Оригинальная Тесла катушка делалась на лампах, но в те времена у знаменитого Николы просто не было выбора и делай он такую вещь сейчас — точно собрал бы генератор на полупроводниках! Данный принцип построения принято называть SSTC.
Схема Теслы SSTC
Вторичная катушка составляет по длине 45 см, а диаметр используемой трубки 9 см, так что согласно расчётам частота катушки будет около 100 кГц. Первичная обмотка состоит из 12 витков медного провода 4 мм2. Провод, используемый для намотки вторичной обмотки, — ПЭЛ 0,18, намотка не такая уж сложная, если вы сначала построите моталку.
При запуске были проблемы — вначале использовался неправильный сердечник TN29/19-3E25. После замены на TN25/15/10 стало намного лучше. Заработало прекрасно причём даже не использовался осциллограф при настройке. Всего по ходу испытаний вылетело 4 пары мосфетов (на войне как на войне).
За диодным мостом выпрямителя находятся два электролитических конденсатора емкостью 220 мкФ каждый и напряжением 400 В. Полумост потребляет 1,5 — 2 А тока. Схема снабжена разделительным трансформатором, напряжение которого регулируется регулятором на тиристоре из серии BT. Контроллер потребляет 0,5 А. Здесь были использованы драйверы TC4421 и TC4422.
Основание конструкции выпилено из ДСП от дверки из какого-то шкафа. После вырезания зачистить обрезанные края наждачной бумагой, а затем покрасить белой краской.
Тор был сделан из вентиляционной трубы, которую нужно свернуть и соединить два ее конца с помощью специального клея либо просто спаять. Тор выполняет две функции:
- Это электрическая емкость подключенная к катушке, то есть она уменьшает резонансную частоту устройства и, что более важно, стабилизирует эту частоту по отношению к внешним условиям, таким как влажность или присутствие проводящих объектов поблизости.
- Его гладкая поверхность приводит к тому, что распределение электрического поля вокруг является более однородным, и, следовательно, разряды немного разделяются (если поверхность иная, разряды будут выходить из каждого острия поэтому тут будет только один разряд).
Правда в SSTC этот элемент часто не используется. Второй же пункт не имеет большого значения, потому что всё-равно нужно поставить некоторый штырь, который облегчит зажигание разряда, да и первый пункт также часто не важен, потому что не всегда необходимо понижать резонансную частоту, а управляющая электроника обычно настраивается на резонанс используя обратную связь, поэтому настройка вызванная внешними условиями и близостью к другим объектам также не является проблемой.
Интересное наблюдение: первичная катушка с диаметром примерно в три раза больше, чем вторичная, работала явно лучше. Трудно сказать почему, может быть оптимальное распространение электромагнитного поля? Во всяком случае меньше риска пробоя (пробои с вторичной обмотки на первичную, как правило, являются результатом плохой настройки трансформатора, а также межвитковых проблем на вторичке).
Располагать электронику лучше не рядом с катушкой, а на некотором расстоянии — лучше не размещать что-либо проводящее на оси трансформатора, потому что будут большие потери, большая индукция на электронике и некоторые нежелательные эффекты.
