Cómo construir una bobina de Tesla del boquete de chispa (SGTC) (3 / 10 paso)

Paso 3: Construir el condensador primario

Porque la mayoría transformadores de señal de neón no tienen la clasificación de la misma salida de tensión, cada transformador transfiere cantidades diferentes de energía en el condensador primario durante cada ciclo de funcionamiento. Ya que queremos que el condensador a carga y descarga completamente durante cada ciclo, esto implica que se debe "coincidir" con características de salida del transformador con el fin de maximizar el rendimiento de la bobina.

Para ello, fijamos la impedancia de salida del transformador igual a la reactancia del condensador:

X_c = 1 / (2πfC)

X_T = E / I

Por lo tanto, si X_c = X_T , entonces

C = 1 / (2πfX_T)
donde f es la frecuencia que el condensador se está cargando en la red frecuencia; Esto es estandarizado a 60Hz en Estados Unidos.

Para mi transformador particular, un NST de 30mA 9kV, el valor óptimo del condensador se calcula del modo siguiente:

C = 1/(2π*60Hz*9000V/0.030A) = 8.8nF

Aquí es conveniente Calculadora online que automatiza este procedimiento: http://deepfriedneon.com/tesla_frame6.html (seleccione "condensador a transformador de partida")

En realidad, sin embargo, es deseable utilizar un condensador perfectamente emparejado porque si el entrehierro no fuego, entonces el "ascenso resonante" de voltaje en el condensador y el transformador casi ciertamente conducirá a una avería del transformador. Puedes leer más sobre esto aqui: http://www.richieburnett.co.uk/resonant.html

Opté por usar una poco más grande que valor resonante condensador de 10nF en mi bobina. Es mejor tener alguna capacidad extra que es un poco demasiado poco porque de esta manera, de la capacidad de almacenamiento de energía del condensador se desperdicia, mientras que en el último caso, de la energía desde el transformador se desperdicia.

A continuación, para calcular la clasificación de la tensión del condensador principal, nos encontramos con la tensión de pico del transformador. Porque V_pico = 1.4 * V_RMS , la tensión de pico para mi transformador es 1.4 * 9000V = 12600V. Ya que no queremos a la derecha del condensador su máximo permitido de voltaje, generalmente añadimos varios kilovoltios del espacio libre. Idealmente, el condensador debe ser clasificado a dos veces el voltaje RMS del transformador. Decidí construir un condensador para 15kV debido a consideraciones financieras. Con mi 10nF 1.5kV condensador, esto funciona a 10 cadenas de condensadores de 10 series, dándome exactamente 10nF en 15kV, perfecto! (DeepFriedNeon también tiene una calculadora MMC que puede utilizar para encontrar la mejor configuración de condensador primario)

Finalmente, cada condensador debe tener una resistencia de 10 megaohm en paralelo con él para que el Banco no permanece cargado una vez que la bobina está apagada.

Construcción física del Banco de capacitores no es muy importante. Utilicé un cuadrado de plexiglás que perforé con 200 agujeros para montar los condensadores y resistencias (ver primera foto). Sin embargo, para facilitar las cosas, dibujó un diagrama (imagen 2) que explica como perforar la placa y montar los componentes. Ver la imagen de tamaño completo para una mejor legibilidad.