Ламповая катушка Тесла - Своими руками
Своими руками

Ламповая катушка Тесла

>

Приветствую всех неравнодушных к высоковольтным разрядам!


Как известно, электронные лампы появились ещё в первой половине прошлого века и задолго до появления полупроводниковых приборов использовались для создания различных устройств. Лампы, в отличие в привычных транзисторов и микросхем, имеют достаточно большие размеры (особенно мощные лампы, они могут иметь по-истине гигантские размеры), непрочный стеклянный корпус, сильно нагреваются и в процессе работы и требуют высоких питающих напряжений, вместе с питанием «прожорливой» нити накала. Если совместить все эти факторы, становится понятно, почему довольно быстро лампы ушли из пользования. Однако их актуальность на сегодняшний день всё же сохраняется — энтузиасты по всему миру создают конструкции, собранные исключительно на лампах. Такой подход не несёт в себе какой-либо выгоды с точки зрения экономии финансов, или экономии места в корпусе, скорее наоборот, ламповые конструкции дороги в изготовлении и громоздки. Но у них есть одно важное преимущество — неповторимая аутентичность и винтажный внешний вид, которым не могут похвастаться современные полупроводниковые приборы. Кроме того, при сборке ламповой конструкции ощущается прикосновение к чему-то особенному, элитарному, и, возможно, не совсем заслуженно забытому. На лампах довольно часто собирают катушки Тесла — ведь первые такие катушки были собраны именно на лампах, в те времена, когда полупроводниковых элементов попросту не существовало. Ламповая катушка Тесла имеет достаточно несложную в повторении схему, она представлена ниже.

Ламповая катушка Тесла Как можно увидеть, в правой части схемы показана непосредственно сама катушка — её вторичная и первичная обмотки, а также обмотка связи, необходимая для правильной работы схемы. Вторичная катушка — особенно важный элемент схемы, от неё в большой степени будет зависеть, запустится ли схемы, и какого размера будет коронный разряд. Максимум, который можно достичь с такой схемой составляет 5-7 см, что достаточно неплохо, учитывая простоту схемы. Вторичная обмотка должна содержать 600-1500 витков тонкого медного эмалированного медного провода, намотанного виток к витку. Кажется, что изготовить такую катушку — крайне долгое и трудоёмкое занятие, но на самом деле, катушка наматывается всего за один вечер, если собрать предварительно небольшой намоточный станок. Всего лишь нужно обеспечить свободное вращение каркаса вторички, чтобы, вращая его, быстро наматывать проволоку, которая будет сама поступать из мотка. Намотанную катушку можно покрыть прозрачным диэлектрическим лаком, если катушка намотана ровно, виток к витку и без перекосов, один только вид этой катушке уже будет впечатляющим. В качестве первичных на схеме можно увидеть две обмотки, верхняя содержит 20-30 витков, а нижняя соответственно 15-25, для них можно использовать медный эмалированный провод диаметром около 1 мм. Их нужно наматывать строго в одну сторону.
На схеме можно увидеть также саму лампу — в качестве неё можно использовать 6П45С, либо ГУ-50. Первая лампа использовалась в ламповых телевизорах, в строчной развёртке, а потому её можно поискать вместе со старыми телевизорами. Либо купить в специализированных магазинах по лампам — но, к сожалению, цены на такие лампы будут не копеечными. Обратите внимание, что накал 6П45С питается от напряжения 6,3В, ток потребления составляет при этом около 3А, а накал ГУ-50 нужно питать от 12,6В, при этом она будет потреблять ток около 0,7А. Питание накала нужно учитывать при выборе источника питания для схемы. При этом подавать напряжение на накал выше положенного не стоит — нить накала внутри лампы может просто перегореть, а если напряжение будет меньше номинального, схема не запустится.

Ламповая катушка Тесла
В левой части схемы показан вход питающего напряжения, оно может составлять 200-250В. Крайне не рекомендуется подключать схему прямо в розетку — в этом случае ток не будет ничего ограничиваться, в случае неправильной сборки схемы возможна нежелательная пиротехника :)
Также в этом случае будет отсутствовать гальваническая развязка от сети, а потому очень просто получить удар током от такой конструкции. Идеальный вариант — использование развязывающего трансформатора, на выходе которого те же 220В, с мощностью 100-200Вт. Либо можно получить нужное напряжение путём подключения вторичных обмоток нескольких трансформаторов последовательно. Схема может работать в двух режимах — напрямую от источника питания, либо с умножителем и прерывателем, который показан внизу схемы. В первом случае прерыватель не используется, а напряжение сразу поступает на вход схемы катушки Тесла. Переключение между режимами осуществляется путём одновременного переключения всех ключей на схеме. Конденсатор С1 на схеме — подстроечный, служит для настройки резонанса схемы, то есть для достижения наиболее сильных разрядов. Здесь нужно использовать конденсатор с воздушным диэлектриком, рассчитанный на большое напряжение — найти такой конденсатор можно в любой ламповой радиоле. Диоды в выпрямители нужно использовать на напряжение как минимум 1500В, ток 1А.

Ламповая катушка Тесла
На картинке выше показана схема прерывателя, она основана на микросхеме NE555. Питается она от постоянного напряжения 6-12В, а на выходе обеспечивает непрерывную последовательность прямоугольных импульсов. Частота импульсов выходного сигнала регулируется подстроечным резистором PR1. Также на схеме можно увидеть четыре перемычки, каждой из которых соответствует свой конденсатор — эта часть схемы позволяет дискретно переключаться между разными частотами работы прерывателя. При желании её можно не использоваться, оставив лишь один конденсатор ёмкостью 1-10 нФ.

Ламповая катушка Тесла
Ламповая катушка Тесла создаёт и излучает сильные электромагнитные поля, наводки, а потому в питании не помешает высокочастотный фильтр, схема которого показана ниже. Его использование не обязательно, но если катушка работает некорректно, стоит поставить.

Ламповая катушка Тесла
Также данную конструкцию можно усовершенствовать, заменив простой прерыватель на ионофон — в этом случае катушка Тесла станет поющей, то есть сможет воспроизводить звуки. Схема приставки-ионофона показана ниже, подключается она вместо прерывателя. Данная схема питается также от 12-15В и генерирует прямоугольные импульсы на выходе, но делает это в такт музыке. Вход для аудио на схеме показан под обозначением «Audio jack». Сюда можно подавать аудиосигнал, например, с плеера или телефона.
Вся конструкция катушки Тесла собирается в корпусе от компьютерного блока питания. Металлический корпус обеспечивает хорошую прочность, но при работе катушки непременно будет биться током, если не заземлить начало вторичной обмотки.

Ламповая катушка ТеслаЛамповая катушка ТеслаЛамповая катушка Тесла
В верхней части корпуса сверлится большое отверстие для установки панельки под лампу. Анод лампы 6П45С — наверху баллона, подключить к нему можно просто скруткой провода, либо с помощью зажима-крокодила. Также на схеме можно увидеть транзистор, через который прерыватель «соединяется» со схемой катушки — в качестве него можно использовать любой достаточно мощный NPN транзистор. Расположить его нужно на радиаторе, если корпус металлический, то в качестве радиатора может выступать даже стенка корпуса. Ручки управления частотой прерывателя и воздушным конденсатором в схеме катушки выводятся наружу корпуса.

Ламповая катушка ТеслаЛамповая катушка ТеслаЛамповая катушка Тесла
Конструкция ламповой катушки довольно капризная, а потому можно не запуститься с первого раза. В этом случае не стоит расстраиваться, нужно попробовать поменять взаиморасположение первичных катушек, их удалённость от вторичной. Проверить правильность монтажа, и при должной кропотливости схема непременно заработает, если всё собрано правильно.

Ламповая катушка ТеслаЛамповая катушка Тесла
Один из интересных опытов с катушкой Тесла — ионный двигатель. Из тонкой жести или медной проволоки изготавливается «ротор», имеющий на концах два заострения, смотрящие в разные стороны. Такой «ротор» надевается на верхушку вторичной обмотки так, чтобы обеспечивалось его свободное раскручивание. При включении катушки коронные разряды будут образоваться на заострениях ротора, тем самым раскручивая его. Данное явление, когда коронный разряд буквально толкает ротор, называется ионным ветров, в темноте выглядит потрясающее, в этом можно убедится, посмотрев фотографию ниже. Удачной сборки!

Ламповая катушка Тесла

SitesReady

Только те, кто предпринимают абсурдные попытки, смогут достичь невозможного. - Альберт Эйнштейн

Follow us

Don't be shy, get in touch. We love meeting interesting people and making new friends.