鎖相環(huán)特斯拉線圈制作圖解

成品鎮(zhèn)樓

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項(xiàng)目：鎖相環(huán)特斯拉線圈（PLLsstc）

難度：★★★★☆☆

極客指數(shù)：★★★★☆☆

時間：兩周 嘿喂狗（～￣▽￣）～

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首先什么是特斯拉線圈呢？

特斯拉線圈，是塞爾維亞籍科學(xué)家尼古拉·特斯拉于1891年發(fā)明，用來演示無線輸電以及高頻高壓交流電特性的裝置。特斯拉線圈又叫泰斯拉線圈，因?yàn)檫@是從“Tesla”這個英文名直接音譯過來的。固態(tài)特斯拉線圈還可以通過音頻來控制，使電路推動空氣發(fā)聲。

這是一種分布參數(shù)高頻共振變壓器，可以獲得上百萬伏的高頻電壓。根據(jù)特斯拉線圈由LC振蕩接收能量的原理，設(shè)計(jì)出了極具現(xiàn)代感的SSTC固態(tài)特斯拉線圈 ······ 巴拉巴拉······想知道的請找百度百科。╰（￣▽￣）╭

向偉人尼古拉·特斯拉致敬??！

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第一先百度一下電路圖，理解一下它的原理。。。不然都頭來都不知自己做了什么。

特斯拉線圈是一種利用諧振原理運(yùn)作的“升壓變壓器”首先，對次級線圈發(fā)射一些能量，使它內(nèi)部有高頻交流電（LC振蕩），然后會發(fā)射出電磁波。電磁波被天線或磁環(huán)接收，經(jīng)過CD4046內(nèi)部的電路，鎖定諧振范圍，然后輸出相應(yīng)頻率的方波信號輸入兩枚功率放大芯片，再通過GDT（Gate Driver Transformer，門驅(qū)動變壓器）輸入到一個半橋（功率放大電路）中，產(chǎn)生強(qiáng)度較高的電磁波，被次級線圈接收。此時次級線圈內(nèi)再次有了能量，會以電磁波的形式發(fā)射出來，輸入天線或磁環(huán)，于是就這樣循環(huán)下去了。次級線圈接受的能力一部分以電磁波的形式發(fā)射出來，另外因?yàn)榇渭壱欢私拥?，次級另一端與大地形成等效電容，所以另一部分能量以電弧的形式向空氣放電，利用了諧振時產(chǎn)生高電壓的這一特性來制造閃電。出來的電弧就是我們希望看到的視覺效果了。

至于播放音樂，則是以FM/AM（調(diào)頻/調(diào)幅）來實(shí)現(xiàn)的載波，將低頻信號調(diào)制入高頻信號，這高頻信號也就是次級等效電容諧振的頻率相同的。之后當(dāng)電弧放電時就可以聽到低頻信號的聲音了。

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第二，電路圖里出現(xiàn)了個不熟悉的芯片，那就百度一下它。。找它的資料。

CD4046芯片介紹

CD4046是通用的CMOS鎖相環(huán)集成電路，其特點(diǎn)是電源電壓范圍寬（為3V－18V），輸入阻抗高（約100MΩ），動態(tài)功耗小，在中心頻率f0為10kHz下功耗僅為600μW，屬微功耗器件。

鎖相環(huán)電路原理及應(yīng)用

鎖相的意義是相位同步的自動控制，能夠完成兩個電信號相位同步的自動控制閉環(huán)系統(tǒng)叫做鎖相環(huán)，簡稱PLL。它廣泛應(yīng)用于廣播通信、頻率合成、自動控制及時鐘同步等技術(shù)領(lǐng)域。鎖相環(huán)主要由相位比較器（PC）、壓控振蕩器（VCO）。低通濾波器三部分組成。

類比理解：我們剛開始學(xué)車的時候，在道路上開車，眼睛就好像一個鑒相器，負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)車行駛的方向（反饋）和前方的路（輸入）是否有差別，把差別輸入大腦進(jìn)行判斷，然后指揮雙手旋轉(zhuǎn)方向盤，旋轉(zhuǎn)方向盤的動作轉(zhuǎn)換成車的行駛方向

我們通過這么一個閉環(huán)過程不斷地調(diào)節(jié)方向盤，保證車行駛在正道上

CD4049芯片介紹

CD4049和CD4046似乎只是差了一個數(shù)字的不同，但是其功能就大大不同了。CD4049是六反相緩沖器（非門），具有僅用一電源電壓（VCC）進(jìn)行邏輯電平轉(zhuǎn)換的特征。用作邏輯電平轉(zhuǎn)換時，輸入高電平電壓（V IH）超過電源電壓V CD。

電源電壓（VDD） -0.5V ~ +18V 輸入電壓 （VIN） -0.5V ~ +18V

TC4422芯片介紹

TC4421/TC4422是強(qiáng)電流緩沖器/驅(qū)動器，能夠驅(qū)動大功率MOSFET和IGBT搜索。TC4421/TC4422的輸入端可以由TTL或CMOS（3V至18V）直接驅(qū)動。

IRF460場效應(yīng)管介紹

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第三，基本上全部的資料都找到了，總結(jié)起來然后準(zhǔn)備開始制作

自己改了的電路圖。

到某寶買些電子元件，常用的電容和電阻基本上都要備齊些。

材料清單：

IC：

CD4046 ， CD4049，TC4422

場效應(yīng)管：irfp460（如果你喜歡作死那就買多幾個）

電阻：

12k 18k 120k 100 2.5 NTC10D-15

電容：

10nf 100nf 10uf 10nf 5uf電磁爐電容 0.3uf電磁爐電容 450v470uf濾波電容 105獨(dú)石

二極管：

in4148 in5819 p6ke440ca

其他：

整流橋，保險絲，洞洞板，覆銅板，3cm綠環(huán)，腐蝕液，音樂接口

工具：~~~基本工具啦 ［］~（￣▽￣）~*

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第四，先想好自己想做多大的TC，用軟件算好。

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第五，焊接電路板

我自己折騰出來的走線圖，當(dāng)然你可以自己安所需的畫一個更好的。

沒錯我當(dāng)時是拿示波器來測試信號的，馬上就發(fā)現(xiàn)有問題了，tc4422買到假貨了。

換了之后就沒事了。

還有一點(diǎn)要注意 自己定的諧振頻率大概在500khz到400khz直接如果超過這個的話要調(diào)整12腳和11腳的電阻，調(diào)整頻率輸出范圍。

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第六，繞個長線圈。最考驗(yàn)?zāi)愕哪托摹?/p>

如果你手藝好的話可以試試直接用繞，如果你像樓主一樣手殘的話就要做個繞制支架了。。。

用簡單的pvc做兩個軸承，兩個轉(zhuǎn)桿獨(dú)立運(yùn)動，減速電機(jī)夾著一個轉(zhuǎn)桿動。然后就靠自己輔助繞線了。

三小時后的成果》》》》》

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第七，制作PCB印制電路板

之后就要把半橋功率部分做好了，考慮到電壓比較高，所以我采用覆銅板，腐蝕制作PCB板。便著手開始設(shè)計(jì)半橋pcb

半橋的做好了，做整流部分的~~~~~

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第八，組裝上電測試，如果調(diào)到入鎖指示燈會高亮的。注意要接地，還有地線過反饋線圈的方向要注意好，不然就只能拉弧不噴弧。。。

把GDT繞好后，所有的部件都制作完成，低壓測試一下。半橋輸入23v

GDT繞制圖

發(fā)現(xiàn)振鈴比較大，之后加大了柵極的電阻，有效的減小了振鈴。

慢慢的細(xì)調(diào)頻率。

可以見到小很小的電弧在銅絲上面。

次級還可以感應(yīng)節(jié)能燈，使節(jié)能燈內(nèi)的熒光粉發(fā)光。

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第九，哈哈如果你幸運(yùn)的調(diào)到入鎖，并像上一步那樣的話，正面你離成功就

只有一步之遙了。掏出我的110vac變壓器，接上試試吧。。。

小心你的手機(jī)，電容屏在tc周圍時會被干擾。

找出音頻線，接上去播音樂。。。聽著雖然有些電弧自帶的噪音，但是這是多么酷啊。。

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稍微總結(jié)一下：

作品的缺點(diǎn)是，TC4422和半橋的IRF460還是有點(diǎn)過熱， 不能開太長時間。

整個體積還是比較大。其芯片調(diào)制是FM即調(diào)頻，所以音質(zhì)有點(diǎn)差，加上電弧聲也比較大，

只好開大功率了。沒有加滅弧，所以電弧為蔟狀，電弧較短。但是在110v狀態(tài)下460發(fā)熱不太明顯

注意事項(xiàng)：

繞制線圈時要數(shù)清楚匝數(shù)，不然調(diào)諧振會花好多時間。

線圈繞制漆包線不要重疊，（雖然我也不知后果會怎樣）

反饋線圈方向一定要弄好，不然你也找不到出了什么問題。

接地或者接到鋁合金窗戶上，主要看入鎖燈亮不亮。（其實(shí)接到大塊金屬就行）

基本差不多了吧。。。

祝你成功！！