[Перевод] Трансформатор Теслы на плате площадью в один квадратный дюйм
Увидев заголовок статьи «One inch tesla coil», я поначалу подумал, что речь идёт о трансформаторе Теслы высотой в один дюйм. Оказалось, что он несколько больше, но выполнен на плате площадью в один квадратный дюйм — таковы условия конкурса. Но даже это достаточно интересно, чтобы взяться за перевод.
По схеме, параметрам и степени опасности конструкция не отличается от выполненной из среднестатистического китайского конструктора для сборки трансформатора Теслы. Работают они хорошо, но место на плате, по мнению автора, использовано нерационально — как тут не попробовать её уменьшить?
Состав устройства:
1 шт. печатная плата
2 шт. резистор на 2 кОм
2 шт. резистор на 10 кОм
2 шт. 3-миллиметровый светодиод
1 шт. электролитический конденсатор на 1 мкФ
1 шт. лавсановый конденсатор той же ёмкости
1 шт. транзистор IRF530
1 шт. транзистор TIP41
1 шт. обмотка из двух витков жёсткого провода (против часовой стрелки)
1 шт. обмотка из 350 витков обмоточного провода на ПВХ-трубе с внешним диаметром в 20 мм
Аудиовход у таких конструкторов часто входит в стандартную комплектацию, и здесь он скопирован вместе с остальной схемой:
Платы приехали к автору незадолго до поездки на фестиваль EMFcamp, и он решил взять их туда вместе с деталями и там собрать. Но каждый, кто бывал на подобных фестивалях, знает, что так делать нельзя. Всегда не успеваешь сделать всё что запланировано, или хотя бы так, как запланировано.
Почему-то автор посчитал, что браться за работу лучше на «пике Балмера», и разумеется, ничего не заработало. Вернувшись домой, он всё перепроверил — оказалось, что собрано всё правильно, значит, что-то неправильно разработано. Сравнив свою схему с несколькими аналогичными, он понял, что один из светодиодов задействован в цепи смещения биполярного транзистора. Небольшая корректировка — и всё работает. К статье схема приложена правильная.
Ссылки: схема и плата, и то и другое в формате EAGLE.
Сборку следует начинать с впайки всех компонентов, кроме транзисторов и обмоток. Затем установить транзисторы на теплоотводы (с термопастой), после чего впаять и их. Теплоотводы одновременно являются подставками для платы. Приклеить каркас 350-витковой обмотки к плате термоклеем, один из её витков впаять в плату. Намотать двухвитковую обмотку диаметром в 30 мм против часовой стрелки и впаять, началу обмотки соответствует площадка, ближайшая к цифре 1 в напечатанном на плате заголовке статьи (если вы делали шелкографию, иначе см. рисунок слева от схемы).
Конструкция готова, напряжение питания от 15 до 24 В, полярность указана на плате (опять же, при наличии шелкографии). В отзывах о китайских наборах сказано, что при 19 В потребляемый ток получается около 1 А, и площади теплоотводов не хватает. Если и здесь так же, то совет тот же: либо надолго не включать, либо охлаждать вентилятором.
Если вы задействуете аудиовход, сделайте достаточно длинный кабель, чтобы источник сигнала мог находиться далеко от устройства. Общий провод источника сигнала нельзя соединять с общим проводом источника питания устройства. Сигнал лучше подавать через конденсатор, ещё лучше — через развязывающий трансформатор.
Сейчас на Hackaday.io другой автор работает над ещё более интересным трансформатором Теслы — с печатными катушками. Мотать ничего не надо — достаточно изготовить плату и впаять в неё три компонента. Но там ещё не выложена схема — только показано устройство в действии.
