特斯拉線圈從誕生到現(xiàn)在，已有100多年的發(fā)展歷史，為更好了解它，下面將從功率大小和開關(guān)類型角度對其做個簡單分類。

    按功率大小來分：超小功率型（<50W）、小功率型（50~500W）、中等功率型（500~5000W）、大功率型（5~50KW）、超大功率型（>50KW）。
    超小功率型：理論上講電弧長度可以達到30厘米，但好象網(wǎng)上做出來的都在10厘米左右，而且成品的外形比例較難把握，不好看，所以觀賞性不高。

    小功率型：這個類型比較適合初學(xué)者入門研究用，體積不大，用料不多，報廢了也不可惜，呵呵。
   
    中等功率型：如果你要想做一個具有真正意義且具備觀賞價值的特斯拉線圈，這個類型最合適，既能得到美麗的電弧，又能得到極具紀念價值的陳列品，它的尺寸既不幼稚也不夸張，放在家中也比較適合。

    大功率型：對于超級發(fā)燒友而言，非大功率型是很難滿足胃口的。雖然5米長的電弧看起來很滿足，但是前提條件是：你時間夠多，腰包夠鼓，地盤夠大......。

    超大功率型：這種龐然大物一般是由一些組織或團隊制作完成的，一個人力量遠遠不夠，它的電弧可以達到十幾米，功率也大得嚇人，那個號稱是世界上最大的特斯拉線圈的功率居然達到了140KW。   


    按開關(guān)類型來分的話有機械開關(guān)（間隙放電）和電子開關(guān)兩種；

    1.機械開關(guān)型；    
    優(yōu)點：功率大，最大可達100KW以上，結(jié)構(gòu)簡單；
    缺點：效率低，放電間隙的聲光污染嚴重。
    機械開關(guān)型的特征部件是打火器，它是利用空氣在電離后電阻迅速下降的特性來實現(xiàn)開關(guān)的，打火器算是傳統(tǒng)型特斯拉線圈的核心部件。打火器有被動放電與主動放電兩種形式；被動放電式的放電間隙寬度是固定的，當觸點間電壓達到擊穿閥值后自動放電。一般2KW以下可采用這種方式。主動放電式的放電間隙寬度是不斷變化的，觸點接近時放電，遠離時斷電，且?guī)缁∽饔?，所以，功率大點的大都采用這種方式。


被動放電式：                                                                  主動放電式：
                            


    2 .電子開關(guān)型；    
    優(yōu)點：效率高，無聲光（放電間隙）污染，直接使用市電而無需高壓電源；
    缺點：功率偏小，一般都在5KW以下。
    電子開關(guān)型特斯拉線圈英文簡稱SSTC，它的特征部件主要由電子管或晶體管組成，并取代了原來的打火器，這是現(xiàn)代電子科技發(fā)展的必然趨勢，所以現(xiàn)在越來越多的特斯拉線圈愛好者都開始往這方面發(fā)展。到目前為止，就我所知，電子開關(guān)型已衍生出三種：VTTC、OLTC、DRSSTC，下面是三者的原理圖。



VTTC原理圖：
                  


OLTC原理圖：





DRSSTC原理圖：
   
                         



注:   SSTC :      Solid State Tesla Coil ;
       VTTC :     Vacuum Tube Tesla Coil;  
       OLTC :     Off Line Tesla Coil; 
       DRSSTC : Double Resonant Solid State Tesla Coil ;

Comments [8]Tags: 特斯拉線圈種類

27.08.2007 (8:00 am) – Filed under: 特斯拉線圈原理

特斯拉線圈制作教程

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成品：

下面將把該特斯拉線圈分解成五部分來介紹：放電終端、次級線圈、初級線圈、初級電容陣列，打火器。

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1.特斯拉線圈放電終端的制作

在這部分的制作比較簡單和隨意,我這里介紹一種比較成熟和簡易的制作方法,也就是最常見的環(huán)型放電終端。

主要材料:
1.  4寸直徑的燃氣熱水器通風(fēng)管,(就是那種全金屬的可彎管,家里有燃氣熱水器的一看便知)如圖
        



2.7寸直徑的平底金屬盤(用來做派的),其他類似金屬物也可,關(guān)鍵1.平底 2.金屬    如圖:


3. 包裹金幣巧克力的那種較厚的鋁箔

首先將平底金屬盤底對底用螺絲固定如上圖,接著將鋁管盤成圈狀,使其正好能卡在平底金屬盤制作的骨架上如圖:





鋁管的接口處用鋁箔封口如圖:



接線點定位圖:


組裝好的成品如圖:

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2.特斯拉線圈次級線圈的制作

特斯拉線圈中的次級線圈是整個特斯拉線圈中制作最耗時耗神的部分.
需要如下材料:

1.高質(zhì)量漆包線,線的直徑從以下選擇:

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                                             漆包線規(guī)格表
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標稱直徑(mm)    美規(guī)(AWG)   英規(guī)(SWG)    每米電阻(Ro/Ω*m-1)    每米重量(g) 

0.250                     30                 33               0.3345                     0.4367
0.280                     29                 32               0.2676                     0.5477
0.315                     28                 30               0.2121                     0.6932
0.355                     27                 29               0.1674                     0.8805
0.400                     26                 27               0.1316                     0.9825
0.450                     25                 26               0.1042                     1.4148
0.500                     24                 25               0.0846                     1.7466
0.560                     23                 24               0.0673                     2.1910
0.630                     22                 23               0.0534                     2.7729
0.710                     21                 22               0.0420                     3.5219
0.800                     20                 21               0.0331                     4.4714   
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2. 聚氯乙烯管材,直徑15厘米,普通五金店都有賣,你可按照自己要的長度購買，厚度的話，自己感覺結(jié)實就好。
3.要用木頭制作一個繞線架.還要制作兩個圓片用來穿在圓筒兩邊,再在圓片中間打眼,穿入中心軸,架到線架子里面就可以繞線了,本系統(tǒng)大約繞900~1000匝就適合了.總線長大約在500m左右,但市面上大多是論斤賣,所以你得先把它換算成重量后再出門買~.

聚氯乙烯管材:


優(yōu)質(zhì)漆包線:


固定圓桶所制作的圓盤:


安裝到繞線架上的次級線圈:


次級線圈下接頭(接地線):


次級線圈上接頭(接放電終端):

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3.特斯拉線圈初級線圈的制作


在本特斯拉線圈的設(shè)計中初級線圈采用銅管繞制成蚊香狀.銅管是用于汽車,供熱,中央空調(diào)中的那種管壁較厚的承壓銅管.直徑8毫米大約繞制9-10匝(大約需要9米)

銅管如下圖(要盡可能選擇外表光滑無銹無傷的):


銅管盤成如下圖:



這樣盤成的主線圈可以適用于6英寸到8英寸的次級線圈。

初級線圈支架用5毫米厚的軟塑料板(非脆性塑料)做,例如塑料刀板。


將其按等距離打眼，大小要依銅管直徑而定，如圖:



底座選用普通中密度板就可以了,這個底座還有用,將來底下要放其它東西.也盡可能加工好。

接下來把銅管和塑料支架穿起來如圖:


內(nèi)圈接頭部分,將中密度底版在相應(yīng)地方開孔引出一個接頭如圖:
從上看：


從下看


再找一截銅管做為接地保險,注意,不可閉合!如圖安裝:


找個保險絲座，做成滑動接頭，調(diào)試時非常好用，如下圖：


順便提一下，主線圈不一定都是那種形狀，還有其他的，例如：

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4.特斯拉線圈初級電容陣列的制作


在特斯拉線圈中,有一個好的電容是非常重要,因為所有電弧的能量都是由電容直接提供。
在諸多電容中，高壓電容可以說是最理想的，但一般很難買到,價格也貴,所以只能將就著使用普通無極性電容了。為了達到所需的耐壓和容量必須將其進行串聯(lián)和并聯(lián)。

需要準備的材料:
1.無極性電容,(聚乙烯,聚丙烯,CBB電容 等)一般常見高壓電容規(guī)格主要有:1600v- 0.047uf  , 1600v- 0.068uf兩種;電阻 10兆歐 ， 如下圖:



2.有機玻璃板

3.塑料螺絲

步驟:1.首先計算所需要的電容個數(shù)和排列方式根據(jù)以前提到的變壓器匹配計算得到電容量為0.0318uf    10kv
手頭電容規(guī)格為1600v-   0.047uf(此處注意:電容的耐壓標示都是制 直流 ,而且電容器交流耐壓與電容材質(zhì)等多種因素有關(guān),不能簡單認為只要將直流耐壓值除以1.414 就得到交流耐壓值.)

從壽命和安全性角度出發(fā),建議將每電容分壓值定為450v~ 
則得到整個電容陣構(gòu)成為:22串一鏈,共14鏈并聯(lián),一共308支電容電阻
電阻的用途是為了當停止使用時對電容中的殘留電荷進行放電,使用方法就是每支電容都要并聯(lián)一支10兆的電阻(1/4~1/2w)**安全提示**若沒有放電電阻,則電容陣中儲備的能量將可能存在很久而對人身造成傷害!

下圖顯示了一個電容鏈,它是蛇行排布的:



注意!電容之間不要緊密接觸!要留有一定空隙如圖:


層與層之間要用4mm厚的有機玻璃隔離,每層包含兩個鏈;
固定使用塑料螺絲(一般都叫尼龍螺絲),如圖:



每層都有各自的接口使之成為獨立可使用的單元如圖:



說實話，這樣的電容陳列做起來太煩瑣了，建議有條件的朋友選用高壓電容來做，那樣就簡潔多了:

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5.特斯拉線圈打火器的制作


制作打火需要以下材料:
1.200mm直徑pvc管材,長400mm
 
2.90mm長,直徑20mm銅管若干

3.雙頭螺絲 若干(是銅管數(shù)目兩倍)




打火器其實相當于一個開關(guān)器,未打火時能量由變壓器傳遞到電容陣,當電容陣充電完畢時兩極電壓達到擊穿打火中的縫隙的電壓時,打火器打火,此時電容陣與主線圈形成回路,完成L/C振蕩進而將能量傳遞到次級線圈.

制作步驟:
1.先將銅管打眼,如圖:



2.再在pvc管上打眼后,將銅管固定在pvc管內(nèi)部如圖:




3.組裝后:


    為了根據(jù)需要調(diào)整放電間隙,每相鄰螺栓代表1mm的放電縫隙(螺栓即為接線柱)，這樣安裝只要變換接線柱就可以很方便的根據(jù)你的設(shè)計電壓進行調(diào)整了.
    打火器工作時發(fā)熱很嚴重,每30秒就得停5分鐘，故需加裝風(fēng)扇。打火器中間還要找個東西堵一下，以改善風(fēng)道。最后，弄個盒子把低部封好，如下圖：

內(nèi)部：
 
整裝后：



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以上介紹僅供參考，祝各位成功。