¿Cómo funciona esta bobina de Tesla de estado sólido en miniatura?

Question

Aquí están los esquemas

Para qué sirve>

-Transformador (supongo que proporciona un mayor voltaje? y qué hace)
-Transistor (¿Es emisor común? y qué hace)
-LED (¿Qué hace?)

No necesito esto para los deberes, sólo tenía curiosidad por saber qué ocurre en el circuito.

Cómo creo que puede funcionar La resistencia y el led forman un divisor de tensión para la base. La tensión es igual a la tensión de la caída del led en polarización inversa ~4V. Entonces el transistor se enciende y se apaga bcs. sólo el cambio de voltaje puede pasar a través del transformador. Estos son mis pensamientos acerca de cómo funciona, pero me gustaría saber más.

La respuesta satisface mis pensamientos.

Answer 1

Su circuito primario sirve como oscilador de alta frecuencia para proporcionar la excitación de la bobina.

Pero para obtener una respuesta óptima de su bobina de Tesla, o tal vez cualquier respuesta, necesita hacer coincidir la resonancia del circuito secundario con la frecuencia de conducción del oscilador.

El número de vueltas (inductancia) es sólo una parte de la solución resonante del circuito secundario. También se necesita capacitancia en el secundario. Los "bobinadores" (nombre que reciben las personas que construyen y juegan con las bobinas de Tesla) suelen utilizar una "carga superior" que sirve de capacitancia. Se puede utilizar una perla o una bola, pero lo más habitual es utilizar un toroide.

Además, la geometría del transformador con entrehierro (las dos bobinas) es importante. No basta con el número de espiras del primario o del secundario. El diseño debe proporcionar un buen acoplamiento electromagnético. La longitud del secundario debe ser aproximadamente un cuarto de longitud de onda de la frecuencia de su bobina de Tesla de diseño. También debe ser un diámetro estrecho en comparación con la bobina primaria que normalmente se enrolla plana en una espiral. El primario suele tener también una derivación para permitir la sintonización de la bobina, y el primario colocado en la base del secundario para proyectar un campo ascendente sobre el secundario. Otras bobinas han utilizado cilindros o conos coaxiales para proporcionar el acoplamiento.

Answer 2

Aquí hay una simulación de SystemVision para el circuito: https://www.systemvision.com/design/slayer-circuit-tesla-coil

Tenga en cuenta que la capacitancia en el circuito (c_load) modela el efecto de colocar objetos cerca de la bobina de Tesla (como tubos fluorescentes) -- No es parte del circuito que se construye.

Answer 3

Como has dicho, el LED se construye en sentido inverso, por lo que actuaría como un diodo Zener con algunos voltios. Pero la unión B-E del transistor forma un diodo en la dirección de avance, por lo que limita la tensión a aproximadamente (por debajo) de 1V.

Cuando enciendas el circuito, habrá una corriente en la base, y el transistor estará en ON (=conductor).

Debido a esto, una corriente comienza a fluir a través de la bobina primaria e induce una tensión en la bobina secundaria. El extremo inferior de la bobina secundaria se vuelve negativo, bajando la tensión en la base. El transistor se apaga, la corriente en la bobina primaria se detiene, se obtiene otro pico de tensión en la bobina secundaria en sentido inverso, el transistor se enciende y así sucesivamente...

El diodo protege la base del transistor de picos de tensión negativos demasiado grandes. Todavía no lo he visto con un LED, sino con dos diodos de conmutación rápida como el FR207 en serie.

Por el esquema, parece que la base siempre tiene el potencial del extremo inferior de la bobina de seg. Esto significa que no puede afectar a la tensión B-E del transistor. Sin embargo, la bobina sec. está acoplada al circuito especialmente debido a los campos muy altos en este caso. Así que sí, puede influir en la tensión B-E. Pero esto no es visible en el esquema.

Otro punto: he leído varias descripciones funcionales de este circuito, algunas de ellas eran realmente divertidas. Pero todas ellas mencionan que la polaridad de la bobina prim. y sec. puede estar mal. Si el circuito no funciona, uno debe simplemente intercambiar los terminales de la bobina prim. Por lo tanto, no pienses en qué polaridad se induce en la bobina secundaria cuando una determinada corriente fluye a través del primario.