Катушка Тесла позаботится о сохранности вашего автомобиля
Многие водители проявляют удивительный талант, когда дело касается защиты любимого автомобиля от угона. Стало известно, что в Австралии изобрели необычную охранную систему виде огромной катушки Тесла на крыше автомобиля. Изобретатель сего творения – Питер Террен, местная знаменитость. Живет он в деревне. А все потому, что устал от жалоб соседей в городе, которые постоянно вызывали полицию, после очередного гениального эксперимента с электричеством мистера Террена.
Имеются кадры, где этот самоучка-ученый сидит под очередной фантастической установкой и над его головой сверкают молнии мощностью в миллионы ватт. Конечно до высокого гения Николы Теслы австралийцу далеко. Но он всеми доступными ему способами популяризирует изобретения Теслы. У себя в гараже он собрал катушку Теслы и с невероятным упорством находит ей самое разнообразное применение.
Совсем недавно Питер предложил использовать катушку Теслы как противоугонное устройство, для чего прикрепили катушку к крыше собственного автомобиля. Вид разрядов, исходивший от нее, был устрашающим. Если вам знакома сила удара молнии, то навряд ли бы вы решились хоть одним шагом подойти к такому автомобилю. Но на самом деле это совершенно безопасное зрелище, хоть и впечатлит кого угодно. Разряд имеет очень малую силу тока и сверхвысокую частоту.
Монтаж системы прост, но о верхней поклаже на крыше авто придется забыть.Кстати, стоит предположить в какую бы сумму обошлась такая система сигнализации для владельца, если бы столь экзотический комплекс устанавливали в специализированном центре. После установки катушки Теслы наверняка предстояло бы смириться с недоделками, которые возникают практически в 100 процентах случаев. Стоит отметить, что изобретение оказалось настолько эффективным, что передвигается мистер Террен теперь исключительно на велосипеде.
Для популяризации своей идеи мастер создал шутливый видеоролик, наглядно показывающий схему борьбы с преступниками. В эффективности, а уж тем более эффектности бегающего вокруг машины разряда, напряжением в несколько миллионов вольт, сомневаться нам не придется.
Для Террена такие эксперименты — всего лишь хобби. Иногда его жена и двое сыновей становятся ассистентами в его представлениях перед широкой публикой. Как они относятся к такому увлечению главы семьи – неизвестно, но если уж участвуют, то очевидно по собственной воле.
Источник статьи: http://ainteres.ru/katushka-tesla-o-sohrannosti-avto/
SSTC катушка Тесла своими руками
Приветствую, радиолюбители-самоделки, а также все любители высоких напряжений!
Обычно при упоминании словосочетания «катушка Тесла» люди сразу же представляют себе огромные столбы с человеческий рост с металлическими шарами наверху, из которых с сильнейшим грохотом бьют невиданных размеров молнии. Такие конструкции представляются чем-то невероятно сложным, дорогим в изготовлении, требующим для создания немалого опыта и многих лет работы — по сути, всё именно так, построить полномасштабную катушку Тесла с человеческий рост достаточно трудоёмко, особенно в домашних условиях, кроме того, компоненты потребуют значительных финансовых вложений. Тем не менее, многие энтузиасты по всему миру строят подобные конструкции, которые позже демонстрируют на различных шоу, концертах — ведь большие катушки очень часто умеют ещё и петь, за счёт аудиомодуляции. Помимо полномасштабных катушек, конструкции которых очень часто оказываются уникальными и трудноповторимыми в сборке и настройке, в сети представлено большое множество транзисторных катушек Тесла, выполненных в меньшем масштабе — с высотой вторичной обмотки до 1 метра. Такие конструкции представляют большой интерес многих радиолюбителей, так как не требуют для построения слишком больших финансов, состоят из доступных и распространённых деталей, к тому же их сборка и настройка достаточно проста, хоть и требует наличия определённых навыков, в том числе работы с высоковольтными устройствами. Эти факторы обеспечили популярность транзисторных катушек Тесла — их можно обнаружить в интернете по аббревиатуре SSTC. Существуют также другие типы подобных устройств, например, ламповые, они обозначены уже другой аббревиатурой. Особую популярность получили именно полумостовые транзисторные схемы — их силовая часть состоит всего из двух транзисторов, обеспечивает высокую мощность, в отличие от однотактных схем, но менее капризна в настройке, чем полноценные мостовые схемы. Именно о полумостовой транзисторной схеме и пойдёт речь в этой статье, схема представлена ниже.
Также на схеме имеется логическая микросхема, которая содержит в себе логические элементы — инверторы, совместно с каскадом на транзисторе и антенной она занимается генерацией высокочастотных импульсов, частота которых будет равна собственной резонансной частотой вторичной обмотки. Именно равенство этих частот и позволяет катушке Тесла генерировать такие эффектные разряды, ведь работает она именно за счёт резонанса частот. Казалось бы, зачем на схеме катушки Тесла антенна — ведь это не радиоприёмник, но на самом деле всё хитрее — антенна служит для обеспечения обратной связи, позволяя генератору работать именно на той частоте, на которой «хочет» колебаться сама вторичная. Существуют также катушки Тесла с фиксированной частотой — в них генератор вручную нужно настроить на частоту резонанса, этот способ плох тем, что резонансная частота вторичной обмотки зависит от многих факторов, расположения, влажности, окружающих предметов, а потому резонанс постоянно теряется при изменении внешних факторов.
Процесс намотки вторичной обмотки многим кажется очень страшным делом — ведь намотать нужно много витков, как минимум 500, лучше — 1000 или 1500. Чем больше витков — тем больше напряжение, но переусердствовать тоже не стоит, иначе лишние витки просто будут лежать мёртвым грузом, не давая прироста напряжения. Наматывать катушку действительно сложно, если не сделать хотя бы простенького намоточного станка, как на фото выше — с ним работа пойдёт и быстро, и аккуратно. Наматывается обмотка на диэлектрическом каркасе, например, из под канализационной трубы, на 1 метр длины катушки оптимально взять 10 см диаметра, ориентируясь на эти пропорции размер катушки можно уменьшить. Провод можно брать диаметром 0,1-0,2 мм, он обязательно должен быть в лаковой изоляции.
Вся конструкция собирается на двух печатных платах — отдельно силовая и отдельно логическая часть. В силовой части можно применить практически любые мощные полевые либо IGBT транзисторы — ключевыми параметрами здесь являются ток и рабочее напряжение. Например, подойдут IRF840, они достаточно дёшевы, но обладают не самыми совершенными характеристиками, на них можно производить первые включения и настройку катушки. GDT трансформатор наматывается на небольшой ферритовом колечке, рекомендуется брать синие от компании Epcos — они лучше всего подходят для данной цели. Наматывать можно как просто эмалированный медный проводов диаметром 0,4-0,6 мм, так и провод в изоляции, например, от витой пары. Трансформатор содержит три обмотки, каждая из них может содержать 16-25 витков, количеством витков в каждой обмотке должно быть одинаковым. Количество можно подобрать экспериментально, глядя на сигналы на затворах транзисторов — там должен быть ровный не искривлённый прямоугольный сигнал.
Вся конструкция устанавливается в круглый деревянный корпус, силовая часть питается непосредственно от сети через выпрямитель, логическая через понижающий трансформатор. Силовые транзисторы устанавливаются на радиатор.
У автора получилась весьма симпатичная и аккуратная конструкция — радует глаз даже в выключенном состоянии. Первое включение катушки нужно проводить аккуратно, подавать на силовую часть сперва пониженное напряжение и через балласт — если появились небольшие разряды и ничего не греется, можно увеличивать напряжение. Таким образом, получилась довольно простая конструкция сетевой транзисторной катушки Тесла, которая выдаёт красивые высоковольтные разряды — при желании их можно даже подкрашивать различными солями, как на фото ниже. Удачной сборки! Все вопросы и дополнения пишите в комментарии.
Источник статьи: http://usamodelkina.ru/19062-sstc-katushka-tesla-svoimi-rukami.html
Однотактная SSTC катушка Тесла
На картинке выше показан высоковольтный коронный разряд, который создаёт катушка Теслы, схема которой будет представлена в этой статье. Думаю, каждый захочет заиметь себе такую домой, ведь это зрелище по-истине восхитительно и уникально. Катушка Тесла, оформленная в красивый корпус будет прекрасно дополнять интерьер комнаты, даже будучи выключенной. Людям, далёким от электроники такие высоковольтные разряды, созданные в домашних условиях, кажутся настоящей магией, поэтому, собрав такое устройство, может будет запросто удивить друзей 🙂
В природе коронные разряды могут создавать во время грозы, например, на высоких сооружениях либо мачтах кораблей. Также коронные разряды можно увидеть на высоковольтных линиях электропередач, особенно в мокрую погоду. Там такие явления — не редкость, ведь строители ЛЭП даже предпринимают специальные меры, чтобы не возникало лишних коронных разрядов, ведь они могут отнимать довольно значительную часть электроэнергии, передающуюся через ЛЭП. Существуют различные виды катушек Тесла. Самые первые из них — ламповые, были созданы ещё тогда, когда у человечества не было полупроводниковых приборов, транзисторов. Ламповые катушки и по сей день пользуются популярностью у любителей, ведь они обладают наибольшей аутентичностью, но довольно капризны и работе и сложны в постройке. С появлением мощных транзисторов люди научились строить так называемые «SSTC» катушки, в которых мощные лампы заменены полупроводниками. Катушки SSTC могут быть как двухтактными (полумостовые, полномостовые), так и однотактными. В этой статье будет рассмотрена схема однотактной катушки, она наиболее проста в сборке, требует наличия всего одного мощного транзистора (но лучше накупить их побольше, без спалённых транзисторов при настройке не обойтись :). Но вместе с тем обеспечивает достаточно мощные разряды, длиной до 10 см. В их красоте вы можете убедится, лично собрав схему, представленную ниже.
Данная схема является, по сути, генератором прямоугольных импульсов. Они поступают на затвор единственного в схеме полевого транзистора, который коммутирует уже непосредственно первичную катушку. На схеме можно увидеть две микросхемы — NE555 и UC3845. На первой собран генератор для прерываний. Здесь стоит пояснить, что катушка Тесла может работать в двух режимах, непрерывном, когда на затвор силового транзистора импульсы поступают непрерывно, либо в режиме с прерываниями. В этом случае на затор импульсы приходят не постоянно, а пачками по несколько импульсов. Вот эти вот «пачки» формирует микросхема NE555. Два подстроечных резистора в её обвязке отвечают за частоту и скважность (ширину) импульсов. А вот вторая микросхема, UC3845, формирует уже непосредственно высокочастотные импульсы, которые «раскачивают» вторичную обмотку за счёт явления резонанса. Частота генерации микросхемы UC3845 настраивается подстроечным резисторов в её обвязке. После сборки схемы вращением этого подстроечника нужно добиться резонанса между частотой генерации схемы и собственной частотой колебаний вторичной обмотки. Эта частота зависит от конструкции вторичной обмотки, её длины и ширины, а также от наличия или отсутствия тора — массивного металлического шара наверху конструкции. Логическая часть схемы питается от напряжения 12В, а вот силовая цепь с первичной катушкой и транзистором требует более высокого напряжения, 50-150В. Чем больше будет напряжение, тем сильней и красочней будут разряды, но тем сильней будет и нагрузка на транзистор, поэтому для каждого случая нужно найти своё оптимальное напряжение питания, при котором транзистор будет умеренно нагреваться. Для охлаждения транзистор обязательно нужно поместить на большой радиатор с использованием теплопроводной пасты. Идеальным вариантом для данной схемы будет IRFP460, он достаточно мощный при небольшой стоимости. Также для данной схемы чуть хуже, но подойдёт распространённый и дешёвый IRF840.
Схема выполняется на печатной плате, файл которой для открытия в программе Sprint Layout прилагается в конце статьи. Потенциометры выводятся с платы на проводах, но при необходимости можно и установить подстроечные резисторы на плату, в этом случае с платы не будут торчать лишние провода. Обратите внимание, что провода до переменных резисторов не должны быть слишком длинными, ведь при работе катушка Тесла излучает сильные электромагнитные поля, которые могут улавливать длинными проводами и мешать работе схемы. Плату можно выполнить как методом ЛУТ, так и методом фоторезиста. Автор избрал второй метод, фотографии процесса создания платы представлены ниже.
Готовую плату нужно залудить, чтобы медь не окислялась и плата не теряла привлекательный вид. Силовые дорожки, в цепи коллектора и эмиттера нужно пролудить особенно тщательно для минимизации потерь, ведь по ним будут протекать большие токи. На картинке ниже показан внешний вид собранной платы.
Несколько слов о конструкции самой катушки. Как известно, катушка Теслы содержит две обмотки — первичную, с небольшим количеством витков толстого медного провода, и вторичную, намотанную большим количеством витков тонкого медного провода. Для первичной катушки желательно брать провод сечением от 4 кв. мм, слишком тонкий провод не позволит развить максимально возможной мощности. Вместо провода в изоляции можно использовать, например, медную шину или трубку, главное, чтобы витки не соприкасались друг с другом. Количество витком должно быть равно 5 или 6. Вторичная катушка гораздо интереснее, ведь чем большее в ней будет количество витков, тем больших длин разрядов можно будет достичь. Идеально использовать для намотки вторички ПВХ канализационных трубы, например, диаметром 5 или 10 см. При этом между диаметром и высотой должны сохраняться адекватные пропорции, например, нельзя брать слишком тонкую трубку в качестве каркаса и делать на неё длинную намотку. Чем больше диаметр катушки, тем болей должны быть и её высота. Оптимальное количество витков лежит в пределах 800-1500. Можно использовать медную проволоку от 0,1 до 0,4 мм диаметром. Например, неплохо подойдёт проволока из катушек отклоняющей системы кинескопа старых телевизоров. Желательно сразу рассчитать длину проволоки, которая понадобится для намотки катушки, ведь соединения проволоки на вторичной катушки не только будут выглядеть неэстетично, но и могут спровоцировать лишние пробои. Располагать первичную обмотку нужно поверх вторичной, поэтому они должны быть разными в диаметре. Расстояние, или зазор между первичкой и вторичкой, а также их взаимное расположение подбирает индивидуально в каждом случае, по достижению наиболее длинных и мощных разрядов.
Несколько слов о настройке и первом включении катушки. Для начала схему нужно запустить без подключения первичной катушки к транзисторы, нужно проверить работу логической части. С помощью осциллографа проверить, поступают ли импульсы на затвор транзистора, а также регулируется ли частота и скважность потенциометрами на схеме. Если всё работает, можно подключать первичную и вторичную обмотки, подавать питание на силовую часть. При первом включении желательно использовать небольшое напряжение, не более 50В, чтобы проверить, работает ли конструкция. Если на верху вторичной обмотки появился небольшой пушистый разряд, можно увеличивать напряжение, контролируя нагрев транзистора. Если нет, то нужно поменять конца первичной обмотки и попробовать снова. Если всё собрано правильно, конструкция обязательно запустится. Между прочим, коронный разряд вполне реально потрогать пальцами, он будет слегка пощипывать, но не причинит вреда. Но не стоит держать палец слишком долго, иначе возможно получение ожога.
Силовая часть потребляет довольно значительный ток, а потому для её питания нужен качественный источник. Например, подойдёт трансформатор на напряжение 50-100В, напряжение с которого выпрямлено диодным мостом и сглажено конденсаторами. Не стоит использовать для питания ЛАТР, он хоть и позволяет удобно регулировать напряжение на выходе, но не имеет гальванической развязки с сетью 220В, а потому при его использовании коронный разряд катушки Теслы может быть смертельно опасен. Удачной сборки!
Источник статьи: http://usamodelkina.ru/18647-odnotaktnaja-sstc-katushka-tesla.html