Wie funktioniert dieses Tesla-Spulendesign?

Diese Mini-Tesla-Spulen waren für mich schon immer interessant, da sie batteriebetrieben sein können und dennoch Spannungen bis weit in den 10-kV-Bereich erzeugen, was Leuchtstofflampen zum Leuchten bringt und die Elektronik zerstört. Die meisten Designs, die ich gefunden habe, basierten auf dem Slayer-Exciter , aber dieses hat meine Aufmerksamkeit erregt, da es eindeutig nicht alle Komponenten enthielt, die normalerweise in einer Slayer-Exciter-Spule zu finden sind.

Hier ist der Entwurf

Funktioniert diese Schaltung wie der Slayer Exciter und kann sie noch verbessert werden?

Antworten (4)

Auf den ersten Blick kann dies auch ein Oszillator sein, der an den Schwingkreis abgibt. In diesem Sinne unterscheidet es sich nicht von Slayer Exciter.

Ich sage nicht, dass es nicht funktionieren kann, aber ich habe einige Zweifel. Wenn es nicht anfängt zu schwingen (z. B. falsche Spulenrichtung), kann der Mosfet aufgrund der hohen Id und der Vds = 20 ... 40 V DC leicht heiß werden und zerstört werden. Es sollte zumindest eine Strombegrenzung vorhanden sein, um dies zu verhindern

Wenn es zu schwingen beginnt, kann die Gate-Isolation Überspannung bekommen. Wenn dies die erforderlichen wenigen Volt Spitze-zu-Spitze zum Gate induzieren kann, hindert nichts daran, einige Male mehr zu sein, was zu viel sein kann.

Diese Schaltung sollte nicht unmöglich zu simulieren sein. Grobe Gleichungen für die Induktivitäten sollten leicht zu finden sein. Die Kapazität in der Sekundärspule ist schwierig abzuschätzen. Es ist am einfachsten, einen zu bauen und die Teile hinzuzufügen, die eine Überhitzung und ein Durchbrennen des Gates mit Überspannung verhindern. Das heißt, eine strombegrenzte Stromversorgung zu verwenden und ein paar Zenerdioden zwischen Gate und Source des Mosfet hinzuzufügen.

Kann ich aufgrund der hohen Schaltgeschwindigkeiten auch einen Treiber-IC verwenden?
@Intelpeas, dann wäre es dasselbe wie bei der Suche nach Slayer Exciter-Bildern mit Mosfet. Ein Beispiel: cdn.instructables.com/FA4/ERY8/IEB87WZ9/… . Es gibt viele mehr.
@Intelpeas: Es gibt eine Menge, was Sie tun können. Die meisten Schaltkreise, die Sie in den meisten solchen Schaltkreisen sehen, fügen einen gewissen Schutz hinzu (z. B. ein paar Dioden zum Schutz des Transistors). Dies hat das Nötigste ohne Schutz, also mag es vorerst gut funktionieren - aber jedes Problem wird den magischen Rauch des Transistors freisetzen.

Dies ist die verbesserte Schaltung, wie user287001 sagt. Der Slayer Exciter vom MOSFET-Typ hat das Problem, dass der natürliche Start schwierig ist. Es ist notwendig, einen Impuls zum Starten von außen zu geben.

Mr. Ps Film

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Ich habe Varianten davon gebaut. Es funktioniert, bis sich die Versorgungsspannung der maximalen Gate-Source-Spannung nähert. Jeder höhere wird Ihren Mosfet brechen. Dies liegt normalerweise bei etwa 20 V für Leistungs-Mosfets, geht jedoch aufgrund von Spannungsspitzen von der Spulenrückkopplung nicht über 16-18 V hinaus.

Sie können die Stromversorgung für die Gate- und Drain-Schaltungen trennen, und dann können Sie das Gate unter 18 V halten und der Drain kann etwas höher gehen.

Aufgrund von Resonanzen können jedoch auch die Drain-Spannungsschwankungen leicht die Drain-Source-Maxima überschreiten. Ich habe ein paar IRF640 mit einer maximalen Drain-Source von 200 V ausgebrannt, aber ich habe nur 24-26 V eingegeben. Dann habe ich es in LTSpice simuliert und die Spannungsspitzen erreichten fast 300 V für diesen Eingang.

Ich schlage vor, die Verwendung von LTSpice oder einem anderen Simulationstool zu lernen und mit verschiedenen Topologien herumzuspielen, wenn Sie eine höhere Spannung erreichen möchten. Wenn Sie nur einen kleinen Slayer-Erreger wollen, der um einiges besser ist als das BJT-Äquivalent, verwenden Sie einen Power-Mosfet und bleiben Sie unter der maximalen Gate-Source-Spannung.

Ich denke, der Vorspannungswiderstand von 50 Ohm ist etwas niedrig. Sie sollten höher beginnen und den durch die Schaltung fließenden Strom überwachen, während Sie den Source-to-Gate-Widerstand verringern, während Sie gleichzeitig prüfen, ob er anfängt zu schwingen. Wenn es Strom zieht und nicht schwingt, sollten Sie Ihre Anschlüsse überprüfen, ob beispielsweise die Primärspule in der richtigen Richtung angeschlossen ist. Spielen Sie auch ein wenig mit der Kopplung des Primärteils, dh mit der Höhe, wie nah es am Sekundärteil gewickelt ist. Finden Sie die optimalen Umstände, bevor Sie mit voller Kraft loslegen. Das erspart Ihnen einige Fahrten zum Elektronikladen, um neue Mosfets zu kaufen.