无限斯特拉托斯线圈怎样才能做到谐振

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特斯拉线圈ZVS驱动电路原理
本文将介绍的ZVS驱动器是-一种功率大、高效而且非常简单的振荡器。它通常被用于产生高频正弦波的场合比如冷阴极LCD灯箱驱动器或者其他用途。这里有一个简化版的ZVS。
当电源电压作用于V+,电流开始同时通过两侧的初级并施加到MOS的漏极(D)上。电压会同时出现在MOS的门极(G)上并开始将MOS开启。因为没有任何两个元件是完全一样的,一个MOS比另一个开的快一些,更多的电流将流过这个MOS。通过导通侧初级绕组的电流将另一侧MOS的门极电压拉低并开始关断它。图中电容和初级的电感发生LC谐振并使电压按正弦规律变化。如果没有这个电容,通过MOS的电流会一直增大,直到变压器饱和+MOS发生核爆炸......
假设Q1首先开启。当Z点电压跟着LC谐振的半个周期上升到峰值再回掉时,Y点电压会接近0。随着Z点电压下降到0,Q1的门极(G)电压消失,Q1关闭。同时Q2开启,此时Y点电压开始上升。Q2的导通把Z点电压拉低到接近地,这可以确保Q1完全关断。Q2完成LC振荡的半周后会重复同样的过程,此振荡器继续循环工作。为了防止本电路从电源拉取巨大的峰值电流而损坏,增加了L1在变压器抽头处和V+之间作为缓冲。LC阻抗限制着实际的电流(L1只是减少峰值电流,因为电感有续流作用吧)。
如果你眼够尖,会发现此振荡器是一个零电压开关电路(zero-voltage switching ZVS),这意味着MOS将在其两端电压为零时关断。这对MOS有好处,因为它允许MOS在承受应力比较低的时候进行开关动作,这意味着不再需要像硬开关变换器那样的巨大散热器,甚至当功率大到1KW时都可以这样!(我觉得悬......毕竟MOS有导通电阻......谁的ZVS能上1KW?!反正我没见过.....)
ZVS的振荡频率将由变压器初级的电感和跨接在初级两端的电容决定。可以用下列公式计算:
f = 1/2 * & * &(L * C)
f 频率,单位Hz
L 初级的电感,单位H(注意不是uH!1H=1000000uH!)
C 谐振雕塑的容量,单位F(注意不是uF!1F=1000000uF)
真实的MOS比较脆弱(汗= = 深有体会),如果门极(G)和源极(S)之间的电压超过正负30V,MOS会损坏。为了防止这种事情发生,我们需要门极(G)的保护措施;只是简单地增加几个额外的元件。如下图。
470欧电阻用来限制MOS门极(G)的电流,防止损坏。
10K电阻用于确保MOS可靠关断。
稳压二极管将MOS的门极(G)的电压限制在你选用的稳压二极管(12V、15V、18V)的击穿电压之内。
当一侧MOS导通时,UF4007将另一侧MOS的门极(G)电压拉低
值得注意的是,我们改用+V为MOS供电,使它们开启,并使用LC谐振部分通过快恢复二极管关断它们。这提高了整体电路的性能。
下面的实物图很好理解,我希望你喜欢:
因为LC震荡时的电压比输入电压高,所以你需要确认你的MOS可以承受这个电压。一个比较好的选择MOS方式,MOS的耐压要为4倍输入电压以上,IRFP250和更好的IRFP260很适合ZVS(我用IRF540也很好,但是输入不要超过20V,IRFZ48、IRF3205等管耐压过低不宜使用)。你需要为MOS添加散热器,但是不用特大。记住在安装散热器时一定要加绝缘垫(TO247的IRFP250和IRFP260要加绝缘垫,TO220的IRF540除了绝缘垫还要加绝缘帽!),因为MOS的散热器不是和引脚不是电学绝缘的(散热片和漏极是通的,我想但凡搞电子的都知道吧、)。那个谐振电容一定要用好的,MKP电容,云母电容,Mylar电容(这个不认识、、、)是很好的选择(电磁炉电容最佳~~),千万不要用电解电容,会核爆炸的(嘿嘿 每人这么2吧)。两个初级绕组必须要同方向绕制,否则不工作。如果变压器没气息,同样不会工作。(这、、、)
本文将介绍的ZVS驱动器是-一种功率大、高效而且非常简单的振荡器。它通常被用于产生高频正弦波的场合比如冷阴极LCD灯箱驱动器或者其他用途。这里有一个简化版的ZVS。
当电源电压作用于V+,电流开始同时通过两侧的初级并施加到MOS的漏极(D)上。电压会同时出现在MOS的门极(G)上并开始将MOS开启。因为没有任何两个元件是完全一样的,一个MOS比另一个开的快一些,更多的电流将流过这个MOS。通过导通侧初级绕组的电流将另一侧MOS的门极电压拉低并开始关断它。图中电容和初级的电感发生LC谐振并使电压按正弦规律变化。如果没有这个电容,通过MOS的电流会一直增大,直到变压器饱和+MOS发生核爆炸......
假设Q1首先开启。当Z点电压跟着LC谐振的半个周期上升到峰值再回掉时,Y点电压会接近0。随着Z点电压下降到0,Q1的门极(G)电压消失,Q1关闭。同时Q2开启,此时Y点电压开始上升。Q2的导通把Z点电压拉低到接近地,这可以确保Q1完全关断。Q2完成LC振荡的半周后会重复同样的过程,此振荡器继续循环工作。为了防止本电路从电源拉取巨大的峰值电流而损坏,增加了L1在变压器抽头处和V+之间作为缓冲。LC阻抗限制着实际的电流(L1只是减少峰值电流,因为电感有续流作用吧)。
如果你眼够尖,会发现此振荡器是一个零电压开关电路(zero-voltage switching ZVS),这意味着MOS将在其两端电压为零时关断。这对MOS有好处,因为它允许MOS在承受应力比较低的时候进行开关动作,这意味着不再需要像硬开关变换器那样的巨大散热器,甚至当功率大到1KW时都可以这样!(我觉得悬......毕竟MOS有导通电阻......谁的ZVS能上1KW?!反正我没见过.....)
ZVS的振荡频率将由变压器初级的电感和跨接在初级两端的电容决定。可以用下列公式计算:
f = 1/2 * & * &(L * C)
f 频率,单位Hz
L 初级的电感,单位H(注意不是uH!1H=1000000uH!)
C 谐振雕塑的容量,单位F(注意不是uF!1F=1000000uF)
真实的MOS比较脆弱(汗= = 深有体会),如果门极(G)和源极(S)之间的电压超过正负30V,MOS会损坏。为了防止这种事情发生,我们需要门极(G)的保护措施;只是简单地增加几个额外的元件。如下图。
470欧电阻用来限制MOS门极(G)的电流,防止损坏。
10K电阻用于确保MOS可靠关断。
稳压二极管将MOS的门极(G)的电压限制在你选用的稳压二极管(12V、15V、18V)的击穿电压之内。
当一侧MOS导通时,UF4007将另一侧MOS的门极(G)电压拉低
值得注意的是,我们改用+V为MOS供电,使它们开启,并使用LC谐振部分通过快恢复二极管关断它们。这提高了整体电路的性能。
下面的实物图很好理解,我希望你喜欢:
因为LC震荡时的电压比输入电压高,所以你需要确认你的MOS可以承受这个电压。一个比较好的选择MOS方式,MOS的耐压要为4倍输入电压以上,IRFP250和更好的IRFP260很适合ZVS(我用IRF540也很好,但是输入不要超过20V,IRFZ48、IRF3205等管耐压过低不宜使用)。你需要为MOS添加散热器,但是不用特大。记住在安装散热器时一定要加绝缘垫(TO247的IRFP250和IRFP260要加绝缘垫,TO220的IRF540除了绝缘垫还要加绝缘帽!),因为MOS的散热器不是和引脚不是电学绝缘的(散热片和漏极是通的,我想但凡搞电子的都知道吧、)。那个谐振电容一定要用好的,MKP电容,云母电容,Mylar电容(这个不认识、、、)是很好的选择(电磁炉电容最佳~~),千万不要用电解电容,会核爆炸的(嘿嘿 每人这么2吧)。两个初级绕组必须要同方向绕制,否则不工作。如果变压器没气息,同样不会工作。(这、、、)
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看不到我……
视频: 双谐振特斯拉线圈
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双谐振特斯拉线圈
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双谐振特斯拉线圈
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DIY 小型特斯拉线圈(SGTC)
本帖最后由 电子极客迷 于
14:43 编辑
做一个小型特斯拉线圈,(SGTC=火花间隙特斯拉线圈)这个线圈陆陆续续搞了两个月,昨晚终于竣工了!(在宿舍折腾不容易啊!)
IMG_838.jpg (90.48 KB, 下载次数: 31)
13:58 上传
接下来是制作过程(制作教程是按网上的,我会发上来):直径5CM,长30CM的PVC管子一根。
IMG_727.jpg (45.69 KB, 下载次数: 28)
13:58 上传
0.25mm的漆包线,绕1000圈,有条件最好刷绝缘漆,我的刷了,(次级线圈)。
IMG_355.jpg (47.36 KB, 下载次数: 24)
13:57 上传
接下来是ZVS电路驱动高压包,可以看我的贴,就不多说了。
又做了个ZVS电路。
IMG_725.jpg (84.61 KB, 下载次数: 27)
14:13 上传
这样体积小,5*8的板。
IMG_850.jpg (49.38 KB, 下载次数: 26)
14:13 上传
电路图:(这里是单管自激驱动,我换成ZVS驱动比较好)。注意:图中的接地要接大地!可以找根铁棍埋到地下。
总电路图.jpg (41.78 KB, 下载次数: 41)
14:03 上传
用有机玻璃做底座:
IMG_500.jpg (82.92 KB, 下载次数: 40)
14:05 上传
电容阵列,30个串联,用电磁炉电容。单个耐压:1200V;容量:0.3UF(这个比较贵)。
IMG_501.jpg (45.05 KB, 下载次数: 27)
14:07 上传
每个电容并联一个1M的电阻。
IMG_021.jpg (59.1 KB, 下载次数: 18)
14:07 上传
装机了,高压包,和ZVS驱动,电容。
IMG_948.jpg (74.9 KB, 下载次数: 36)
14:17 上传
那个大线圈是初级线圈,用2.0mm的线绕7圈。两个小圆球是打火器了。
IMG_927.jpg (92.1 KB, 下载次数: 16)
14:20 上传
测试,两个白的是节能灯,高压打到灯,就亮了。那条是电弧(手机拍的不好)。
QQ截图22.png (295.04 KB, 下载次数: 35)
14:22 上传
手机拍的渣渣的,电弧在10CM左右。实际效果还是不错的,玩这个一定要小心。(顶端这个是直径12CM的不锈钢球,放电的,形成一个对地等效电容)
QQ截图15.png (169.88 KB, 下载次数: 23)
14:26 上传
这个百度文库也可以下载。
(405.72 KB, 下载次数: 185)
14:29 上传
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不错的实体DIY
i不错,有空我也做一个。。。。。
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sjx2453 发表于
想问下 ,谐振神马的怎么算?我做的次级 火花很弱是什么原因?
我这个是别人的参数,刚开始火花也很弱,可以调初级线圈,用夹子慢慢试;还可以调打火器。接地一顶要好。
挺好玩 的& &先做完zvs再做这个
不错,有空我也做一个。。。。。
那一个一千的线圈怎么绕啊,不会是手工吧,,,,
好东西,楼主辛苦了
【海嗜】孤雕 发表于
那一个一千的线圈怎么绕啊,不会是手工吧,,,,
是手工绕道的,有机器就一分钟的事。
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