play energy 2012: polovodičmi budený teslov transformátor
DESCRIPTION
Cieľom práce bolo postaviť moderný Teslov transformátor, tak aby sa odstránilo iskrisko na ktorom dochádza k strate veľkej časti dodanej energie. Ďalej vybrať vhodné a dostupné výkonové spínacie polovodičové prvky. Postaviť ukážku a dokázať, že Teslov bezdrôtový prenos energie naozaj funguje.TRANSCRIPT
Polovodičmi budený Teslov transformátor
Vypracoval: Marek Lopušný
Obsah
Ciele práce Teória Problematika iskriska Moderný Teslov transfomátor Moje zapojenie a realizácia Výsledky Záver
Ciele práce
Cieľom práce bolo postaviť moderný Teslov transformátor, tak aby sa odstránilo iskrisko na ktorom dochádza k strate veľkej časti dodanej energie.
Ďalej vybrať vhodné a dostupné výkonové spínacie polovodičové prvky.
Postaviť ukážku a dokázať, že Teslovbezdrôtový prenos energie naozaj funguje.
Teória
Zariadenie pracuje ako vzduchový rezonančný transformátor, pri ktorom sa uplatňuje jav paralelnej rezonancie.
Kapacitu v sekundárnom rezonančnom obvode tvorí parazitná kapacita cievky a ukončovacia kapacita (toroid) oproti uzemenému koncu cievky.
Rezonančnú frekvenciu možno vypočítať s Thomsonovho vzťahu f0 = 1/[2*π*Sqrt(L*C)]
Problematika iskriska
Iskrisko (Spark Gap) je miesto kde je obvodprerušený a zakončený obvikle medenými
trubkami.
Iskrisko funguje v podstate ako jednoduchý VF oscilátor.
Po nabití rezonančného kondenzátoru preskočí na iskrisku oblúk čo na krátko pripojí kondenzátor na primárnu cievku.
Problematika iskriska
Schéma zapojenia klasického Teslovho transformátoru
Problematika iskriska
Iskrisko prináša do obvodu hneď viacero problémov ako sú napríklad:
- Zanášanie iskriska- Potreba mäkkého VN transformátora- V neposlednej rade aj stratu energie
Nakoľko v dnešnej dobe už existuje mnoho topológii zapojení ktoré iskrisko nepoužívajú uvediem ich základne rozdelenie.
Moderný Teslov transformátor
Rozdelenie
SSTC (Polovodičmi budený TC) ISSTC (SSTC s prerušovaným budením) DRSSTC (SSTC s rez. kondenzátorom) VTTC (Používajú sa výkonové elektrónky) OLTC (Špecifický druh Teslovho
transformátora pri ktorom sa iskrisko nahradí výkonným IGBT tranzistorom pracujúcim rádovo na desiatkach kHz)
Moderný Teslov transformátor
V mojej práci som sa rozhodol, že postavím SSTC polomost, teda dvojčinné zapojenie.
Polomost sa vyznačuje väčšiou efektivitou ako jednočinné zapojenia.
Polomost pripája striedavo primárnu cievku na + a -, čim sa imitujú obidve polvlny.
Zapojenie polomostu
Zapojenie tvorí:
Dvojica výkonových tranzistorov FET
(v ľavo)
Kapacitný delič(v pravo)
Moje zapojenie a realizácia
Pri návrhu môjho zapojenia som vychádzal s katalógových listov k integrovanému obvodu UC3825 a rád mojho konzultanta.
Zapojenie je doplnené o nadprúdovú ochranu.
K riadeniu Gatov tranzistorov je použitý malý transformátor na feritovom jadre v pomere vinutí 1:1:1 (P:S:S).
Moje zapojenie a realizácia
Priebehy na Gatoch
Moje zapojenie a realizácia
Vonkajšia realizácia
Výsledky
Dosiahnuté výboje
Výsledky
Prenos energie
Záver
Podarilo sa postaviť moderný Teslov transformátor budený polovodičmi.
Bola dokázaná existencia VF poľa šíreného Teslovym transformátorom.
Následne bol overený Teslov prenos energie.
Ďakujem za pozornosť