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特斯拉线圈的工作原理知多少？

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2020-4-29 07:54:49 4578 特斯拉线圈

0 `特斯拉线圈的工作原理，你知道吗？说到特斯拉，很多人想到的是汽车品牌。可是说到尼古拉·特斯拉是谁，就没那么多人知道了。以特斯拉本人命名的特斯拉线圈是什么东西，更是一头雾水。尼古拉.特斯拉特斯拉线圈的发明人，世界著名的发明家和电气工程师。来源：百度百科尼古拉.特斯拉拥有塞尔维亚血统，出生在克罗地亚（后并入奥地利帝国）。他在19世纪末和20世纪初对电气领域做出了重要贡献，极大促进了第二次工业革命，被誉为“交流电之父”。特斯拉线圈特斯拉线圈又叫泰斯拉线圈，因为这是从"Tesla"这个英文名直接音译过来的。这是一种分布参数高频串联谐振变压器，可以获得上百万伏的高频电压。通俗一点说，它是一个人工闪电制造器。在世界各地都有特斯拉线圈的爱好者，他们做出了各种各样的设备，制造出了眩目的人工闪电，十分美丽。工作原理特斯拉线圈的原理是使用变压器使普通电压升压，然后经由两极线圈，从放电终端放电的设备。特斯拉线圈由两个回路通过线圈耦合。特斯拉线圈原理图首先电源对电容C1充电，当电容的电压高到一定程度超过了打火间隙的阈值，打火间隙击穿空气打火，变压器初级线圈的通路形成，能量在电容C1和初级线圈L1之间振荡，并通过耦合传递到次级线圈。次级线圈也是一个电感，放顶罩C2和大地之间可以等效为一个电容，因此也会发生LC 振荡。当两级振荡频率一样发生谐振的时候，初级回路的能量会涌到次级，放电端的电压峰值会不断增加，直到放电。分类 01SGTC 火花间隙特斯拉线圈。尼古拉·特斯拉先生本人当年发明的“特斯拉线圈”就属于SGTC。由于构造、原理较为简单，所以也是现阶段初学者入门特斯拉线圈。 02SISGTC 触发二极管特斯拉线圈。由触发二极管——IGBT管组成的电路组代替传统火花间隙工作，达到消除打火噪音的目的。 03SSTC 固态特斯拉线圈。说通俗些是个单谐振的电子开关特斯拉线圈，初级不发生串联谐振，只给次级提供可以满足次级LC发生串联谐振的频率，让次级线圈发生串联谐振，初级电流为激励源电压除以交流阻抗。优点：具有低噪音、高效率、寿命长的特点，因而得到了很好的发展。缺点：初级线圈给次级线圈提供的励磁功率有限，电弧不长。 04ISSTC 带灭弧固态特斯拉线圈。同输出功率下，SSTC的电弧成簇状，且明显不如SGTC壮观。这时，可以加上一个灭弧器来模仿SGTC的工作，电弧可以长一些，还可以利用音频信号灭弧信号来演奏音乐。 05DRSSTC 双谐振特斯拉线圈。DRSSTC本质属于一个串联谐振逆变器。相对于SSTC来说，由于初级线圈发生了串联谐振，初级线圈电感两端的电压为激励源电压的Q倍，谐振阻抗Z（R）因子很低，因此初级的谐振电流很大（谐振电压除以谐振阻抗等于谐振电流），此时给次级提供的励磁功率也会很大，和SSTC可不是一个数量级的。相比SSTC而言，SSTC的初级线圈给次级线圈无法提供足够大的励磁功率，所以导致SSTC产生的闪电壮观程度不及同功率等级的火花隙特斯拉线圈。 DRSSTC的初级线圈不仅满足了次级线圈的电感和分布电容发生串联谐振的条件，也能够给次级线圈提供足够大的励磁功率，所以DRSSTC的电弧长度会很长。优点：相比SGTC来说，没有火花间隙的声光污染，可控性强，可以放音乐，效率高，寿命长。 06QCWDRSSTC 准连续波双谐振固态特斯拉线圈。QCWdrsstc是在DRSSTC的基础上改进的。最初QCWdrsstc是来源于VTTC的启发，对于输入电压呈一定斜率增长时，会使电弧成一束的发生，形成巨大的电弧。 07CWDRSSTC 连续波双谐振固态特斯拉。实验证明，连续模式（CW）的特斯拉线圈由于功率是在没有时间限制情况发挥出来弧并不长，且呈簇状。 08VTTC 真空管特斯拉线圈。当电子管逐渐退出我们的视野时，一群电子管发烧友用它们做出了VTTC。电子管本身有高频性能好等等优点，所以做出的VTTC效果十分独特。但是，不可否认，电子管本身有造价高、寿命低、效率低、发热严重以及极易损坏等缺点，VTTC未能大范围流行。基本原理，类似于晶体管的自激。 09SSVC 固态真空管特斯拉线圈。 10OLTC 离线式特斯拉线圈。当我们把SGTC的打火器去掉，换成一个MOSFET或者IGBT来代替，并在用一个二极管反向并联在D极和S极（如果是IGBT，就是C极和E极）上，并用一个固态的电路来控制这个开关管，再加以低压驱动，就成了OLTC。它的本质原理依然是LC振荡，且和SGTC几乎相同，不同的地方，就是把打火器换成了固态开关，并使用了低压驱动。其它地方没有太多区别。由于是低压驱动，无法形成太大的电流，所以OLTC的电弧是不如SGTC壮观的。 ` 1
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