How To Build een vonk Gap Tesla Coil (SGTC) (3 / 10 stap)

Stap 3: Bouwen de primaire condensator

Omdat de meeste neon teken transformatoren niet de dezelfde output spanning/stroom ratings hebben, elke transformator overdrachten verschillende hoeveelheid energie in de primaire condensator tijdens elke cyclus. Omdat we willen dat de condensator volledig kwijting tijdens elke cyclus te laden, houdt dit in dat het gepaard moet gaan"" van de transformator output kenmerken om de prestaties van de spoel.

Om dit te doen, stellen we de uitgangsimpedantie van de transformator gelijk aan de schijnweerstand van de condensator:

X_c = 1 / (2πfC)

X_T = E / ik

Dus als X_c = X_T , dan

C = 1 / (2πfX_T)
waar f is de frequentie die de condensator wordt opgeladen bij (de netfrequentie); Dit is gestandaardiseerd op 60Hz in de Verenigde Staten.

Voor mijn bijzondere transformator, een 9kV 30mA NST, was de optimale condensator waarde als volgt berekend:

C = 1/(2π*60Hz*9000V/0.030A) = 8.8nF

Hier is een handige online rekenmachine die deze procedure automatiseert: http://deepfriedneon.com/tesla_frame6.html (Selecteer "condensator naar Transformer Match")

In werkelijkheid is het echter niet wenselijk om te gebruiken van een perfect afgestemd condensator, omdat als de vonk kloof niet brand, dan de "resonant rise" van de spanning over de condensator en een transformator zal bijna zeker leiden tot een verdeling van de transformator. U kunt meer lezen over dit hier: http://www.richieburnett.co.uk/resonant.html

Ik koos voor het gebruik van een iets groter dan resonant condensator waarde van 10nF in mijn spoel. Het is beter om sommige extra capaciteit hebben dan het is om een beetje te weinig omdat deze manier, enkele van de opslagcapaciteit van de energie van de condensator wordt verspild, terwijl in het laatste geval, deel van de energie van de transformator wordt verspild.

Vervolgens ter berekening van de nodige spanning van de primaire condensator, vinden we de wisselstroom van de piek van de transformator. Omdat V_piek = 1.4 * V_RMS , de piek spanning voor mijn transformer is 1.4 * 9000V = 12600V. Omdat we niet draaien de condensator recht op de maximaal toegestane spanning willen, voegen we meestal verschillende kilovolt van hoofdruimte. Idealiter moet de condensator worden gewaardeerd met tweemaal de RMS spanning van de transformator. Ik besloot om het bouwen van een condensator gewaardeerd voor 15 vanwege financiële overwegingen. Met mijn 10nF 1.5kV condensatoren, dit werkt naar 10 reeksen van 10 serie condensatoren, dat ik precies 10nF op 15, perfect! (DeepFriedNeon heeft ook een MMC-calculator die u gebruiken kunt om te vinden van de beste primaire condensator-configuratie)

Tot slot moet elke condensator een 10 megaohm weerstand parallel met het hebben, zodat de bank niet geladen blijft zodra de spoel is uitgeschakeld.

Fysieke bouw van de condensator-bank is niet zeer kritisch. Ik gebruikte een vierkant van plexiglas die ik geboord 200 rijggat om montage van de condensatoren en weerstanden (zie eerste foto). Echter, om dingen makkelijker, trok ik een diagram (afbeelding 2) waarin wordt uitgelegd hoe ik geboord het bestuur en de onderdelen gemonteerd. Het hoogtepunt-rangschik beeld voor een betere leesbaarheid.