电路深度解惑,电路,电学.特斯拉线圈

反复调试几个月,就是不出电弧,电路能起振,起振时次级只有24伏的电压,请教各路大神,我的电路为什么不出弧,你们做成功的电路,工作时初级电压有多少?

只给出实物图是不行的,因为我们难以根据实物图看清楚电路的结构。

请给出具体的电路图以及主要元件的参数,比如线圈是如何绕制的、初次级匝数、是否有铁芯(磁芯)?这样才好帮你把关。

而且实话实说,你这一堆东西接的乱七八糟的,看着头疼啊。为什么搞这么多鳄鱼夹呢?现在网上随便拍几块洞洞板,用电烙铁焊一下很简单的。像你这样接电路 ,不仅乱、容易导致短路或接触不良,还会因分布参数太大影响电路的高频稳定性

你提供的电路确实不算完整,因此看起来令人困惑,后来仔细看了一下,看懂了。下面评价一下这个电路,如图:

这是你的原图,红色部分是我后加的。由于看不清楚你拍照的东西,因此无法确定3匝的原线圈和400匝的副线圈是否绕制在铁氧体磁芯上,照片看起来没有磁芯,貌似就是绕在一根PVC管子上的。如果没有磁芯的话,原副线圈之间耦合系数很低,原线圈的能量只有很少一部分可以耦合到副线圈,副线圈产生的感应电压必然很小,无法拉出电弧就毫不奇怪了

你这个电路,正反馈是利用高压副线圈的电流提供的,要想起振,必须让副线圈拉出电弧(或短路副线圈,再或者副线圈放电针之间加上一定的负载电阻),让副线圈产生电流,正反馈信号才会出现,才能起振。如果副线圈开路、拉不出电弧的话,正反馈信号将缺失,振荡将停止。且,副线圈提供的正反馈电流值不确定(等于高压放电电流),因此振荡是不稳定的。

还有,无论2N2222A还是2SC8050,极限电流很小、耐压都较低,用于此类电路,能提供的高压放电功率不大,且容易击穿三极管。

下面是改进的电路:

1、三极管采用高反压大电流开关管MJE13003或MJE13005(多用于几十瓦以上的节能灯镇流器,可找一个闲置的镇流器拆得),耐压400V、极限电流3~5A,可提供足够的功率,无需担心损坏。

2、增加了反馈绕组(2匝)专门提供正反馈,通过51Ω限流电阻,原线圈中脉冲电流峰值可达到3A。由于不再利用高压副线圈提供负反馈,因此只要接通电路就能起振,振荡稳定可靠。

3、三组线圈绕制在高频铁氧体磁芯上,可用EE型或EI型磁芯,横截面积不小于10平方毫米(可从几十瓦的节能灯镇流器上拆得)。原线圈可以考虑用直径0.5mm左右的漆包线4~6根并绕3匝,以降低趋肤效应;高压副线圈采用直径0.2mm左右的漆包线绕制1000匝;反馈绕组对线径无特殊要求,绕制2匝即可。如下图,几个线圈均绕制在磁芯中柱上。

由于变压器工作在反激模式,因此为了 避免磁芯饱和,组装磁芯时要留有一定的气隙,可以在组装磁芯时,在两部分磁芯之间加上一层0.5~1mm后的纸板(示意图中的蓝色部分)。如果磁芯已经预留气隙,此步骤可省略。

由于有高压,为安全起见,原副线圈之间要确保良好绝缘(可用薄一些的绝缘胶带隔离),绕好后烘干浸漆处理更好,副线圈高压输出的两个端子最好用绝缘套管引出

注意反馈线圈的同名端(图中线圈用红点标出的为同名端),如果接反了不会起振,对调即可。调试时,可适当调整反馈限流电阻,令其在33Ω~82Ω之间改变,可改变振荡强度和输出高压的强度。

最后,建议购买洞洞板和电烙铁、焊锡、助焊剂,用洞洞板搭建电路,不要像你原来那样用鳄鱼夹。类似这种:

祝你成功。

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最后一次补充回答:

1、如果三极管是场效应管、IGBT之类的压控元件,反馈信号是电压没问题,但考虑到场效应管存在较大输入电容,如果是高频振荡,只有电压是不够的,还要有足够的电流,否则一样会驱动不足。你这个电路采用的双极型三极管,是电流控制型元件,正反馈信号归根结底必须是电流,而且电流还要足够大才行。

2、网上有很多视频都是骗人的,表面演示的是一个电路,背后是另一个电路也未可知。

3、加了磁芯之后,和空心线圈相比,电感量增加是当然的,但可以通过减少线圈匝数来达到合理的电感量,谁说频率必然下降?按照你这个原始电路,如果不加磁芯,可以计算出来原线圈电感量只有可怜的微亨级,微亨级的电感一般用于数十兆赫以上的振荡电路,而2SC8050三极管共发射极截止频率为150MHz,工作在几十兆赫时,其高频β值必然降低到只有几倍,这得需要多大的正反馈电流才能满足振荡?如果将振荡频率降低到几百kHz,β值倒是有保障了,但这么低的频率和微亨级的电感量能匹配吗?

毕竟,这个电路形成的是方波振荡,夸大一些,初级线圈电感量算它5微亨(实际计算结果远远不到2μH,如果不信,请百度空心线圈电感计算方法自行验证,或用电感仪测量)、100kHz频率、占空比0.5计算好了,开关管饱和导通时间长度为1÷200,000x0.5=5μs,在此期间,8050三极管的脉冲电流峰值为Icm=12V÷0.000005x0.000005=12A,这远远大于8050的能承受的最大脉冲电流!你告诉我无需中、大功率管?

4、即使用空心线圈,为了减小漏磁(漏感)、增大耦合系数,初次级线圈也应该绕在一起、尽量接近,而不是像你这样在一根PVC管子上同轴相距好几厘米这么远的距离绕制。

第一种,是我所说的空心线圈紧密耦合的绕法,虽然仍有漏磁但毕竟好得多。第二种就是你按照资料(或者所谓抖音视频)上介绍的松散耦合的绕法,红色初级线圈产生的磁力线只有少量能穿越蓝色次级线圈,漏磁巨大。超乎你预料的是,无论频率高低,螺线管产生的磁场都是和条形磁铁周围磁场相一致(或者说高度相似),在空气作为导磁介质的情况下,第二种绕法,红色线圈产生的磁力线不可能大部分穿越蓝色线圈。你所说的频率高了就没问题,完全是一厢情愿

第三种是加了磁芯的,哪怕不是闭合磁芯而是一根贯穿的磁棒,因为铁氧体高频磁棒的导磁率远高于空气,因此红色线圈产生的磁力线将只有极少数(不足千分之一)从空气中侧漏,几乎全部都会利用磁棒穿越蓝色线圈,属于深度耦合。

请重新温习一下中学物理关于条形磁铁和螺线管磁场分布的知识:

来来来,你告诉我,下列知识,哪一个不是所谓的电子专业人士应该烂熟于心的:

1、三极管β值和工作频率的乘积,等于三极管共发射极极限工作频率。实际工作频率越高,β值越小。所谓β=250之类的说法,仅仅针对于低频以及直流工作环境。

2、空心电感计算公式;方波周期、占空比以及高低电平持续时间的计算;电感工作在开关电路中峰值电流的计算公式 Im=U△t/L。

3、空心螺线管的磁场和条形磁铁磁场的相似性、周边磁感线的分布。

4、工作在正反馈开关(斩波)状态的三极管驱动电流值的设计------βIb>Icm。

5、此类电路的初级线圈电感量的取值原则------既要满足工作频率下峰值电流要求,也要能提供足够功率输送。如何平衡电感量、工作频率、峰值电流和输送功率的取值?

6、此类电路的变压器(无论有无磁芯,初次级间存在一定的互感就可视为变压器),有正激和反激两类工作模式,正常情况下应按反激型来设计。而工作模式还有连续模式和断续模式两种。不要告诉我,一个所谓的专业人士,连正激和反激、连续模式和断续模式都没听说过。。。。。。

7、高频电路,分布参数对电路工作的状态有巨大影响,对于微亨级、兆赫级振荡,一堆数厘米长的电线和鳄鱼夹带来的分布参数,对振荡的稳定性有没有影响?影响有多大?

8、多大的放电气隙需要多高的击穿电压?假设拉弧空气间隙为1mm(再大的间隙此类电路怕是产生不了足够高的电压),一般空气干燥的情况下,需要3kV的击穿电压,你这个原始设计能否提供如此高的电压,有过计算论证吗?如果拉弧气隙远超1mm,需要多高的电压,想过没有?就按照1mm计算好了,空载3kV击穿后电压跌落至500V、电弧电流按照10mA算,放电功率高达5W,而原始电路设计的松散耦合状态,能量传输效率必然很低,初级消耗的电功率必然远大于5W,8050吃得消?12A1A的电源吃得消?还有,就算能提供空载3kV的输出,次级线圈的匝数需要多少?别人用400匝,你就用400匝?此时8050将承受多高的尖峰电压?其25V的BVceo吃得消?

9、找一个电蚊拍,拆开看看人家的电路是怎样设计的,和你这个所谓的“特斯拉线圈”无论原理还是用途,本质上有何区别?------一个用来电蚊蝇有实用价值,一个无非为了满足好奇心或者装逼而已。

10、高频开关电源、传统CRT电视机高压包的变压器,都是有磁芯的。不用磁芯仅仅依靠高频就能实现紧密耦合?早年全世界数百亿台CRT显示器和数千亿开关电源,如果都省略磁芯,会节约多少成本?工程师都是傻子,不懂得省略磁芯?

11、工作在开关状态的场效应管,虽然是电压驱动,但由于输入电容Cgs的存在,也是需要一定电流的,否则会导致开关不良功耗剧增。驱动电流如何计算?

12、趋肤效应听说过?怎么降低这种效应的影响?MJE13005用过?EI磁性功率和磁芯横截面积的关系懂?原副线圈间耦合系数这个概念听说过?耦合系数的定义?

……

……

你告诉我,能瞬间想得到、说出上述这么多专业知识的,真业余吗?

看得出,你是专业的,专业人士用一大堆鳄鱼夹弄了几个月不成功?

当一个如此简单的电路鼓捣几个月都不成功,要不要怀疑一下原始设计的合理性?要不要反思一下自己制作中的不足和错误?要不要进行理论验证和计算分析,要不要改进一下?还是牛角尖一直钻下去?要不要虚心听听别人的意见然后尝试一下?

不要觉得自己在网上回答过几百上千道关于电子类的题目就觉得自己专业了。电子技术包罗万象,搞数电的不见得模电厉害,模电厉害的可能数电一知半解,理论教学很牛逼的实践能力差的人有很多,自认动手能力强的人很多理论知识很匮乏。任何时候都要谦虚好学、热爱钻研,而非钻牛角尖认死理不懂得变通。

追问

电源12V1A,三极管8050,3比400匝,放大倍数250,R50k.

电路是能够起振的,

就是不出电弧

追答

你确定能起振?能起振的表现是什么?
看不出正反馈在哪里,怎么起振的呢?电路不完整吧。。。。。。
线圈是空心的还是有磁芯?工作在正激还是反激模式?

追问

能起振,就像我告诉你全世界通用美金一样。你是不是还得走遍全球去花一花试?试。

电路很完整。,你是学电子系的吗?

追答

我大学不是专门学电子的,纯属业余爱好。已在前面补充回答了你的提问。
由于你太迷信资料上的原始电路,却不去搞懂原理,几个月不成功是正常的。

追问

你诚心回答了我那么多,我非常感谢。但是我要纠正你几个错误的问题。,第一电路非常完整,你难道不知道放电顶端对地可以形成一个等效电容吗?因而可以构成回路,至于你加的部份纯属多余,第二,耦合效率不低,加入磁芯反倒坏事,你难道不知道空心变压器么?显然你只知道低频的变压器,高频的能量密度很大耦合效率即使是一比1匝也不低,第三原器件问题不是非得用大功率管的,电流大功功率不一定大,综上所述乃是因为你非电子系!

追答

无论低频(如音频)还是高频(例如上百KHz的开关电源),再或者甚高频(如AM、FM发射),我都曾深入的涉猎过。谈不上多专业,但自认比很多科班出身的强。
1、放电端对地电容值很小在pF级,指望它来产生正反馈电流,即使能产生也是极其微弱的。
2、空气的磁阻是铁氧体的上千倍不止,如果不加磁芯,原副线圈之间的耦合系数必然非常低------即初级漏磁非常大,初级产生的磁通只有极少一部分能耦合至副线圈。这根是否高频无关。因为,无论频率有多高,线圈周围磁感线的分布都是一样的,无非是变化速率的差异而已。否则,工作在上百~数百kHz的开关电源,开关变压器干脆不要用磁芯算了,成本还能节省不少。
3、任何电路,功率都是电流和电压的乘积,这一点无法违背。小功率三极管要想提供较大的功率,必然过流烧坏。还有,工作在斩波开关状态的此类电路,脉冲电流峰值是非常大的,用中功率管甚至是大功率管是必要的。
该说的我都说了,是否参考是你的自由。
你既然是所谓的“电子系”的高材生,高频如此的擅长,那就按照你自己的思路弄好了。
祝你早日成功。

追问

呵呵

,1反馈信号一定是电流?你还坚持说我那电路图不完整?不可以是电压,网上多少人照这个电路做特斯拉,抖音,快手,火山,他们成功了你怎么说2你加人磁棒电感大大增加,电路的工作频率下降n倍,高频低频没区别真是荒缪,同一个变压器同一个负载,1Hz和100Hz的工作频率,在副线圈得到的功率在你看来一样大,我认为100的大,而且电压都不一样,100的大,3.不是所有电孤都是大功率,5V电源供电,人家s8050照样拉孤,

人家专业的,我真不知道你那里来的自信一个业余的说比科班的强?

追答

别人谦虚了一下,你就。。。?
呵呵。
我并没有说高频和低频一回事。我只是说,无论高频还是低频,两个线圈之间的磁耦合系数没有区别,不加磁芯的情况下,次级无法获得足够的能量。
其次,原始设计的初级3匝、次级数百上千匝,按照我的经验,就应该是有磁芯时的匝数。如果是空心线圈且紧密耦合的状态,估计初级要几十上百匝才够用。
还有,对于真正的专业人士,是不屑于“特斯拉线圈”之类说法的,大多会用其他专业词汇代替。“特斯拉线圈”之类的说法,更多是用于忽悠对电子电气知识一无所知的普通群众的装逼之举。真正的专业人士,除非出于科普或装逼需要,才会做这么一个高压发生器玩玩儿,基本上没几个人会去几个月时间用一大堆鳄鱼夹鼓捣个没完。有这时间,可以做更多有价值的设计或玩意儿。
当然,不是说你这么鼓捣没有意义,你喜欢就好。
前面再次补充了回答,最后一次回帖。祝你成功。

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第1个回答  2019-06-05
这个电路三极管起到震荡器作用,把24伏直流电变成交流电然后通过变压器升高电压。假设通电瞬间基级电流上升,极性为+,集电极输出电流通过线圈3匝时下端肯定为-极性(理由是三极管有倒相作用)。那么假设线圈300匝的上面端为-极性,下面端为+极性的话,回到基级的信号为+极性,是正反馈信号,其作用是增加基级电流增加放大作用。一直到三极管饱和为止停止震荡,完成一个周期。待三极管从饱和区推出以后又开始下一个震荡。
电路制造好以后可以通过调换线圈上下位置接头的方法使反馈信号为正反馈。追问

你能回答一点有用的吗?

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第2个回答  2023-03-28
题主的应该是共振变压器,不同于普通的电磁感应变压器,是不需要磁芯的!共振共振顾名思义频率一样才能共振!所以线圈匝数是有说法的!
第3个回答  2019-06-29

能振不出弧,功率或电压不够

追问

我采纳了您的回答。没有显示。这是什么破百度。

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