基于可編程硬件的新型雙極型雙諧振固態(tài)特斯拉線圈的
安全性與實(shí)用性設(shè)計(jì)
作者：劉晰鳴 無(wú)85 張亦弛 微81
指導(dǎo)老師：孫憶南 電子系
關(guān)鍵詞：特斯拉線圈、DRSSTC、CPLD
摘要
特斯拉線圈是一種分布參數(shù)高頻串聯(lián)諧振變壓器，可以獲得上百萬(wàn)伏的高頻電壓。在世界各地都有特斯拉線圈的愛(ài)好者，他們做出了各種各樣的設(shè)備，制造出了眩目的人工閃電，十分美麗。然而，傳統(tǒng)的特斯拉線圈存在不少弊端，其危險(xiǎn)性、接地要求高、驅(qū)動(dòng)電路繁雜等因素造成了它使用時(shí)的局限性。鑒于傳統(tǒng)特斯拉線圈的種種弊端，本項(xiàng)目提出了一種創(chuàng)新性的解決方案，利用新式的器件，如STM32微控制器、CPLD等構(gòu)建了一種能在室內(nèi)方便使用、安全可靠、功能齊全的雙諧振固態(tài)特斯拉線圈。
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
本項(xiàng)目利用物理學(xué)、電子學(xué)原理進(jìn)行了線圈參數(shù)的設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)電路PCB的設(shè)計(jì)，并利用3D打印等技術(shù)將其制作出來(lái)。本項(xiàng)目針對(duì)傳統(tǒng)特斯拉線圈的幾個(gè)弊端，提出了一些創(chuàng)新性的解決方案。主要的創(chuàng)新點(diǎn)在于：
{C}1. {C}讓次級(jí)線圈兩端相對(duì)放電，這樣線圈就不需要接地，而且電弧被嚴(yán)格控制在小范圍內(nèi)，安全性有了更強(qiáng)保障。
{C}2. {C}電路設(shè)計(jì)上，使用了靈活性更強(qiáng)的CPLD，避免了使用多種不同的CMOS邏輯電路。
{C}3. {C}使用了STM32微控制器來(lái)制作滅弧電路，因此可以通過(guò)編程使得線圈放出音樂(lè)，同時(shí)大大增強(qiáng)了使用的靈活性。
放電示意圖
線圈成品
