特斯拉线圈相关知识（教你DIY固态特斯拉线圈）

对与大多数玩了SGTC的人来说都想玩更高级的SSTC/DRSSTC，但是许多人在这是就会遇到困难。

特斯拉线圈介绍

特斯拉线圈又叫泰斯拉线圈，因为这是从"Tesla"这个英文名直接音译过来的。这是一种分布参数高频串联谐振变压器，可以获得上百万伏的高频电压。传统特斯拉线圈的原理是使用变压器使普通电压升压，然后给初级LC回路谐振电容充电，充到放电阈值的，火花间隙放电导通，初级LC回路发生串联谐振，给次级线圈提供足够高的励磁功率，其次是和次级LC回路的频率相等，让次级线圈的电感与分布电容发生串联谐振 [1] ，这时放电终端电压最高，于是就看到闪电了。通俗一点说，它是一个人工闪电制造器。 在世界各地都有特斯拉线圈的爱好者，他们做出了各种各样的设备，制造出了眩目的人工闪电，十分美丽！

功率电路

红色表示高压蓝色低压黄色为中间压。通电时，由于开关管关闭没有其他地方能让电流通过，因此电流就只有给两个桥臂电容充电

当开关管打开，大量的正电荷流向电容的负极，在电流的流动中经过了初级线圈。

　

好的！轰隆隆！电路开始上电运行了！

当正弦波高度很大的时候，在Y=0值左右的斜度非常的高，甚至小于逻辑器件的信号边沿。恩，继续来，R2是限流电位器，依个人情况调试~c1耦合不解释，4148削掉大于电源电压的尖峰后进入u1整形，由于hc14是反相施密特触发器，所以要想得到同相的信号还要将信号再次反向得到最终输出。

现在开始设计

用这个算出次级线圈的一些数据，上图算出的是一个电感量为59.055118mH（毫亨）的次级线圈，漆包线覆盖部分的长度330毫米，也就是33厘米，次级线圈骨架最好取40厘米左右。

至此，次级线圈设计完毕。

次级线圈的绕制：

制作次级的时候，第一匝决定整个次级绕线的质量，不要绕偏。用木板或有机玻璃制作两个圆盘用来穿在圆筒（如PVC管）两边，再在圆盘中间打眼，穿入中心轴，架到线架子里面就可以

绕线了（可以把钢筋穿进去，然后两边架上凳子）。可以用手来旋转，也可以用电机带动。固定圆筒两端的圆盘，要坚固（有时候，可以用光盘代替;把板材加工成圆的，挺费力的，

可以用其他的形状，在卖漆包线的地方还有专门的固定工具，那个效果最好，其实只要能达到目的就行）

如果线圈绕得不好会出现空隙。

这时用手从把线推在一起。

推完后会发现空出的地方还挺多的，这时可以继续绕线，直到绕满为止。

整个次级线圈就会变得很紧密了。几乎不会有空隙。

次级的固定：

将大转小的管件置于大小合适的木板上（将来作为底座用），用螺丝固定，然后就可以把次级坐到上面去了，挺牢固的。

设计顶端（对地等效电容）：

常用的顶端可分为环形顶端，球形顶端，可根据需要或个人喜好自行选择。

计算球形电容器，只需要输入球体的半径即可。

（有条件的朋友可以用电容表测量顶端的电容量，将顶端用绝缘物体支起了，然后将电容表打到pF档位，电容表的黑表笔接地，红表笔接到顶端上，等到电容表的数字稳定了，读出，记录下来即可）

特别说明：接地并不是把电线放在地上而是要深入地下（像暖气片就是埋在地下的）。这时顶端和大地分别是两个集电极，如果不接地就不会产生电容，当然无法谐振。不接地无论怎么调都不会出弧（有小的那是互感产生的，这时是一个没有铁芯的普通变压器）。

上图就是不接地的效果，电弧根本无法与谐振的相比。

顶端制作：

球形顶端，无需制作，能买到成品的不锈钢球。

顶端固定：

用PVC管箍固定次级两端（用PVC胶粘住），找堵头或者是大变小的管件，将次级顶端盖住（这个不要固定死）。

铜管盘成如下图：

这样盘成的主线圈可以适用于6英寸到8英寸的次级线圈。

初级线圈支架用5毫米厚的软塑料板（非脆性塑料）做，例如塑料刀板。

将其按等距离打眼，大小要依铜管直径而定，如图：

底座选用普通中密度板就可以了，这个底座还有用，将来底下要放其它东西。也尽可能加工好。

接下来把铜管和塑料支架穿起来：

内圈接头部分，将中密度底版在相应地方开孔引出一个接头如图：

从上看：

再找一截铜管做为接地保险，注意，不可闭合！

找个保险丝座，做成滑动接头，调试时非常好用。

电容阵列设计：

现在设计电容阵列，已知了谐振频率，就开始计算电容阵列的容量谐振频率181.281 KHz

计算可以得知，保证初级谐振频率在181.281KHz的时候，电容阵列需要0.0319133μF，但是组这样一个非常合适的电容阵列。

做TC用的好电容其实很多，首推的当然是美国CDE电容：

驱动板

有两种选择一种是用套件组装，另一种就是自己用洞洞板焊接。

当然还有其它的办法制作驱动，比如蚀刻，但是难度都比较高，推荐办法买套件。毕竟套件的价格不高，做起来很方便，质量也高于洞洞板。（现在焊锡的价格很高如果用洞洞板有时浪费的焊锡，会是一个不小的数字）电路图倒是有很多主要的就是Steve Ward的

磁环互感器

1.信号互感器和过流保护互感器的绕制：

一般采用1:33:33的绕制方法，即用两个磁环，初级为全桥输出导线穿过第一个磁环一匝，次级用细导线在第一个磁环上绕33匝引出，然后在第二个磁环上穿过一匝后短接，再用一根细导线在第二个磁环上绕33匝引出即可。磁环用铁氧体材质的。

2.GDT的绕制：

一般为1:1、16匝绕制，根据磁环大小可以选择只用一个磁环、用两个磁环或四个磁环。根据开关管功率选择磁环大小，25mm直径磁环适合下图的开关管。

绕制的图纸这里有三组绕线适合半桥，全桥用5组。

如果驱动力较大但是磁环太小就会出现磁饱和，影响工作。这时就需要用更大的磁环，但是大的磁环比较贵，所以用几个小的磁环接在一起是挺好的。

绕线时可以使用这种线，一排有多种颜色。

功率电路是整个TC的功率输出部分，他的性能将直接影响到TC的输出功率。

在特斯拉线圈运行时电气环境相当恶劣，功率管相当脆弱。所以，在桥式电路里要尽量缩短连接线的长度以减少线路中漏下的电感。

因此如果有专用的PCB板就会简单很多（科创论坛有销售套件因为配件不同价格20-60元）

灭弧：

灭弧电路基本上就是一个脉冲信号发生器，用来控制装置的放电不光是DRSSTC，SSTC也是要用到灭弧的。

灭弧要分普通灭弧和音乐灭弧，普通灭弧的信号是固定的，而音乐灭弧的信号是随着音频信号的改变而改变。

音乐灭弧：音乐需要特殊制作的方波音乐，不然容易损坏开关管。

这个图需要修改：只用一个三极管放大就够了，用9018就行。

R17是调节占空比的。

先找到固定IGBT的螺丝的位置，然后打孔。

固定IGBT大砖

用同样的办法固定二极管和电阻

使用铜排连接电路。

在背面加上散热片。

终于大公告成，可以测试了~

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