电磁弹射吧 关注:211贴子:604
  • 5回复贴,共1

DRSSTC原理扫盲贴,看透本质!玩特斯拉线圈要从串

只看楼主收藏回复

DRSSTC原理扫盲贴,看透本质!玩特斯拉线圈要从串联谐振原理说起


1楼2018-02-25 20:05回复
    挺多爱好者玩DRSSTC好久了~也看了不少的外国玩家写的东西,看了好多遍好像还是糊里糊涂的,好像原理也写的不是很清楚吧。然后好多玩家跟风玩,经历着炸管,这可是财产的损失哦~~,却没有看清真正炸管的原因,依然一个劲的跟风,总觉得炸管是技术不够,那就一笑而过吧~~,咱们继续往下看。
    不是我们理解不了DRSSTC~而是没有真正看清楚DRSSTC的本质。那么真正的东西在哪呢?找找串联谐振的资料,找找串联谐振逆变器的资料,那才是真的在东西。继续往下看。
    玩DRSSTC之前,咱们先看看串联谐振原理。
    先简单的看下串联谐振的原理
    在电阻(R)、电感(L)及电容(C)所组成的串联电路内,当容抗(XC)与感抗(XL)相等时,即XC=XL,电路中的电压(U)与电流(I)的相位相同,电路呈现纯电阻性,这种现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时电路的阻抗最小,电流即振升到峰值。
    (公式的推导这里先不说了,百度有)
    谐振阻抗:

    电路的等效电阻R=线路的阻抗R+谐振阻抗Z
    谐振频率:

    串联谐振的品质因子:
    电感器或电容器在谐振时产生的电抗功率与电阻器消耗的平均功率之比,称为谐振时之品质因子。

    串联谐振的谐振电压: 电感两端的电压(UL)=电容两端的电压(UC)=品质因子(Q)×激励电源电压(U)
    谐振电流: 谐振回路中的电流=谐振电压÷(谐振阻抗+线路阻抗)
    -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    现在来看看特斯拉线圈
    火化间隙特斯拉线圈的原理是使用变压器升压,然后给初级LC回路谐振电容充电,充到放电阈值的,火花间隙放电导通,初级LC回路发生电磁振荡,给次级线圈提供足够高的励磁功率,其次是和次级LC回路的频率相等,让次级线圈的电感与分布电容发生串联谐振,这时放电终端(次级谐振回路的电容)电压最高,于是就看到闪电了。
    现在来说是电子特斯拉线圈能细分几种
    VTTC(使用电子管作为功率元件的电子特斯拉线圈)
    SSTC(单谐振电子特斯拉线圈,初级线圈不谐振,只有次级发生串联谐振)
    DRSSTC(双谐振电子特斯拉线圈,初级线圈和次级线圈都发生串联谐振)
    QCWDRSSTC( 带有电源调制的长脉宽工作的电子特斯拉线圈)
    CWDRSSTC(连续运行的双谐振电子特斯拉线圈)
    注意:以上均不是英中直译!
    DRSSTC 短脉宽工作的双谐振电子特斯拉线圈(电路的工作原理后面有细说),这种电子特斯拉线圈由于初级线圈发生了串联谐振,在短时间内初级线圈可以产生很强大的励磁功率,工作周期一般在几十微秒到几百微秒,打火频率较高吗,普遍在1000Hz以下,根据实际情况而定。次级线圈输出的电弧由于多次叠加后会变很长。
    QCWDRSSTC 带有电源调制的长脉宽工作的电子特斯拉线圈,这种特斯拉线圈的电弧很长并且呈剑形,是因为电源调制的作用而产生的剑形电弧。在30V的时候让特斯拉线圈起振,这时电弧呈一簇,然后电源调制器在几十毫秒内将逆变功率桥的母线电压从30V斜线上升到310V,功率桥的输出功率也会按照这个斜率变大,次级线圈的输出功率瞬间变大,在短时间内电弧还来不及分叉,于是就打出了剑形电弧。(有兴趣的朋友可以玩CWSSTC,用调压器从低电压慢慢往高加,这时候会发现低压的时候只有一束电晕,很细很直,随着逐渐加大电压,电弧开始出现分叉)
    连续工作的特斯拉线圈(CWDRSSTC),这是种连续运行的DRSSTC,电晕可以和火一样,做大了电晕像树杈,比较安静,完全靠输出电压决定电弧长度,由于起弧的方式不同,没有同等功耗断续工作的DRSSTC电弧长,如果想达到相同电弧长度,用更大的功率夯出来吧。只要做好了初级线圈和激励电源的阻抗匹配,是完全可以连续运转的,并不是像流传的那样容易烧功率元件。
    那么DRSSTC是个什么东西呢?
    先看下SSTC,电路部分暂时不细说,先看看这个东西的原理。SSTC的初级线圈不发生谐振,它的频率由激励电源决定,激励电源输出的频率是多少,它就给次级线圈提供多少频率的工作磁场,只要这个工作磁场的频率满足了次级线圈的电感和分布电容的谐振频率,让次级线圈发生串联谐振,这时候就能看见电弧了。(疑问:为什么初级不发生谐振电弧就短?答案:初级线圈给次级线圈提供的励磁功率有限。 初级不发生串联谐振,电感两端的电压是激励电源的电压,电流是激励电源的电压÷感抗,然后继续往后看)
    说个题外话,上面不是说了工作磁场的频率满足次级的电感和分布电容的谐振频率让它们发生串联谐振就可以产生高压,那么我找个磁铁在次级下面转动,让磁场变化的频率满足LC的谐振频率,这样做可以吗?答案是肯定的,不考虑细节是可行的。就算去做~频率也很低很低。(这是让发电机的电枢绕组和分布电容发生串联谐振的节奏么?)
    现在看DRSSTC,在这里DR这个缩写中英直接翻译过来~是双谐振的意思,双谐振就是初级线圈和次级线圈都发生串联谐振,那么初级线圈发生了串联谐振,那么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(Z)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来说,SSTC的初级线圈给次级线圈无法提供足够大的励磁功率,所以看起来SSTC产生的闪电壮观程度不及双谐振的特斯拉线圈。网上有说同功耗的SSTC的电弧壮观程度不如同功耗的DRSSTC,这种说法不成立,可能是将CW工作的SSTC和断续工作的DRSSTC相比吧,由于工作方式不同,不能直接去比吧。也有说市电SSTC的功率因数低,比过不DRSSTC,那么功率因数暂且不说,就算是使用市电的SSTC功率因数为1,那励磁功率又能大到哪去~
    那么,又有了新的问题,必须要在初级线圈制造串联谐振才能产生很高的的功率吗?答案是否定的,只要给初级线圈做好了阻抗匹配,选择合适的激励电源的输出电压,初级线圈一样可以给次级线圈提供足够大的励磁功率。如果SSTC的功率桥的母线用的10KV的电压,也断续工作~效果估计和DRSSTC相当了~。


    2楼2018-02-25 20:06
    收起回复
      BBS.MAKERTIME.ORG/自行搜索


      4楼2018-02-25 20:31
      收起回复
        这个网站太赞了,讲了好多黑科技的原理https://research.swtch.com/


        5楼2018-02-26 06:01
        回复