테슬라 방전, 고전압 패키지

테슬라 코일은 영어 이름 '테슬라(Tesla)'를 그대로 음역해 테슬라 코일이라고도 부른다. 수백만 볼트의 고주파 전압을 얻을 수 있는 분산 매개변수 고주파 직렬 공진 변압기입니다. 전통적인 Tesla 코일의 원리는 변압기를 사용하여 일반 전압을 승압한 다음 1차 LC 회로의 공진 커패시터를 충전하는 것입니다. 방전 임계값까지 충전되면 스파크 갭 방전이 진행되고 1차 LC 회로가 작동합니다. 직렬로 공진하여 2차 코일에 충분한 전력을 공급합니다. 높은 여기 전력은 2차 LC 회로의 주파수와 동일하여 2차 코일의 인덕턴스와 분산 커패시턴스가 직렬로 공진하게 됩니다. 이때 방전 단자 전압이 발생합니다. 가장 높고 번개가 친다. 평신도의 용어로 말하면 인공 번개 제작자입니다. ?전 세계에 테슬라 코일 매니아들이 있습니다. 그들은 다양한 장치를 만들고 눈부신 인공 번개를 만들어 냈는데 매우 아름답습니다.

분류

SGTC(Spark? Gap? Tesla? Coil) = 스파크 갭 테슬라 코일

당시 니콜라 테슬라 씨가 직접 발명한 "테슬라" 코일"은 SGTC에 속합니다. 구조와 원리가 비교적 간단하기 때문에 이 단계의 초보자를 위한 입문용 테슬라 코일이기도 합니다.

SISGTC(Sidac-IGBT?SGTC) = 트리거 다이오드 테슬라 코일

트리거 다이오드-IGBT 튜브로 구성된 회로 그룹은 스파크 노이즈 목적을 제거하기 위해 기존 스파크 갭을 대체합니다.

SSTC(Solid?State?Tesla?Coil)=Solid State Tesla Coil

더 쉽게 말하면 단일 공진 전자 스위치인 Tesla 코일입니다. 2차 코일이 직렬 공진을 달성할 수 있도록 2차 LC 직렬 공진을 만족할 수 있는 주파수만 2차 코일에 제공됩니다. 1차 전류는 여기 소스 전압을 AC 임피던스로 나눈 값입니다.

장점: 저소음, 고효율, 긴 수명 등의 특징을 갖고 있어 잘 개발됐다.

단점: 1차 코일은 2차 코일에 제한된 여기 전력을 제공하며 아크가 길지 않습니다.

ISSTC(중단? SSTC)=아크 소멸 기능이 있는 고체 테슬라 코일

동일한 출력 전력에서 SSTC의 아크는 클러스터링되어 있으며 분명히 SGTC만큼 훌륭하지는 않습니다. 이때 SGTC의 작업을 모방하기 위해 아크 소화기를 추가할 수 있으며 오디오 신호 아크 소화 신호를 사용하여 음악을 재생할 수도 있습니다.

DRSSTC(Dual?Resonant?SSTC)=Dual Resonant Tesla Coil

DRSSTC는 본질적으로 직렬 공진 인버터입니다. SSTC에 비해 1차 코일로 인해 직렬 공진에서는 전압이 발생합니다. 1차 코일 인덕터 전체의 Q배는 여기 소스 전압이고 공진 임피던스 Z(R) 인자는 매우 낮으므로 1차 공진 전류는 매우 큽니다(공진 전압을 공진 임피던스로 나눈 값은 공진 전류와 같습니다). 이번에는 스테이지에서 제공되는 여기 전력도 매우 커서 SSTC와 같은 크기가 아닙니다. SSTC에 비해 SSTC의 1차 코일은 2차 코일에 충분한 여자 전력을 제공할 수 없으므로 SSTC에서 발생하는 번개는 동일한 전력 수준의 스파크 갭 테슬라 코일만큼 훌륭하지 않습니다.

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DRSSTC의 1차 코일은 2차 코일의 인덕턴스와 분산 커패시턴스의 직렬 공진 조건을 충족할 뿐만 아니라 2차 코일에 충분한 여기 전력을 제공할 수 있습니다. , 따라서 DRSSTC의 호 길이는 매우 길어질 것입니다.

장점: SGTC에 비해 스파크 갭으로 인한 소리 및 빛 공해가 없으며 강력한 제어성, 음악 재생, 고효율 및 긴 수명이 있습니다.

QCWDRSSTC(Quasi?Continuous?Wave?DRSSTC)=준연속파 이중 공진 고체 테슬라 코일

CWDRSSTC(Continuous?Wave?DRSSTC)=연속파 이중 -공진형 고체 특수 코일 테슬라

연속 모드(CW) 테슬라 코일의 전력을 시간 제한 없이 발휘하면 아크가 길지 않고 클러스터 형태로 나타나는 것이 실험으로 입증되었습니다. .

VTTC(Vacuum?Tube?Tesla?Coil)=진공관 테슬라 코일

전자관이 점차 우리 시야에서 희미해졌을 때, 일단의 진공관 애호가들이 그것을 사용하여 VTTC를 만들었습니다.

전자관 자체는 우수한 고주파 성능 등의 장점을 갖고 있으므로 생성되는 VTTC 효과는 매우 독특합니다. 그러나 전자관 자체가 고비용, 낮은 수명, 낮은 효율, 심각한 발열, 쉽게 파손되는 등의 단점을 갖고 있는 것은 부인할 수 없는 사실이다.

기본 원리는 트랜지스터의 자기 여기(self-excitation)와 유사하다.

SSVC(Solid?State?Valve?Coil)=고체-진공관 테슬라 코일

OLTC(Off?Line?Tesla?coil)=오프라인 테슬라 코일

SGTC 라이터를 떼어낼 때는 MOSFET이나 IGBT로 교체하고 다이오드를 사용해 D극과 S극을 역병렬로 연결합니다(IGBT라면 C극과 E극이 됩니다), 솔리드 스테이트 회로를 사용하여 스위칭 튜브를 제어한 다음 저전압 드라이브를 추가하여 OLTC가 됩니다.

기본 원리는 여전히 LC 발진이며, 라이터를 솔리드 스테이트 스위치로 교체하고 저전압 드라이버를 사용한다는 점만 다를 뿐 SGTC와 거의 동일합니다. 다른 곳은 별로 차이가 없습니다.

저전압으로 구동되고 전류를 많이 생성할 수 없기 때문에 OLTC의 아크는 SGTC만큼 화려하지 않습니다.

세부 사항

테슬라 코일은 유도 코일, 변압기, 라이터, 두 개의 대형 커패시터 및 1차 코일을 몇 번만 감은 변압기로 구성됩니다.

소개

2007년에는 테슬라 코일을 소개하는 기사가 있었다. "'죽음의 손'과 밀착? 집에서 만든 인공번개". 테슬라 코일의 일반적인 구성요소와 원리를 간략하게 소개합니다.

테슬라 코일(Tesla Coil)은 진동의 원리로 작동하는 변압기(진동 변압기)로 1891년 세르비아계 미국인 과학자 니콜라 테슬라가 발명한 것으로 주로 초고압을 생산하는 데 사용된다. 전압이지만 전류가 낮고 주파수가 높은 AC 전원. Tesla 코일은 두 개(때로는 세 개)의 결합 발진 회로 그룹으로 구성됩니다. 테슬라 코일은 정의하기 어려운데, 니콜라 테슬라는 수많은 다양한 코일 구성을 실험했습니다. Tesla는 이 코일을 사용하여 전기 조명, 형광 분광학, X선, 고주파 교류 현상, 전기 치료 및 무선 전력 전송, 무선 전기 신호 전송 및 수신과 같은 혁신적인 실험을 수행했습니다.

원리

원리는 변압기를 사용하여 일반 전압을 승압한 다음 2극 코일을 통해 방전 단자에서 전압을 방전시키는 것입니다. Tesla 코일은 코일을 통해 연결된 두 개의 루프로 구성됩니다. 먼저 전원 공급 장치는 커패시터 C1을 충전합니다. 커패시터의 전압이 일정 수준에 도달하고 점화 간격의 임계값을 초과하면 점화 간격이 공기를 분해하여 변압기의 1차 코일의 경로를 형성합니다. , 에너지는 커패시터 C1과 1차 코일 L1 사이에서 진동하고 커플링을 통해 2차 코일로 전달된다. 2차 코일도 인덕터이므로 상단 덮개 C2와 접지 사이의 커패시터와 동일할 수 있으므로 LC? 진동도 발생합니다. 2단 발진 주파수가 동일한 주파수에서 공진하면 1차 회로의 에너지가 2차 회로로 급증하고 방전 끝의 전압 피크는 방전까지 계속 증가합니다.

테슬라 코일의 용도

테슬라 코일은 게임이나 예술에만 사용되는 것이 아니라 더 중요한 것은 풀 코일을 사용하면 무선을 구현할 수 있는 등 중요한 용도가 있다는 것입니다. 이 방식은 전송 효율이 높고 생태학적 파괴도 적지만, 실제 적용에는 여전히 어려움과 장애물이 많아 실제 전력 전송에 적용할 수는 없다. 번개는 대기 방전 현상으로 번개가 발생하면 수백만 볼트에 달하는 전압과 평균 전류가 약 2×105A에 이르는 엄청난 에너지를 방출합니다. 지구에는 초당 45번의 번개가 치는 것으로 추정됩니다. 번개가 쳤을 때 생성되는 에너지는 일반 자동차를 약 290~1,450km 정도 주행할 수 있는 수준으로, 휘발유 30~144L가 생성하는 에너지와 맞먹는다. 하지만 번개를 활용하는 것은 꽤 어렵다. 왜냐하면 번개는 수십 밀리초 정도의 짧은 시간 동안 발생하고 포착하기 어렵기 때문이다. 테슬라 코일은 번개를 포착할 수 있는 도구 중 하나입니다.