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    特斯拉線圈放電原理-放點原理的解說了解一下[頤特電子]

    文章出處:責任編輯:人氣:-發表時間:2019-12-25 08:50【

      特斯拉線圈放電原理是什么?簡單來說,特斯拉線圈是一種升壓裝置,學名為“分布參數高頻共振變壓器”。它帶有兩級升壓線圈,可以把家用的220V電壓升到數萬伏甚至數十萬伏,然后再經放電終端放電。由于電壓很高,放電時產生的火花就像小型閃電。另一方面,特斯拉線圈包含了LC振蕩回路,因此放電終端產生的交流電具有很高的頻率。

    特斯拉線圈放電原理

      特斯拉線圈放電原理:以家用工頻50Hz交流電為例,特斯拉線圈的放電終端可以達到100千赫茲到1.5兆赫茲,即工頻的2000到30000倍。因此特斯拉線圈可以產生超 高電壓但低電流、高頻率的交流電。

      首先,工頻電源經過升壓變比為2000以上的變壓器升壓,經過整流橋后對電容C1充電。當電容的電壓高到一定程度超過了打火間隙(SG)的閾值,打火間隙擊穿空氣打火,變壓器初級線圈的通路形成,能量在電容C1和初級線圈L1之間振蕩,并通過耦合傳遞到次級線圈。次級線圈也是一個電感,放頂罩C2和大地之間可以等效為一個電容,因此也會發生LC振蕩。當兩級振蕩頻率一樣發生諧振的時候,初級回路的能量會涌到次級,放電端的電壓峰值會不斷增加,直到放電。

      特斯拉線圈的工作過程:電源要先給主電容充電,當電壓達到打火器的放電閥值時,打火器間隙的空氣電離打火,近似導通,建立初級諧振回路,通過振蕩向次級回路傳遞能量。次級回路隨之振蕩,接收能量,放電頂罩的電壓逐漸增大,并電離附近的空氣,‘尋找’放電路徑,一旦與地面形成‘通路’,‘閃電’也就出現了,如果沒有‘閃電’,幾個(次數主要與耦合系數有關)周波后,初級回路能量釋放完畢。

      特斯拉線圈放電原理,較大部分的能量都轉移到次級回路上,一部分能量損耗在回路上。次級回路繼續振蕩,并反客為主,帶動初級回路振蕩,以相同的方式把剛才得 到的能量還給初級回路。但又一部分能量損耗在回路上,如此反復(見原理演示圖),直到損耗掉大部分能量。打火器兩端電壓和電流都不足后,打火器等效斷開,由外部電源繼續給主電容充電。充電過程要比放電過程長得多,大概在3~10毫秒左右。所以特斯拉線圈放電頻度都在每秒100次以上,也使肉眼看上去為連續放電效果。

      原理演示圖:

      上面這張形象地描述了特斯拉線圈工作時的能量傳遞過程,為了更進一步了解變化的快慢,下面從波形仿真角度來看看電壓的變化過程:

      模擬以上波形的各項參數:

      L1=11微亨,C1=230納法;

      L2=60毫亨,C2=42皮法;

      主電容工作電壓:V=10千伏

      耦合系數:K=0.14;

      諧振頻率:f=100千赫茲;

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