoe/generatoryi-marksa/mini-marx/ https://teslacoil.ru/impulsnoe/generatoryi-marksa/mini-marx/#comments Sat, 26 Feb 2011 09:35:16 +0000 https://teslacoil.ru/ Генератор Маркса (полюбились они мне нынче) на жидкостных резисторах и конденсаторах К15-4 (они же гриншиты). Удивительно эффективен для своих параметров: всего семь ступеней киловольт по 20 на каждой дают 25 уверенных сантиметров разряда. Общие принципы идентичны ранее описывавшимся генераторам Маркса, за тем исключением, что в качестве резисторов взята хитрая смесь жидкостей, подобранная под искомое сопротивление (около 500 килоом). Поскольку ехать на рынок за обычными резюками было очень утомительно, а заворачивать их потом в эпоксидку и ПВХ-трубку — ещё более утомительно, […]

The post Мини-MARX (7 ступеней, MARX-2) first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru] Генератор Маркса (полюбились они мне нынче) на жидкостных резисторах и конденсаторах К15-4 (они же гриншиты). Удивительно эффективен для своих параметров: всего семь ступеней киловольт по 20 на каждой дают 25 уверенных сантиметров разряда. Общие принципы идентичны ранее описывавшимся генераторам Маркса, за тем исключением, что в качестве резисторов взята хитрая смесь жидкостей, подобранная под искомое сопротивление (около 500 килоом). Поскольку ехать на рынок за обычными резюками было очень утомительно, а заворачивать их потом в эпоксидку и ПВХ-трубку — ещё более утомительно, пришлось вот так вот искать новые способы решения главной проблемы построения небольших MARX-генераторов в домашних условиях.

[See image gallery at teslacoil.ru] Вначале я взял для этой самой смеси простую водопроводную воду. Наполненная ей трубка из медицинского ПВХ (размеры трубки — 7 мм внутренний диаметр, 10 см длина) давала как раз искомые 500 килоом. Но затем я сообразил, что вода будет быстро и резво корродировать полукруглые колпачковые гайки, используемые в качестве затычек, [See image gallery at teslacoil.ru] и что получающийся электролит будет изменять сопротивление резисторов, и последние придётся регулярно заменять. Такой вариант не устраивал никак. И в голову пришла идея взять сильный электролит (например, воду с растворённым в ней медным купоросом, или же пищевой содой), взять хороший диэлектрик (глицерин или спирт) и развести малый объём электролита в большом объёме диэлектрика, а получившейся смесью наполнить трубки. [See image gallery at teslacoil.ru] В итоге был таки выбран спирт, поскольку в нём растворяется уранин — флюоресцентный краситель, светящийся в ультрафиолете ярким жёлто-зелёным оттенком, а поскольку искра маркса содержит в спектре изрядное количество УФ, должно было получиться красиво. Процедура подборки концентрации воды с NaOH в спирту проблем почти что не вызвала. Методика такова: разводим в воде немного соды (скажем, полграмма на стакан). Заливаем в трубку. Затыкаем. Меряем сопротивление (я измерял ток от калиброванного источника на 10 вольт — это было проще). [See image gallery at teslacoil.ru] Запоминаем. Теперь прикидываем, какое нам нужно сопротивление (скажем, получилось 20 килоом, а нужно 500). Составляем элементарную пропорцию и разбавляем соответственно ей 1 (или сколько потребно) миллилитр электролита с содой N кубиками спирта с уранином (уранин на электропроводность смеси почти никак не влияет). Вуаля! Мы получили готовый резистор требуемого сопротивления. Нетрудно понять, что таким образом можно соорудить высоковольтный резистор почти что любых сопротивления и мощности (сопротивление подбирается размерами трубки и концентрацией веществ, мощность — размерами трубки).

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] Для собственно конструкции было взято красное оргстекло в качестве несущих планок. Гриншиты вставлены в отверстия, на резьбовые части накручены колпачковые шайбы резисторов. Разрядники сделаны ровно теми же колпачковыми шайбами и выставлены на расстояние около 16 миллиметров каждый. Питается это всё, как всегда, от УН-9/27, а тот от НСТ.

Маркс заработал сразу же, без настроек и ковыряний. Чуть позже я его оцивилил, поставив на подставку и приклеив умножитель к ней же. Можно просто подключать и радоваться молниям. Частота пробоев около 2 раз в три секунды (1.5 герц).

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Видео.

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

The post Мини-MARX (7 ступеней, MARX-2) first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/impulsnoe/generatoryi-marksa/mini-marx/feed/ 23
Пико-ИКТ https://teslacoil.ru/katushki-tesla/iskrovyie-katushki/piko-ikt/ https://teslacoil.ru/katushki-tesla/iskrovyie-katushki/piko-ikt/#comments Tue, 15 Feb 2011 09:35:20 +0000 https://teslacoil.ru/ Миниатюрненькая катушечка, слепленная буквально за пару часов (из которых полтора ушло на намотку вторички). Пожалуй, самая мелкая из сделанных мной работавших катушек. Размеры вторичной обмотки — 4х18 см, провод 0.18 мм, статический разрядник, две квишки на 6.6 нф общей ёмкости и небольшая первичка в пять витков, намотанная кое-как. Питалось это дело от умножителя, а тот от лампового строчника.. Катушечка заработала сразу же и выдавала на удивление симпатичные разряды длиной до десятка сантиметров, бледные из-за малой энергии первичного контура, но вполне […]

The post Пико-ИКТ first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru] Миниатюрненькая катушечка, слепленная буквально за пару часов (из которых полтора ушло на намотку вторички). Пожалуй, самая мелкая из сделанных мной работавших катушек. Размеры вторичной обмотки — 4х18 см, провод 0.18 мм, статический разрядник, две квишки на 6.6 нф общей ёмкости и небольшая первичка в пять витков, намотанная кое-как. Питалось это дело от умножителя, а тот от лампового строчника.. Катушечка заработала сразу же и выдавала на удивление симпатичные разряды длиной до десятка сантиметров, бледные из-за малой энергии первичного контура, но вполне достойные для такой малютки. Главным её преимуществом было высокое напряжение первичного контура, достигнутое за счёт умножителя и сильно раздвинутого разрядника, а главным достоинством — простота конструкции и сборки.

Сказать про неё больше нечего, поэтому снимки ^_^

[See image gallery at teslacoil.ru]

The post Пико-ИКТ first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/katushki-tesla/iskrovyie-katushki/piko-ikt/feed/ 39
Качер https://teslacoil.ru/devices/kacher/ https://teslacoil.ru/devices/kacher/#comments Fri, 21 Jan 2011 19:29:27 +0000 https://teslacoil.ru/?p=417 КУПИТЬ Советую ознакомиться с записью «Правильный качер«. Использованное там схемотехническое решение значительно лучше классического качера Бровина. Качером (от «качатель реактивностей») обычно называют несложное забавное устройство, изобретённое неким Бровиным, и якобы выдающее больше энергии, чем потребляет по питанию. По факту представляет собой весьма странно сделанный автогенератор на одном транзисторе, с главным достоинством в виде феноменальной простоты конструкции, являясь чуть ли не наиболее простым HV-устройством из известных. Всё приведено на схеме, можно даже почти что не комментировать. Первичку лучше растянуть во всю […]

The post Качер first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
КУПИТЬ
Советую ознакомиться с записью «Правильный качер«. Использованное там схемотехническое решение значительно лучше классического качера Бровина.

[See image gallery at teslacoil.ru] Качером (от «качатель реактивностей») обычно называют несложное забавное устройство, изобретённое неким Бровиным, и якобы выдающее больше энергии, чем потребляет по питанию. По факту представляет собой весьма странно сделанный автогенератор на одном транзисторе, с главным достоинством в виде феноменальной простоты конструкции, являясь чуть ли не наиболее простым HV-устройством из известных. Всё приведено на схеме, можно даже почти что не комментировать. Первичку лучше растянуть во всю длину вторички для повышения коэффициента связи. Размеры могут быть как большими, так и миниатюрными, миниатюрные лучше, хотя бы ввиду компактности и большей длины разряда относительно общих размеров устройства. Правильно сооружённый по стандартной схеме качер выдаёт кисточку пушистого разряда длиною в 1.5-2 см, и довольно мощное поле, которое красиво подсвечивает неоновые лампочки.
[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] В моём варианте вторичка оказалась довольно большой, одна из старых, проводом 0.18 мм и размерами 4х25 см. Транзистор взят — КТ805А (подходит совершенно любой соответствующий биполяр, только надо уточнить частоту по справочнику — качер лучше работает на довольно высокой частоте, и этот параметр для транзистора должен быть хотя бы несколько мегагерц), питание около 30 вольт с какого-то трансформатора серии ТАН (вообще, чем больше, тем лучше, но, опять же, зависит от транзистора). Даёт на выходе всё это, как и положено, милый полуторасантиметровый пушистик, искрящий в поднесённый палец где-то на 2.5 см. ОЧЕНЬ классно засвечивает газоразрядные штуки, совершенно все и массово — от ксеноновых ламп накачки до индикаторных неонок и обычных ламп дневного света. Собственно, это главное, ради чего стоит его собрать. Вся начинка уместилась в корпус от компьютерного блока питания, снаружи только провод и обмотки.

[See image gallery at teslacoil.ru] Если наверх ему поставить что-то крупное металлическое — я использую сферу от школьного электроскопа — разрядик пропадает, но поле значительно усиливается, поддерживая свечение в ЛДС и неонках на расстоянии до метра и дальше. [See image gallery at teslacoil.ru]
Все классические фокусы — свечение обычных ламп накаливания, например — успешно прилагаются в комплекте.
Девайс настойчиво рекомендуется к сборке тем, кто очень хочет что-нибудь высоковольтное, но либо стеснён в средствах, ресурсах и возможностях, либо не хочет заморачиваться с теоретической частью и смежными вопросами. Самым сложным здесь будет намотать вторичку, всё остальное — дело максимум получаса при наличии нужных компонентов. Транзистор, кстати, непременно необходимо поставить на радиатор достаточной площади, иначе оный транзистор перегреется и помрёт.
[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Остальные фотографии >>

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

The post Качер first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/devices/kacher/feed/ 115
Факельник на ГУ-50 https://teslacoil.ru/devices/fakelnik-na-gu-50/ https://teslacoil.ru/devices/fakelnik-na-gu-50/#comments Tue, 11 Jan 2011 14:17:56 +0000 https://teslacoil.ru/?p=81 Очень простое, замечательное, милое и красивое устройство. Состоит из от силы полутора десятков деталей, простое как огурец, умеренно опасное: факел мирный, но очень горячий. Представляет собой не что иное, как генератор факельного разряда на радиолампе. Генераторной лампочкой взята простая и популярная ГУ-50, успешно встречающаяся на рынках как раз за 50-100 рублей. Питание ей на анод идёт от учетверителя сетевого напряжения на электролитах, около 1000-1200 вольт. Для возникновения разряда необходимо либо обеспечить очень острый терминал, что трудно из-за моментального расплавления иглы […]

The post Факельник на ГУ-50 first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru] Очень простое, замечательное, милое и красивое устройство. Состоит из от силы полутора десятков деталей, простое как огурец, умеренно опасное: факел мирный, но очень горячий. Представляет собой не что иное, как генератор факельного разряда на радиолампе. Генераторной лампочкой взята простая и популярная ГУ-50, успешно встречающаяся на рынках как раз за 50-100 рублей. Питание ей на анод идёт от учетверителя сетевого напряжения на электролитах, около 1000-1200 вольт. Для возникновения разряда необходимо либо обеспечить очень острый терминал, что трудно из-за моментального расплавления иглы — ведь факел чрезвычайно горячий, — либо поджигать вручную, например, касаясь терминала отвёрткой, с хорошо изолированной рукояткой. [See image gallery at teslacoil.ru] Генерация возбуждается на частоте около 10, что ли, мегагерц, точно не замерял. Может, даже 13 мегагерц. Собственно факельный разряд, его специфическую пламенеобразную форму, обеспечивает как раз высокая относительно обычных катушек Тесла частота генерации. Разумеется, на такой частоте он довольно сильно гадит вокруг себя электромагнитным полем, резкий градиент которого радует наш глаз светящимися в нём неонками, индикаторными лампочками и ртутными трубками. При добавлении в пламя разряда химии факел радостно окрашивается в соответствующий цвет — жёлтый от натрия, красный от стронция, зелёный от бора или бария, и прочая, и прочая. А ещё можно вплавить в кипящую на острие терминала сталь кусочек стекла и разряд подрастёт раза в два за счёт вылетающих ионов натрия. Максимальная полученная длина факела таким образом — около 12-13 сантиметров. Кстати, лезть в факел пальцами никоим образом не рекомендуется: температура пламени — не меньше трёх тысяч градусов, да ещё и потенциал у него — полное анодное напряжение. [See image gallery at teslacoil.ru]

Обратная связь здесь ёмкостная (хотя я бы назвал её скорее просто антенной), из двух пластинок. Уровень обратной связи, и, как следствие, нагрев анода лампы, размер факела и вообще потребляемая мощность в широких пределах [See image gallery at teslacoil.ru] регулируются взаимным расположением пластинок обратной связи и их размерами. Прикладываю (as is) схему устройства (от x-ray с Флайбека).

Девайс так мне понравился, что из лишнего хлама тут же был собран второй, практически идентичный. Теоретически можно приделать к факельнику аудиомодуляцию, либо амплитудную, тупо вкачивая несколько десятков ватт через усилитель в сетку лампы, либо частотную, но амплитудная показала себя преотвратно (хрипы, усасывание факела), а частотная слишком сложна, увы.

[See image gallery at teslacoil.ru]

Посмотреть ещё фотографии >>

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

The post Факельник на ГУ-50 first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/devices/fakelnik-na-gu-50/feed/ 45