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“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發(fā)生器

發(fā)布時(shí)間:2014-11-05 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】提起人工閃電發(fā)生器,想必大家并不陌生,本文介紹的是基于全橋驅(qū)動(dòng)升壓電路的人工閃電發(fā)生器,又稱(chēng)雙管自激型的高壓特種電源。本文詳述了制作流程和參數(shù)的設(shè)置,希望閱讀此文后,能夠?qū)θ斯らW電發(fā)生器有更深入的了解。

“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發(fā)生器
圖1:雙管自激電路原理圖及實(shí)物展示
 
這個(gè)雙管自激電路的原理圖中MOS管為IRFP460,參數(shù)設(shè)置為:
1.電流 - 連續(xù)漏極(Id) @ 25° C:20A;
2.漏極至源極電壓(Vdss):500V;
3.開(kāi)態(tài)Rds(最大)@ Id,Vgs @ 25° C:270 毫歐 @ 12A,10V。

“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發(fā)生器
圖2:磁芯及電感
 
輸出端接5:5繞組雙股并饒于高壓包的磁芯上,然后通過(guò)高壓包進(jìn)行放電,通俗點(diǎn)來(lái)說(shuō)就是拉電弧。右圖是繞制的電感,大小為近似為150uH。

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圖3:multisim仿真電路原理圖與電路仿真中兩個(gè)MOS管DS端的波形
“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發(fā)生器
圖4:實(shí)測(cè)兩MOS管DS之間的波形與高壓包上面的繞組波形
 
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左圖是實(shí)測(cè)兩MOS管DS之間的波形,可以看出和仿真時(shí)的波形基本上是一致的;右圖是繞在高壓包上面的繞組波形,其為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。

“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發(fā)生器
圖5:MOS管DS兩端的波形&電感兩端的波形
“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發(fā)生器
圖6:電源輸入端的波形&放電電弧
 
這個(gè)俗稱(chēng)人工閃電發(fā)生器,通過(guò)雙管自激加高壓包,出來(lái)兩萬(wàn)多伏的電壓,再驅(qū)動(dòng)自己繞制的特斯拉線(xiàn)圈就可以出來(lái)幾十萬(wàn)至上百萬(wàn)的電壓,通過(guò)頂端對(duì)地進(jìn)行放電就可以看到類(lèi)似于閃電的電弧。

“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發(fā)生器
圖7:特斯拉線(xiàn)圈初級(jí)和直徑7.4cm金屬球
“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發(fā)生器
圖8:銅管繞制
 
花了三個(gè)半小時(shí)繞的線(xiàn)圈,長(zhǎng)度為42CM,管直徑為5CM
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電路參數(shù)如下:

制作過(guò)程中用的是12V20AH電瓶供電,雙管自激;MOS用的是IRFP460;高壓包出來(lái)的電弧大概有2cm;然后高壓包接初級(jí)線(xiàn)圈;電容用的是高壓瓷片電容103、3KV耐壓;初級(jí)雜數(shù)為7,(銅管繞制);次級(jí)高度為42cm,用的是0.31mm的漆包銅線(xiàn);經(jīng)過(guò)估算初級(jí)電感量為9.4uH,實(shí)際測(cè)量為9uH;次級(jí)估算電感量為7485.39uH,實(shí)際測(cè)量為8750uH;球直徑為7.4cm;金屬球?qū)Φ仉姼泄浪銥?.15pf,實(shí)際測(cè)量為5.5pf;經(jīng)計(jì)算得頻率為735.3KHz,由計(jì)算頻率推到出初級(jí)電感大小為5205.7pf,經(jīng)計(jì)算用的電容量為5000pf(十串五并)。

“神乎其技”boost電路打造300w伏人工閃電發(fā)生器
圖9:陣列電容&打火器



特斯拉線(xiàn)圈初級(jí)和直徑7.4cm金屬球
圖10:與地接收裝置
 
上圖的接收裝置主要是為了更好的進(jìn)行放電而制作的。長(zhǎng)度最長(zhǎng)大概有7cm,拉出來(lái)的電火花距離有點(diǎn)短,沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果,而且只有在尖端的時(shí)候才能明顯的對(duì)空氣放電。分析了一下原因,又重新計(jì)算了一下參數(shù),結(jié)果顯示次級(jí)線(xiàn)圈的圈數(shù)有點(diǎn)少,以至于次級(jí)出來(lái)的電壓不是特別高,所以當(dāng)用球進(jìn)行放電的時(shí)候,對(duì)空氣的電離程度不夠大,以至于效果不明顯,還可以繼續(xù)優(yōu)化與提高。關(guān)于電壓的計(jì)算問(wèn)題,我們從示波器上可以觀(guān)測(cè)處電壓的大小,從高壓包出來(lái)的電壓也可以測(cè)量,但普通的萬(wàn)用表是不可以測(cè)量的,至于其他測(cè)量方法有很多種(用電阻分壓法也可測(cè)量)一般都是根據(jù)電弧的長(zhǎng)度來(lái)估算,1cm的電弧約等于10000V,至于后級(jí)特斯拉放電出來(lái)的電壓可以根據(jù)匝數(shù)比計(jì)算出來(lái)。

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