TC2
Tento v pořadí druhý kousek jsem postavil ze zbytků po prvních pokusech a stavbě prvního TC. Je podstatně jednodušší, ale má trochu větší výkon, zhruba 400 W. Pro účely demonstrace před obecenstvem jsem ovládání přesunul do malého ovladače připojeného kablíkem, aby mohla obsluha stát stranou.
Sekundární cívka má 1500 závitů drátem o průměru 0.25 mm. Je navinuta na papírové rouře o průměru asi 120 mm. Tato roura sloužila původně jako jádro pro navinutí koberce. Rezonanční kmitočet je zhruba 250 kHz. Primární vinutí tvoří 6 závitů drátem o průměru 3 mm, dva dráty paralelně vedle sebe. Průměr vinutí je 135 mm, stoupání je 15 mm. Drát je navinut na kostře vytištěné z ABS na 3D tiskárně. Kostra je umístěna na nožičkách o výšce 40 mm. Výška primáru vůči sekundáru určuje velikost vazby. Pokud by byl primár příliš nízko, bude přenos energie do sekundáru malý. Pokud by byl naopak příliš vysoko, bude sekundár primárem příliš tlumen.
Podle členění typů TC se zde jedná o SSTC (solid state TC). Jako generátor budícího kmitočtu je zde použit obvod KA7500B. Je to nejběžnější obvod používaný v ATX PC zdrojích. Kmitočet je nastavitelný volbou RC členu. Toho jsem využil. Část odporu jsem nahradil potenciometrem na ovladači, aby bylo možno budič doladit na rezonanční kmitočet transformátoru. Dva výstupní tranzistory jsou zapojeny jako emitorové sledovače a ovládají budič koncového stupně IR2112. Shutdown vstup tohoto obvodu je připojen na výstup přerušovače, který je celý umístěný v ovladači. Koncový stupeň tvoří pár MOSFET tranzistorů IRFP150 zapojený jako polomost. Střed napájené pro polomost jsem vytvořil děličem ze svitkových polypropylenových kondenzátorů, do každé větve jsem jich složil několik paralelně, výsledná kapacita je v jednotkách mikrofaradů. Koncové tranzistory jsou umístěny na veliký chladič.
V ovladači se tedy nachází potenciometr, kterým lze doladit kmitočet a potom také přerušovač. Ten je tvořen klasickým obvodem 555. Jeho kmitočet je nastavitelný potenciometrem. Součástky jsou voleny tak, aby bylo možno měnit kmitočet zhruba od 1 Hz do několika kHz.Z tohoto ovodu je vyveden pilový signál na invertující vstup komparátoru. Jeho neinvertující vstup je připojen na jezdec potenciometru, kterým se nastavuje napětí na neinvertujícím vstupu komparátoru a tedy střída přerušovače. Potenciometr má oba konce připojeny k napájení přez odpory, které zužují rozsah regulace, aby odpovídal rozkmitu pilového signálu z 555, což je 1/3 napájecího napětí. Správná volba hodnot potenciometru a odporů by měla být taková, aby potenciometrem bylo možno regulovat střídu v co nejširším rozsahu natočení, ale aby v krajních polohách došlo s malou rezervou k trvalému vypnutí a trvalému sepnutí.
Pro napájecí zdroj koncového stupně jsem využil transformátor 28V/500W. Jeho sekundár je připojen na zdvojovač napětí (2x Tesla KY719, samozřejmě je možno použít moderní diody, diody je nutno umístit na chladič), za nímž následuje bohatá filtrace pomocí kondenzátorů 15mF/50V. Výstupní napětí zdroje naprázdno je asi 80V. Zbytek elektroniky je napájen malým zdrojem 15V - použil jsem nějaký "vylamovač zásuvek".
V přívodu napájecího transformátoru koncového stupně je umístěn ampérmetr (ručičkové měřidlo s bočníkem), který má stupnici cejchovanou ve wattech. Toto měřidlo usnadňuje nastavení rezonančního kmitočtu - snažíme se transformátor naladit na maximální výkon.
Elektroniku jsem umístil do dřevěné bedny, což bylo v době působení Nikoly Tesly běžné. Bedna má dno z pozinkovaného plechu tloušťky 1.5 mm. V přední straně dna je řada větracích otvorů, v zadní straně dřevěné bedny je instalován ventilátor, který vyfukuje vzduch z bedny ven. Kabeláž je uspořádána tak, aby bednu bylo možno vyklopit, kromě přívodních kabelů k primáru teslova transformátoru. Ty jsou co možná nejkratší a je potřeba je při rozebírání a sestavování prostrčit otvory v bedně.
Dokumentace k projektu je ke stažení ZDE
P15/1, K15 - prosinec 2006, naposledy aktualizováno: leden 2024