¿Cómo funciona este diseño de bobina de tesla?

Esas minibobinas de tesla siempre fueron interesantes para mí, ya que pueden funcionar con baterías y al mismo tiempo producir voltajes en el rango de 10kV, lo que enciende las bombillas fluorescentes y destruye la electrónica. La mayoría de los diseños que encontré se basaban en el excitador Slayer , pero este me llamó la atención, ya que claramente no presentaba todos los componentes que normalmente se encuentran en una bobina excitadora Slayer.

Aquí está el diseño

¿Funciona este circuito como el excitador Slayer y se puede mejorar aún más?

Respuestas (4)

A primera vista, esto también puede ser un oscilador que da salida al circuito resonante. En ese sentido no es diferente a Slayer Exciter.

No digo que no pueda funcionar, pero tengo algunas dudas. Si no comienza a oscilar (por ejemplo, direcciones de bobina incorrectas), el mosfet puede calentarse fácilmente y destruirse debido a la alta Id y el Vds = 20 ... 40 V CC. Debería existir al menos alguna limitación de corriente para evitarlo.

Si comienza a oscilar, el aislamiento de la puerta puede sufrir una sobretensión. Si esto puede inducir los pocos voltios necesarios de pico a pico a la puerta, no hay nada que impida que sean varias veces más, lo que puede ser demasiado.

Este circuito no debería ser imposible de simular. Las ecuaciones gruesas para las inductancias deberían ser fáciles de encontrar. La capacitancia en la bobina secundaria es difícil de estimar. Es más fácil construir uno y agregar las piezas que evitan el sobrecalentamiento y el sobrevoltaje de la compuerta. Eso es usar la fuente de alimentación limitada actual y agregar un par de diodos zener entre la puerta y la fuente del mosfet.

¿Puedo usar también un controlador IC debido a las altas velocidades de conmutación?
@Intelpeas, entonces sería lo mismo que se encontró al buscar imágenes de Slayer Exciter con mosfet. Un ejemplo: cdn.instructables.com/FA4/ERY8/IEB87WZ9/… . Hay muchos más.
@Intelpeas: Hay muchas cosas que puedes hacer. La mayoría de los circuitos que ve agregados en la mayoría de estos circuitos agregan algo de protección (por ejemplo, un par de diodos para proteger el transistor). Esto tiene lo esencial sin protección, por lo que puede funcionar bien por ahora, pero cualquier problema liberará el humo mágico del transistor.

Este es el circuito mejorado como dice el usuario 287001. El Slayer Exciter tipo MOSFET tiene el problema de que el arranque natural es difícil. Hay que dar pulso para empezar desde el exterior.

La película del Sr. P

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He construido variantes de esto. Funciona hasta que el voltaje de suministro se acerca al voltaje máximo de la fuente de la puerta. Cualquier superior romperá su mosfet. Esto suele ser alrededor de 20 V para los mosfets de potencia, pero no supere los 16-18 V debido a los picos de voltaje de la retroalimentación de la bobina.

Puede separar la fuente de alimentación para los circuitos de compuerta y drenaje, y luego puede mantener la compuerta por debajo de 18 V y el drenaje puede subir un poco más.

Sin embargo, debido a la resonancia, las oscilaciones de voltaje de drenaje también pueden exceder fácilmente los máximos de fuente de drenaje. Quemé algunos IRF640 que tienen una fuente de drenaje máxima de 200 V, pero estaba ingresando solo 24-26 V. Luego lo simulé en LTSpice y los picos de voltaje alcanzaron casi 300 V para esa entrada.

Sugiero aprender a usar LTSpice u otra herramienta de simulación y jugar con diferentes topologías si desea aumentar el voltaje. Si solo desea un excitador Slayer pequeño que sea un poco mejor que el equivalente BJT, use un mosfet de potencia y manténgase por debajo del voltaje máximo de la fuente de la puerta.

Creo que la resistencia de polarización de 50 ohmios es un poco baja, debe comenzar más alto y monitorear la corriente que fluye a través del circuito a medida que baja la resistencia de la fuente a la puerta, mientras que al mismo tiempo observa si comienza a oscilar. Si consume corriente y no oscila, debe verificar sus conexiones, por ejemplo, si la bobina primaria está conectada en la dirección correcta. También juegue un poco con el acoplamiento del primario, es decir, la altura del mismo, qué tan cerca está del secundario. Encuentre sus circunstancias óptimas antes de usar la máxima potencia. Eso le ahorra algunos viajes a la tienda de electrónica para comprar nuevos Mosfets.