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“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發生器

發布時間:2014-11-05 責任編輯:echolady

【導讀】提起人工閃電發生器,想必大家并不陌生,本文介紹的是基于全橋驅動升壓電路的人工閃電發生器,又稱雙管自激型的高壓特種電源。本文詳述了制作流程和參數的設置,希望閱讀此文后,能夠對人工閃電發生器有更深入的了解。

“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發生器
圖1:雙管自激電路原理圖及實物展示
 
這個雙管自激電路的原理圖中MOS管為IRFP460,參數設置為:
1.電流 - 連續漏極(Id) @ 25° C:20A;
2.漏極至源極電壓(Vdss):500V;
3.開態Rds(最大)@ Id,Vgs @ 25° C:270 毫歐 @ 12A,10V。

“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發生器
圖2:磁芯及電感
 
輸出端接5:5繞組雙股并饒于高壓包的磁芯上,然后通過高壓包進行放電,通俗點來說就是拉電弧。右圖是繞制的電感,大小為近似為150uH。

“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發生器
圖3:multisim仿真電路原理圖與電路仿真中兩個MOS管DS端的波形
“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發生器
圖4:實測兩MOS管DS之間的波形與高壓包上面的繞組波形
 
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左圖是實測兩MOS管DS之間的波形,可以看出和仿真時的波形基本上是一致的;右圖是繞在高壓包上面的繞組波形,其為標準的正弦波。

“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發生器
圖5:MOS管DS兩端的波形&電感兩端的波形
“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發生器
圖6:電源輸入端的波形&放電電弧
 
這個俗稱人工閃電發生器,通過雙管自激加高壓包,出來兩萬多伏的電壓,再驅動自己繞制的特斯拉線圈就可以出來幾十萬至上百萬的電壓,通過頂端對地進行放電就可以看到類似于閃電的電弧。

“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發生器
圖7:特斯拉線圈初級和直徑7.4cm金屬球
“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發生器
圖8:銅管繞制
 
花了三個半小時繞的線圈,長度為42CM,管直徑為5CM
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電路參數如下:

制作過程中用的是12V20AH電瓶供電,雙管自激;MOS用的是IRFP460;高壓包出來的電弧大概有2cm;然后高壓包接初級線圈;電容用的是高壓瓷片電容103、3KV耐壓;初級雜數為7,(銅管繞制);次級高度為42cm,用的是0.31mm的漆包銅線;經過估算初級電感量為9.4uH,實際測量為9uH;次級估算電感量為7485.39uH,實際測量為8750uH;球直徑為7.4cm;金屬球對地電感估算為4.15pf,實際測量為5.5pf;經計算得頻率為735.3KHz,由計算頻率推到出初級電感大小為5205.7pf,經計算用的電容量為5000pf(十串五并)。

“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發生器
圖9:陣列電容&打火器



特斯拉線圈初級和直徑7.4cm金屬球
圖10:與地接收裝置
 
上圖的接收裝置主要是為了更好的進行放電而制作的。長度最長大概有7cm,拉出來的電火花距離有點短,沒有達到預期的效果,而且只有在尖端的時候才能明顯的對空氣放電。分析了一下原因,又重新計算了一下參數,結果顯示次級線圈的圈數有點少,以至于次級出來的電壓不是特別高,所以當用球進行放電的時候,對空氣的電離程度不夠大,以至于效果不明顯,還可以繼續優化與提高。關于電壓的計算問題,我們從示波器上可以觀測處電壓的大小,從高壓包出來的電壓也可以測量,但普通的萬用表是不可以測量的,至于其他測量方法有很多種(用電阻分壓法也可測量)一般都是根據電弧的長度來估算,1cm的電弧約等于10000V,至于后級特斯拉放電出來的電壓可以根據匝數比計算出來。

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