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感应研究所 发布于2018-09-20 23:30
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特斯拉线圈原理简介

楼层直达
作者:moetyuog
说到特斯拉,很多人第一眼想到的就是著名的汽车品牌,因为这个汽车的品牌非常的著名,可以说是顶级汽车的代表,可是说到尼古拉特斯拉,就没那么多人知道了 以特斯拉本人命名的特斯拉线圈是什么东西,我们就更一头雾水了,今天我们就要解决这个问题,让大家了解特斯拉线圈真正的工作原理
我们如果要制造特斯拉线圈成为雷电法王磁暴步兵杨永信的话 起码得知道这玩意是什么
根据百度百科的定义  tc(特斯拉线圈的英文TESLA COIL的简称)是高频串联谐振变压器  
简单暴力的来说就是个变压器,但不是我们想象的那种变压器
@佚之狗 认为特斯拉线圈虽说翻译是变压器,但它的原理只能用于升压而不能降压因此无法完成“变压器”的全功能,所以认为它的学名应为串联谐振变换器
说到变压器大家可能会想到高中物理课本的变压器 然后就会想到匝变比公式U1/U2=N1/N2
tc的核心原理是串联谐振 就这么说吧 懂了串联谐振原理就入门了一半。
关于谐振,请看:LC谐振电路详解



【图拉丁电子初级】神奇的谐振
【佚之狗】从杀手励磁器开始理解串联谐振原理以及晶体管基本应用
【佚之狗】从杀手励磁器开始制作特斯拉线圈
这里串联谐振我(作者)会尽量讲的易懂一点
我们知道 在电路里并联一个电容或者一个电感 在断电是时候 小灯泡是慢慢灭掉的 这说明电感和电容是储存能量的元件 把电容和电感与交流电源串联在一起 它们就会互相的充放电然后震荡
在drsstc双谐振特斯拉线圈中就有这种情况  电感和电容串联后这个系统就会有个固定的震荡频率 如果在给予一个这个震荡频率的交流电来补充它们消耗的能量 就会使整个系统谐振,这个交流电的频率就是谐振频率 由于电感和电容的互相充放电 产生的电压与输入交流电的电压相比非常高 电容和电感的两端电压会高很多U=U1*Q。那么可以依靠增大Q无限升压吗?受限于实际其实是不可以的,所以很多特斯拉线圈爱好者才会放弃使用低压电池组供电,而采用家用电220V甚至工业电380V为特斯拉线圈供电
【AK日常】我是图吧垃圾王,我为特斯拉代言:我们特斯拉线圈不开锁

最后我再强调一次,特斯拉线圈不是射频圈,原理不同但是被无良记者用于描述最近非常火的开锁器也实属无奈,毕竟记者的知识水平也不能找到合适的词语描述那个射频电路。我们一直在为特斯拉线圈正名的工作而努力,可是伊朗唐马儒那家伙现在被辞退在家搞他那个盈利频道之后貌似已经忘了自己以前口口声声答应大家的“为爱好者打假”那句话了。自己都是个指望收粉丝智商税的民科自然锤不过奸商了。

这事外国也知道,没法抵赖
伊朗唐马儒见硬就躲,表面上口口声声说要反民科,实际上根本不为爱好者出头净想着吸粉收钱,连自己视频的安全性和科学性都不审查
我不知道这种人的搬运工怎么有脸搞那种活动收爱好者的智商税还收的那么理直气壮的,但是我知道怎么干掉他让他不敢再招惹圈里人以及助纣为虐帮老外在没有中国经营许可证的网站上给中国爱好者们卖天价非法周边
【AK日常】我是图吧垃圾王,我为特斯拉代言:我们特斯拉线圈不开锁
【AK日常】论工频交流电的危险性民科物理小讲堂:做个雅各布天梯上微波炉变压器作死?

参考资料:


特斯拉線圈(火花间隙特斯拉线圈SGTC)

在傳統的變壓器中,主線圈與次線圈藉鐵芯耦合,鐵芯可將主線圈97%以上的磁場傳遞至次線圈,其電壓提昇率等於線圈匝數比。傳統變壓器可於一般電壓下工作,但在高電壓下極易毀損。特斯拉線圈(Tesla coils)是一個可產生高電壓(10萬伏特)及高頻電磁振盪(200kHz ~ 1200kHz)的非傳統變壓器。特斯拉線圈以空氣為芯。空氣是很好的絕緣體,因此特斯拉線圈可於高電壓下工作。但是空氣僅能將主線圈10%至20%的磁場傳遞至次線圈。特斯拉線圈是如何產生10萬伏特的高電壓呢?
特斯拉线圈是利用电路谐振进行能量变换的高压发生装置。它的工作原理与普通变压器有较大不同。普通变压器的耦合系数K一般接近于1,所以初级和次级电压基本成比例关系;而特斯拉线圈的耦合系数一般都小于0.3,工作时,两级电压比例是随时间变化而变化的,不成线性关系。下面先来看看特斯拉线圈的主体结构:


特斯拉线圈的主体部分包括:升压充电回路、初级谐振回路和次级回路;初级谐振回路由初级线圈、主电容、打火器构成。次级谐振回路次级线圈和放电顶端构成,电容和电感的数值可根据实际制作而定。但最关键的是两回路的谐振频率要相同。
      特斯拉线圈的工作过程:电源要先给主电容充电,当电压达到打火器的放电阀值时,打火器间隙的空气电离打火,近似导通,建立初级谐振回路,通过振荡向次级回路传递能量。次级回路随之振荡,接收能量,放电顶罩的电压逐渐增大,并电离附近的空气,‘寻找’放电路径,一旦与地面形成‘通路’,‘闪电’也就出现了,如果没有‘闪电’,几个(次数主要与耦合系数有关)周波后,初级回路能量释放完毕。较大部分的能量都转移到次级回路上,一部分能量损耗在回路上。次级回路继续振荡,并反客为主,带动初级回路振荡,以相同的方式把刚才得到的能量还给初级回路。但又一部分能量损耗在回路上,如此反复(见原理演示图),直到损耗掉大部分能量。打火器两端电压和电流都不足后,打火器等效断开,由外部电源继续给主电容充电。充电过程要比放电过程长得多,大概在3~10毫秒左右。所以特斯拉线圈放电频度都在每秒100次以上,也使肉眼看上去为连续放电效果。
      原理演示图:


上面这张形象地描述了特斯拉线圈工作时的能量传递过程,为了更进一步了解变化的快慢,
下面从波形仿真角度来看看电压的变化过程:



    进一步放大比较:

模拟以上波形的各项参数:
    L1=11uH,  C1=230nF;
    L2=60mH, C2=42pF;
    主电容工作电压:V=10KV
    耦合系数:K=0.14;
    谐振频率:f=100KHz;

就这些
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Imacoiler 发布于2018-09-21 14:00
沙发F
<3
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