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双谐振固态特斯拉线圈（DRSSTC）制作指导手册——献给所有制作DRSSTC的朋友们以作参考（第二版）作者：ry7740kptv修订：2012-3-9byry7740kptv（注：本手册基于特斯拉帝国出品的DRSSTC套件进行制作讲解，欢迎访问：）CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()目录：第一部分：概况-----------------------------------------------P3第二部分：入门须知-------------------------------------------P4第三部分：模块介绍-------------------------------------------P6第四部分：电路连接-------------------------------------------P12第五部分：装配详解------------------------------------------P13第六部分：调试要点------------------------------------------P15第六部分：常见故障排查--------------------------------------P16附录：开关管选型--------------------------------------------P17CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()第一部分：概况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共振变压器，可以获得上百万伏的高频电压。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。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。传统的火花隙特斯拉线圈，噪音大，效率低，寿命短，这里就不做过多介绍。现代电子爱好者们根据特斯拉线圈的本质原理，发明了固态特斯拉线圈（SSTC），它具有低噪音、高效率、寿命长的特点，因而得到了很好的发展。固态特斯拉线圈不仅可以产生炫目的闪电，还可以利用电弧演奏音乐！因此特斯拉线圈除了应用于高压领域外，也不失为一件很好的艺术品。固态特斯拉线圈的原理是：通过驱动电路，将市电（220VAC50Hz）转换为高频交流电，通过初级线圈转化为高频磁场，当磁场振荡频率和由一端接地的次级线圈和放电端形成的LC体系的固有频率一致时，发生谐振，此时次级线圈将大量电荷送入放电端，使得放电端电压升的很高，从而形成闪电。对于固态特斯拉线圈，他没有电容组，只有驱动电路、初级线圈、次级线圈和放电端，他是依靠驱动电路来产生高频电流，送入初级线圈产生高频磁场；而传统的火花隙特斯拉线圈则是依靠打火开关接通/断开，来激发初级线圈和电容组振荡，产生高频磁场，这是这两者的区别！由于固态特斯拉线圈驱动电路的负载是一个初级线圈，为感性负载，其功率因数低，能量利用率较低，同时初级线圈电流瞬时值也不够大，所以导致固态特斯拉线圈产生的闪电壮观程度不及同等级的火花隙特斯拉线圈。为此，有爱好者提出了双谐振固态特斯拉线圈（DRSSTC）的模型，以弥补普通固态特斯拉线圈的不足。双谐振固态特斯拉线圈是在普通特斯拉线圈的基础上，在初级线圈上串入电容组，并让驱动电路输出频率=初级LC固有频率=次级LC固有频率，这样做的好处是：1.初级部分处于谐振状态，其负载特性为纯阻性，功率因数高，能量利用率也就提高了；2.由于初级部分是谐振的，导致初级电流上升较快，瞬间电流较大，从而使得产生的闪电比较壮观。因此，双谐振固态特斯拉线圈更受到广大爱好者的欢迎！（DRSSTC原理示意图）SSTC/DRSSTC最早是由国外爱好者研发的，这些爱好者们中比较有名的当属RichieBurnett和SteveWard。关于他们的作品和理论文章，大家可以点击和来浏览。CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()第二部分：入门须知高压试验安全防护（引自科创论坛高压版块，作者y2k）可能您看到长长的电弧而来到这可能您看到会唱歌的电弧而来到这可能您看到一些国家实验室那几百米的电弧而来到这于是您自己也做出了一条电弧,之后您手一碰,双眼一黑,魂归天国....我们并不希望高压电这个业余爱好会影响您的人身安全,又或是令到您蒙受损失,为此请您务必详细阅读以下的一些个人意见,同时亦请参考一下罂粟所写的关于高电压的防护与安全（草案）,有任何补充也欢迎跟帖.1.人身安全防护-)永远记着试验后先把设备插头从插座上拔出来-)佩带护目镜!测试设备时常常佩带护目镜是一个好习惯,当电子零件运作在极限时有机会破裂甚至爆炸,同时电弧会生紫外线.佩带护目镜有助防止碎片以及紫外线伤及眼睛.如果你测试的Marx发生器,特斯拉线圈,又或是包含开放式火花隙的设备,请同时上佩带耳塞以保护听力.-)市电使用防护请参考一般使用市电的守则-)千万不要试图触摸通电运作中的高压电设备/电弧无论是直流,工频还是高频,盲目触摸高压电乃一件极度危险的事,每个人对电的容忍度均不同,即使是高频电还是有机会致命的.-)小心电容!电容充电后可以在很长一段时间储存足以致命的能量,在大容量或是高压电容上一定要加上适当的泄压电阻,并在关机后一段时间才触摸.-)远离运作中的高压电设备除了有触电的危险外,正如前述万一元器件爆炸时可以保障您的安全.-)注意消防安全高温的电弧能点燃易燃物料,测试前请移除测试场附近的易燃物料,同时放置适当的灭火器材.-)永远要知道自己在干什么,会有什么效果,盲目试验是安全的最大敌人.2.电磁干扰-注意电磁干扰!大部份的高压电设备均会产生相当强度的电磁波,这些电磁波会干扰周边的各种电器,亦会在周边的金属物件上感生出电荷.因此:1.)禁止在任何医疗器具附近测试任何高压电设备!-如果您身上有心脏除颤器,或任何植入/非植入式电子医疗器具,请您不要操作任何高压电设备!2.)请不要在家庭电器附近测试任何高压电设备!高压电设备产生的电磁波有可能烧毁电器内敏感的原件,引致电器失灵/损坏.3.)请确保测试区附近的大型金属对象/仪器外壳均以接地,以防其累积出有危险性的电荷,如测试区附近有电容器,请确保测试后立刻放电!4.)此类电磁波对人体影响尚未有研究,为您健康着想请减少暴露在电磁波中的时间.5.)有条件的强烈建议以接地金属网包覆试验设备,以减低电磁干扰!CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()3.家居电网安全据知内地屋门电网不合规格者甚多,地线虚接严重,因此请尽量使用自行架接的地线!为您家中其它电器着想,建议您在高压电设备的输入端加入EMI滤波器,同时尽可能以隔离电源/电瓶操作此类设备.如果你要操作大功率设备,请先联络电力公司以确保贵处电力线有足够负载能力.科创论坛并不会对大家于试验中发生的意外负责希望这个帖子能引发大家对高压电安全的思考,祝大家在强电版有个愉快的经历.进行电子实验和制作所必须的要具备的条件如果您现在依然看不懂电路图中的元器件符号的话，请不要尝试制作任何电路，因为这样只会浪费时间和金钱！很多人问笔者这里怎么接，那里换别的型号的元件可否等等之类的问题，我想如果依靠我一个人的力量通过回答几个问题就能把别人学几年才能精通的电子技术都讲明白的话，那就没必要设立学校请老师教课了~所以，请广大特迷们记住：1.书本是你最好的老师；2.学习是要一步一个脚印，不会走何谈跑。进行电子实验和制作，免不了需要各种仪器设备，对于制作固态特斯拉线圈，您至少要配备：电烙铁、万用表、组合螺丝刀、尖嘴钳、斜口钳等。如果您的资金允许，可以考虑购入：示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、LC表等，但前提条件是您的经济实力允许！俗话说“工欲善其事必先利其器”，好的仪器设备会给您的实验和制作带来很多便利！关于DRSSTC制作所需具备的理论知识：物理电磁学基础、电路原理、开关电源技术基础。问：我文化程度不高，可以制作DRSSTC么？答：笔者所在论坛和QQ群有很多年轻的爱好者，其中还有小学生、初中生，很多都自己成功做出SSTC/DRSSTC。我想说的是，对于电子技术的学习，有时候是看个人的领悟能力，当然有时候也和自己的文化程度有关系。所以，万事都要尝试，先从最基础的开始学起，相信大家都能自己制作出炫目的闪电！关于双谐振固态特斯拉线圈特斯拉线圈所产生的是高频交流电，具有很强的集肤效应，所以不会轻易伤到生物体，但这绝不代表特斯拉线圈没有危险！大电流是会产生很强烈的热效应，烧伤您的皮肤，同时特斯拉线圈放电特性为脉冲方式，有可能刺激心脏导致心脏骤停！所以千万不要尝试触摸电弧，尤其是大功率特斯拉线圈！SSTC和DRSSTC电路均以开关电源技术为基础设计，但不完全等同于传统的开关电源电路，某些设计上并不能完全按照开关电源标准去设计！SSTC的某些电路模块并不适合DRSSTC，如SSTC专用的灭弧控制器并不能直接给DRSSTC用，因为其工作参数不同，有可能会损坏DRSSTC电路！双谐振特斯拉线圈由于初级是谐振的，所以初级电流会很大，调试不当有可能会导致开关管意外损坏，所以请准备足够的开关管以供备用！CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()第二部分：模块介绍全桥全桥是整个DRSSTC的功率输出部分，他的性能将直接影响到DRSSTC的输出功率。（全桥电路示意图）制作全桥，可以采用两种方案：1.搭棚焊接；2.使用PCB板。下面分别对这两种方案进行讲解：方案一：使用粗铜线或者铜排对开关管进行连接，这样可以保证连接线能承受足够大的电流。但是要注意的是，布线应遵循一定的规则，否则会带来寄生振荡和开关尖峰电压，从而损坏开关管！（使用覆铜板和铜排搭棚组装的全桥，开关管为HGT1N40N60A4DIGBT小模块，注：此布线为不太合理的布线，所以用了很大的吸收电容，请大家不要模仿！）CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()方案二：使用专用的PCB进行焊接，能节省时间，提高效率：（安装示意图）目前特斯拉帝国暂时不再出售全桥PCB，关于此方案的一些问题在此也不再进行讨论。方案三：使用刀刻PCB或搭棚焊接：详情见如下图：（刀刻覆铜板的全桥，效果和PCB近似）CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()（IGBT模块搭棚效果，白色的为吸收保护电容，黄色的为大电解）问：吸收电容用别的代替可否？不安装可否？答：由于线路间是存在分布电感的，在高频开关状态下，容易产生寄生振荡和尖峰电压，从而导致开关管损坏，因此吸收电容必须加，且需要使用高Dv/dt的电容器，如941C等。如没有，可选购正品丰明（BM）电磁炉5uFMKP电容。注意吸收电容必须尽可能靠近被保护的桥臂，引线尽可能的短！问：大电解和整流桥装在哪里？答：板上的电源输入处需要接的是直流电，所以电解应用导线连到板上，并且尽可能的缩短连线的长度，减少线路分布电感，整流桥