Как стать автором
Обновить

Трансформатор Теслы с печатными катушками, впаял три компонента — и готово

Производство и разработка электроники *Физика DIY или Сделай сам
Перевод
Tutorial
Автор оригинала: bobricius

Применение печатных катушек сокращает трудоёмкость изготовления электронных устройств. Если их делают на продажу, как, например, блоки УКВ-ИП-2 или RFID'ы, это вопрос себестоимости, если для себя — удобства. Вот и предлагаемый трансформатор Теслы не придётся наматывать. Главное дождаться, когда приедет плата, после чего сборка займёт пару минут. Потребуются: транзистор (о том, какой лучше — далее), резистор на 82 кОм и светодиод.

… Всё началось с того, что автор решил собрать эту конструкцию. Но её сложность показалась ему избыточной, и он решил упростить её так, чтобы дальше упрощать было некуда.

Устройство работает при напряжении питания от 10 до 35 В. Автор предлагает питать его либо через повышающий преобразователь от достаточно мощного БП с USB-выходом, либо напрямую — от ноутбучного БП. Конечно, второе удобнее.

Экспериментируя, автор разработал четыре варианта платы:

  1. практически неработающий, платы автор решил распродать как сувениры, для практического применения они бесполезны
  2. работающий, 100 витков, без видимых разрядов в воздухе
  3. работающий лучше, 160 витков, видимых разрядов в воздухе всё ещё нет (на самом деле можно получить небольшие, читайте далее)
  4. платы 150х150 мм, ещё не приехали, 240 витков, выглядеть они будут так:



Платы автор заказывал в JLCPCB, в изготовлении они довольно сложные, ЛУТом может и не получиться.

Схема:



Скрипт для Eagle, рассчитывающий печатные катушки с числом витков более 100. Либо можно преодолеть 100-витковое ограничение уже имеющегося в Eagle скрипт того же назначения, отредактировав его вручную:

        dlgCell(4, 1) dlgLabel("Tur&ns"); // number of turns (Wound)
        dlgCell(4, 2) dlgRealEdit(n, 1.0, 350.0);

Работает плата версии 2:


Результаты опытов с различными транзисторами на третьем варианте платы:

Транзистор FZT851 при питании от 36 В выходит из строя сразу. При снижении напряжения питания до 12 В и без светодиода в цепи смещения ведёт себя так:

  • нагрева нет
  • потребляемый ток 0,017 А
  • неонка горит на расстоянии в 10-20 мм от платы
  • нет видимых разрядов в воздухе
  • если дотронуться до платы, ток через транзистор резко возрастает, и он выходит из строя.

Если поместить в цепь смещения красный светодиод согласно схеме, потребляемый ток возрастает до 0,2 А, неонка светится на расстоянии в 30 мм от платы, на её выводах можно получить небольшие видимые разряды в воздухе. Но при прикосновении к плате резко возрастающий потребляемый ток по-прежнему выводит транзистор из строя.

С транзистором BD243 при 36 В результаты такие же, как с FZT851 при 12 В.

Если снизить напряжение питания до 5-6 В, по-прежнему можно получить слабое свечение неонок.

Наилучшие результаты получились с транзистором 2N3055. Автор не подбирал его специально, просто он оказался под рукой. При 25 В и красном светодиоде в цепи смещения (на видео почему-то синий) можно получать довольно заметные разряды в воздухе на выводах неонки, но если её убрать, трансформатор работает без таких разрядов.

Теги:
Хабы:
Всего голосов 70: ↑68 и ↓2 +66
Просмотры 29K
Комментарии Комментарии 34