Набор мини катушки теслы bd243 схема

Добавил пользователь Cypher
Обновлено: 19.09.2024

Нельзя сказать, что изготовление катушки Тесла своими руками – простая задача. Необходимо знать ее устройство, принцип действия. Подбор материалов также важен, как и правильность расчетов. Однако, даже не имея образования инженера-электротехника, собрать прибор можно, если действовать согласно инструкции, приведенной ниже. Перед началом работ ознакомьтесь с теоретической частью, чтобы понимать, что и зачем вы делаете. В остальном процедура не составит труда.

Описание прибора

В большинстве случаев КТ (катушку Николя Тесла) описывают сложно. На самом деле она является обычным резонансным трансформатором. При эксплуатации вырабатывается электрический ток высокой частоты. Сейчас инженеры, которые трудятся на оборонный комплекс, создали устройство, обладающее мощностью в 1 Тгц. И теперь многим интересно, как и зачем появилась катушка Тесла, если ученый трудился над созданием беспроводной передачей сигнала, к которому мы все привыкли в современной жизни.

Предполагалось, что если разместить два устройства на удалении друг от друга, электричество от первой катушки можно передать на другую. Единственное условие – обе должны иметь идентичные технические параметры. Более того, амбициозность Тесла позволяла ему надеяться, что таким образом можно создать вечный двигатель. И если бы у него все получилось, люди смогли бы отказаться от использования АЭС, ТЭС и ГЭС, а проблема экологии разрешилась сама собой. Тем не менее, продолжения разработка не получила. Причина тому до сих пор неизвестна.

Принцип работы

Большинство ошибок, допускаемых любителями при сборке, связано с непониманием принципа работы устройства. Стараясь имитировать, считая прибор простым трансформатором, они забывают о необходимости ясно представлять, как на самом деле она должна действовать КТ. Предусмотрено две обмотки. Одна именуется первичной, другая вторичной. К первой (разрядник) подводятся провода, идущие к внешнему источнику питания. Вокруг создается электромагнитное поле. Когда колебательный контур наберет достаточно мощности, заряд по воздуху передается на вторую обмотку.

Частично переданная энергия преобразуется в напряжение. Причем есть закономерная взаимосвязь между этой величиной и временем, за которое образуется колебательный контур. Показатели прямо пропорциональны. Наличие двух колебательных контуров и является принципиальным отличием катушки Тесла от простого трансформатора. Причем результат работы первой заключается в появлении видимых стримеров – разрядов молнии искусственного происхождения. В результате происходит ионизация водорода, содержащегося в воздухе, как и во время сильной грозы.

Устройство катушки

Составляющих минимум. Для сборки помимо первичной и вторичной обмотки потребуется тороид, защитное кольцо, диэлектрический короб и терминал. Чтобы лучше разобраться, как сделать катушку Тесла, необходимо подготовить все необходимое. А для большего понимания процесса рассмотрим каждый элемент катушки отдельно:

Первичная обмотка изготавливается из проволоки большего сечения. Металл должен иметь малое сопротивление.

Расчет катушки

Тем, кто собирает трансформатор Тесла своими руками в домашних условиях, рассчитывать ничего не придется. Ниже в описании будут приведены все рекомендации с учетом параметров каждого из элементов. Но если работы ведутся в промышленных условиях, инженеры тщательно просчитывать множество параметров. Главное, что нужно знать – главное правильно рассчитать число витков обмоток. Есть взаимосвязь между количеством оборотов первичное и вторичной катушки.

Невозможно создать рабочее устройство, не зная индуктивности каждой из них и емкости контуров. Также просчитывается рабочая частота трансформатора и емкость конденсатора. Для любознательных читателей есть возможность сделать это своим умом. Формула и схема есть на сайте. А ниже приведена пошаговая инструкция с указанием конкретных параметров, и достаточно просто следовать алгоритму действий. Но перед этим подготовьте все необходимое с теми же характеристиками, которые указаны в описании процесса сборки.

Самостоятельное изготовление катушки Тесла по схеме

При монтаже трансформатора Тесла схема реализуется следующим образом:

Берем ПВХ-трубу, и отрезаем кусок длиной 300 миллиметров.
Наматываем на трубку медную проволоку. Если она не имеет эмалированного покрытия, после окончания работы обмотку покрывают лаком. Витки плотно прижаты друг к ругу, а концы продеты сквозь отверстия в трубе и выведены на 20 мм. каждый. Контакты делают сверху.
Основанием послужит конструкция из ДСП. Диэлектрическая платформа должна быть устойчивой. Поэтому лучше сделать ее шире, чем диаметр элементов, размещаемых на опоре.
Первичная обмотка – это обычно три с половиной витка. Материал – медная трубка. Важно прочно закрепить деталь на опоре. Используя трубку малого диаметра можно делать больше витков. Диаметр контура должен быть больше, чем у первичной катушки приблизительно на 30 мм.
Тороиды бывают разные. Одни используют всю тот же медный профиль круглого сечения. Другие мастера берут алюминиевую гофру. В последнем случае для крепления используют железную перекладину, монтируемую в местах вывода контактов вторичного контура.
Один конец первичной цепи заземляют. Если такой возможности нет, устанавливают защитное кольцо из материала, не проводящего электричество. Можно использовать фрагмент пластиковой трубы.

На завершающем этапе транзистор соединяют согласно схеме. Конструкция оснащается радиатором или кулером. Теперь можно подключать элемент питания. Обычно используют обычную крону.

Подбор материалов и деталей

Чтобы работа катушки Николя Тесла была эффективной, необходимо побеспокоиться о качестве примененных материалов. Проволока и медная трубка должны быть цельными. Счаливание, пайка приведут к тому, что устройство будет работать некорректно. Наличие эмалированного покрытия на проводе крайне желательно. Если он используется вторично, скорее всего оно повреждено. Заранее приобретите лак, который нанесите на вторичную обмотку. Основание может быть изготовлено не только из ДСП, а штатив не только из ПВХ. Главное, чтобы они не проводили электричество.

Если говорить конкретней, то выбор материалов и узлов предполагает следующие условия:

Источник питания должен выдавать от 12 до 19 Вольт. Подходит автомобильный или мотоциклетный аккумулятор. Можно использовать зарядку от ноутбука. Также пользуются понижающим трансформатором, если он оснащен диодным мостом для преобразования переменного тока в постоянный.
Площадь сечения проволоки, используемой для сборки вторичной катушки, – от 0,1 до 0,3 квадратных миллиметров. Количество оборотов от 700 до тысячи.
Терминал – это дополнительная емкость на вторичном контуре. Если стримеры отсутствуют, необходимости в нем не возникает. Тогда выводят конец контура на 0,5-5,0 см. вверх.

Вместо лака можно использовать краску. Желательно, чтобы лакокрасочное покрытие было жаростойким. Помните, что устройство склонно к перегреванию. Оголенные провода – причина появления неконтролируемых зарядов, способных убить человека, а приборы, находящиеся в комнате, и подключенные к электросети, попросту сгорят.

Сборка катушки Николя Тесла по инструкции

Сразу изготовьте все необходимое. Намотайте проволоку на трубу, покройте лаком, дайте просохнуть. Изготовьте первичную обмотку, диэлектрическое основание, защитное кольцо. Затем приступайте к монтажу. Установите первичную катушку на основу. Наденьте и закрепите первичный контур. Смонтируйте остальные элементы. Подсоединять источник питания лучше через выключатель. Причем делается это в последнюю очередь, когда катушка Теска полностью собрана. Пользуйтесь принципиальной схемой.

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:

практически неработающий, платы автор решил распродать как сувениры, для практического применения они бесполезны
работающий, 100 витков, без видимых разрядов в воздухе
работающий лучше, 160 витков, видимых разрядов в воздухе всё ещё нет (на самом деле можно получить небольшие, читайте далее)
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.

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:

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.

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.

Описание

Вот что пишет производитель:
— схема является недавно разработанной.
— первичная обмотка катушки уже находится на печатной плате и ее не нужно наматывать снаружи.
— разработка удобна для энтузиастов, относительно безопасна и может использоваться для образовательных экспериментов.
— входное напряжение 9-12 вольт, можно запускать от батареи 9 В, если есть дуга. Рабочее напряжение 12 вольт.

Примечание:
— резистор 10 кОм подключается вертикально. (Имеется ввиду положение резистора относительно платы. Не вдоль платы, а в виде башенки, для уменьшения занимаемой площади).
— конденсатор неполярный.
— транзистор BD243 и радиатор закрепляются винтами перед припаиванием.
— более короткий конец вторичной обмотки припаивается к точке Т (обозначена на плате), длина места припаивания должна составлять примерно 3 мм, если необходимо счистите изолирующий лак ножом.
— катушка помещается между двумя белыми кружками и склеивается.
— не прикасайтесь к катушке руками при включенном питании

Комплектация

В комплектацию набора входит:
— готовая плата
— транзистор BD243
— радиатор для транзистора
— винт для прикручивания транзистора к радиатору
— металлические ножки для платы
— три винта для прикручивания ножек к плате
— светодиод
— резистор 10 кОм
— конденсатор 0,1 мкФ
— кнопка с фиксацией для включения схемы
— разъем для подключения питания
— катушка с большим количеством витков тонкого провода высотой 4 см и диаметром 2 см
— неоновая лампочка (только для демонстрации)

Иногда в комплектацию добавляют дополнительный светодиод, резистор, конденсатор, винтик. Они нужны только про запас.

Сборка

Сборка производится согласно несложной схеме. Сама схема прилагается в комплекте.

Сначала припаиваем мелкие детали. Конденсатор, резистор, светодиод. Более длинная ножка у светодиода соответствует плюсу. На плате есть обозначение + и -. Для конденсатора и резистора направление безразлично. Теперь можно прикрутить первую ножку для платы. Отверстие под нее находится рядом с конденсатором. Лучше это сделать сейчас, иначе потом будет мешать радиатор. Далее припаиваем кнопку (в любом направлении) и гнездо для подключения питания.

Скручиваем транзистор с радиатором. И вставляем в отверстия на плате. Здесь могут быть небольшие несовпадения. Прежде всего, вставляем ножки транзистора (они длиннее), затем доводим в отверстия ножки радиатора.
Все лишние части ножек после припаивания откусываем. Прикручиваем оставшиеся две ножки для платы.

Прежде чем припаивать катушку, обозначенную на схеме как L2, следует смазать клеем ее основание. Клей в комплекте не идет. Следует позаботиться о его наличии заранее. Смазываем клеем основание катушки с той стороны, где залужен выходящий с нее провод. Сам залуженный провод вставляем в отверстие на плате, обозначенное буквой Т и приклеиваем катушку. Положение катушки центрируем по кольцам, нарисованным на плате. Придется подождать, когда катушка хорошо склеится, затем хорошенько припаиваем вставленный проводник. Второй конец катушки припаивать не нужно.

Еще одна обмотка (L1), показанная на схеме между коллектором транзистора и источником питания, реализована на самой плате в виде кругообразных дорожек. Ее наматывать не нужно.

Вид сверху

На этом сборка окончена. Осталось подать напряжение на разъем питания.

Проверка

В описании указано напряжение питания 9-12 вольт. Что мы получим при таком напряжении? Если поднести к катушке неоновую лампочку, которая идет в комплекте, на расстоянии около 3 см, лампочка засветится. Это, пожалуй, все. При 12 вольтах схема потребляет ток около 100 мА.

Для того, чтобы зажечь светодиод внутри катушки необходимо неприпаяный кончик катушки погрузить внутрь самой катушки. Но при этом 12 вольт уже недостаточно нужно как минимум 16 вольт. Тогда светодиод засветится голубым цветом. Потребление тока при этом вырастает до 250 мА. Если поднести неоновую лампочку или руку внутреннее свечение прервется, и лампочка загорится. Если убрать восстановится свечение светодиода.

Если вытащить неприпаяный кусок проволоки из катушки внутреннее свечение исчезнет, могут наблюдаться только периодические всплески. При этом будет наблюдаться свечения кончика проволоки. Если поднять напряжение до 18 вольт, то от кончика можно зажечь спичку.

Если поместить кончик проволоки внутрь катушки, но немного выше ее можно наблюдать свечение на конце проволоки и свечение светодиода. Только напряжение придется поднять выше 21 В. Ток потребления возрастет до 400 мА.

Свечение кончика проволоки и внутренне свечение светодиода катушки Тесла