И снова я представляю вашему вниманию катушку Теслы. На этот раз это будет VTTC (Vacuum Tube Tesla Coil) – тесла на электронной лампе. Построена она будет на стержневом сверхминиатюрном пентоде 1П24Б-В. Питание будет разделено: накал питается от 1 «мизинчиковой» батарейки, а анодные цепи от внешнего источника. Скажу сразу: мощность конструкции очень мала: разряда она не создаёт, однако различные газоразрядные лампы зажигает неплохо.
Детали
Для сборки катушки понадобится совсем не много деталей, однако достать их можно уже не в каждом магазине радиоэлектроники (электронная лампа).
Обозначение
Тип
Номинал
Внешний вид
GB1
Отсек для батарейки
ААА, либо другая батарейка (аккумулятор) на 1.5 (1.2) вольта
X1
Разъём
Любой. Можно просто припаять провода
R1
Резистор
620 Ом
VL1
Пентод
1П24Б-В
L1
Обмотка ОС
25 — 35 витков, 0.56 мм провод
Далее по статье
L2
Обмотка с отводом
2 см диаметр каркаса, 0.18 мм провод
Далее по статье
Несколько слов о вторичной обмотке и ОС (Обратной Связи)
Мотать вторичную обмотку следует на пластиковой (не металлопластиковой!) водопроводной трубе диаметром 2 см. При этом желательно использовать тонкостенные трубы, потому что толстые стенки заметно ухудшают качество работы схемы (проверено на собственном опыте). Как было написано выше, эта обмотка имеет отвод от середины (очень необычное решение для катушки Теслы). Делается он так: отмечаем карандашом на трубе середину и мотаем до отметки. После этого слегка подклеиваем провод и, когда клей схватится, отмеряем несколько сантиметров провода, складываем его пополам, скручиваем в «косичку» и, приклеив место где начинается петля, продолжаем намотку в том-же направлении до конца.
Обмотка обратной связи, вообще говоря, мотается на самой вторичной обмотке, то есть своего каркаса не имеет. Разумеется, не на саму обмотку: сначала мотаем несколько слоёв изоленты (5 — 10), далее на неё мотаем обмотку. После намотки я залил последнюю секундным клеем (на основе цианакрилата). Для макета рекомендую под изоленту положить пару слоёв бумаги, тогда обмотку можно будет перемещать. В моём случае обмотка находится в верхней части вторички.
Сборка
Для опытного тесластроителя сборка и настройка подобной конструкции не составит особого труда, однако, потому что статья предназначена для начинающих, здесь я полностью распишу процесс сборки и настройки, а также дам несколько советов, как не надо делать.
Выше представлена схема самой катушки. Топология — бейзфид. Именно о ней пойдёт речь далее.
Первое, на чём поначалу я сделал ошибку: лампа 1п24б-в имеет прямонакальный катод, поэтому один из выводов питания накала будет, по совместительству, ещё и катодом. Но какой? Исходя их цоколёвки (и собственного опыта обратного подключения), могу сказать, что катод — это 1 — ый вывод. На него же следует подавать минус питания накала. Я же сделал наоборот и… ничего не заработало. Тут стоит быть внимательным.
Цоколёвка пентода 1П24Б-В
Второй ошибкой стало то, что в первом варианте печатки лампа стояла слишком близко к высоковольтной катушке, при этом ещё и параллельно ей, в результате чего конструкция не работала так же хорошо, как на макете. Именно из — за этого мне пришлось переделать первую печатную плату.
Также могу дать совет: не стоит сразу делать печатную плату и клеить всё «намертво», лучше сначала сделать макет и добиться его стабильной работы. Особенно, если это Ваша первая ламповая конструкция (и это касается не лишь тесел).
При отладке использовался навесной монтаж:
А вот так макет работает при правильной настройке:
Плата имеет размеры 5.5×8.5 см. Её заготовку можно видеть на фото выше.
Плата изготавливается по старой и давно известной технологии (Очень старой… В общем — вручную): сначала раскладываем/расставляем компоненты по лицевой (та, на которой нет меди) стороне текстолита так, как будет угодно и карандашом рисуем границы дорожек и отверстия под ножки. Затем засверливаем последние очень тонким сверлом. Потом переворачиваем плату и, опираясь на рисунок на обратной стороне и проделанные отверстия, выводим перманентным маркером дорожки. Далее всё стандартно: травление в тёплом растворе хлорного железа. Плата, изображённая выше — это первый вариант, который, как было упомянуто выше, не работал (кроме того, здесь есть несколько косяков в разводке).
Для увеличения скорости травления, я направил на ванночку поток тёплого воздуха от нагревателя.
После травления необходимо удалить краску от маркера. Для этого хорошо подойдёт 646 — й растворитель. Затем платку можно помыть водой с мылом. Рассказывать здесь о лужении не буду: думаю, это достаточно простая задача. Дальнейшие действия таковы: распаиваем все элементы по местам, приклеиваем вторичную обмотку с ОС, припаиваем все провода. Теперь нужно дождаться полного высыхания клея, где он был нанесён и покрыть всю конструкцию высоковольтным изоляционным лаком. Я для этого использую цапон. Теперь главное устройство готово к работе.
Питание
В этой части статьи, для питания анодных цепей используется сеть; во второй части планируется описать сборку преобразователя напряжения, питающегося от батареек, и продемонстрировать работу данной катушки от полностью батарейного питания.
Для питания анодных цепей этой катушки необходимо напряжение в 125 вольт. При этом потребляемый ток составляет 10 мА. Использованная мной схема преобразователя сетевого напряжения крайне проста: трансформатор 1:1 подключён к последовательно включённой лампе накаливания на 40 ватт и, собственно, катушкой. Всё-же приведу схему этого устройства:
Лампу накаливания можно заменить резистором, поэтому она на схеме обозначена как R1. Просто искать сопротивление не было времени. Диод VD1 — FR107. Под сеть идёт «вилка», а под выход — ответная часть гнезда, установленного на плате катушки.
Результат
Вид снизу:
Вид сверху:
Сбоку:
А вот тут рядом с временным источником анодного питания:
В темноте можно увидеть, как краснеет накал:
А вот и долгожданный результат:
На этом пока всё. Вторая часть будет посвящена сборке преобразователя напряжения для батарейного питания анодных цепей.