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特斯拉线圈原理揭秘解读

时间:2019-07-01 10:22:29来源:网络 作者:电子爱好者 点击:
特斯拉线圈原理揭秘解读特斯拉线圈是一种射频 振荡器,可驱动空芯双调谐振变压器,在低电流时产生高压。特斯拉的原始电路以及大多数现代线圈使用简单的火花隙来激发调谐变

振荡磁场的初级线圈的感应在次级绕组的振荡电流(L2) ,由感应的法拉第定律。在多个周期中,初级电路中的能量被传递到次级。调谐电路中的总能量限于最初存储在电容器C1中的能量,因此次级中的振荡电压幅度增加(“振铃”),初级中的振荡减小到零(“振铃”) 。虽然次级线圈的末端是开路的,但由于电容(C2),寄生电容的总和,它也可以作为调谐电路。在线圈的匝数加上环形电极E的电容之间。电流在其两端之间快速地来回流过次级线圈。由于电容小,出现在输出端子上的次级线圈上的振荡电压远大于初级电压。
次级电流产生的磁场在初级线圈中感应出电压,并且在多个额外的周期内,能量被传递回初级线圈。该过程重复进行,能量在初级和次级调谐电路之间快速地来回切换。由于作为火花隙中的热量和线圈的电阻消散的能量,初级和次级中的振荡电流逐渐消失(“振铃”)。
当通过火花隙的电流不再足以使间隙中的空气保持电离时,火花停止(“熄灭”),终止初级电路中的电流。次级中的振荡电流可以持续一段时间。
来自电源变压器的电流再次开始对电容器C1充电,并且循环重复。特斯拉线圈原理;
整个循环非常迅速地发生,振荡在大约一毫秒的时间内消失。穿过火花隙的每个火花在线圈的输出端产生一个阻尼正弦高压脉冲。每个脉冲在下一个火花发生之前消失,因此线圈产生一串阻尼波,而不是连续的正弦电压。[18]供电变压器为电容器充电的高压是50或60 Hz 正弦波。根据火花隙的设定方式,通常在电源电流的每个半周期的峰值处出现一个或两个火花,因此每秒有超过一百个火花。因此,火花隙处的火花看起来是连续的,来自线圈顶部的高压拖缆也是如此。
 


电源变压器(T)次级绕组连接在初级调谐电路上。看起来变压器可能是RF电流的泄漏路径,从而抑制振荡。然而,它的大电感使其在谐振频率下具有非常高的阻抗,因此它充当振荡电流的开路。如果电源变压器的漏感不足,则在其次级引线中放置射频扼流圈以阻断RF电流。
 

 特斯拉线圈振荡频率

为了产生最大输出电压,调节初级和次级调谐电路以使它们彼此谐振。]初级和次级电路 的谐振频率,由每个电路中的电感和电容决定

通常次级是不可调节的,因此初级电路通常通过初级线圈L 1上的可移动抽头进行调谐,直到它以与次级线圈相同的频率谐振。

 

因此,初级和次级之间的共振条件是

 

对电路的更详细分析表明发生了谐振,并且当初级和次级的谐振频率略有不同时产生最高电压。[28] [29] 因此,更精确的共振条件是

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