Музыкальная катушка тесла своими руками
OneTesla — это небольшая катушка Тесла, подключаемая через порт MIDI и играющая музыку электрическими разрядами. Само устройство, которое в высоту около 25 сантиметров, может выдавать молнии длиной до полуметра. Этот агрегат может устроить неплохое шоу и удивить ваших друзей музыкальной плазмой. Все спецификации устройства открыты и доступны вместе с инструкцией по сборке на сайте проекта.
Как она играет музыку?
Человеческое ухо воспринимает звуковые волны где-то от 20 герц до 20 килогерц, в то время, как устройство резонирует с частотой 230 кГц, что значительно превышает максимальную частоту звука, слышимую человеком. Но можно включать и выключать разряды именно с той частотой, с которой слышен нужный нам звук.
Краткие технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Первичная катушка | 6 витков, радиус 88.9мм, 1.6мм провод (14 AWG) |
| Вторичная катушка | 65мм х 254мм, 0.127мм провод (36 AWG), 1800 витков |
| Конденсатор | CDE 940C30S68K, 0.068μF@3000V |
| Тороид | 200мм х 50мм, покрыт фольгой |
| Резонансная частота | ~230 КГц |
| Инвертор | Полумост на базе IGBT транзисторов FGA60N65SMD, 340 вольт |
| Длительность импульса | 50 мкс при 1 КГц, 150 мкс при 50 Гц) |
| Максимальная длина разряда | 58 см |
| МК платы-прерывателя | ATmega328P-PU |
Внешний вид устройства
Немного о принципе работы
-
Плата-драйвер подключается к бытовой электрической сети, питает всё устройство. Также, она принимает оптический (чтобы защитить нежную звуковую электронику от высокого напряжения) сигнал от платы-прерывателя.
В последние несколько лет в разных городах проводятся захватывающие музыкальные шоу с использованием катушек Тесла. В интернете можно найти много таких роликов. Звук воспроизводится с помощью молний, или, другими словами, стримеров над высоковольтными катушками. Это большие и дорогие устройства с относительно сложными схемами.
А иногда хочется что-то подобное иметь дома, удивить знакомых, или ребёнок может попросить. Желающие могут легко и быстро собрать миниатюрную звуковую катушку Тесла, работающую по схеме качера (качателя реактивностей) Бровина. Интересен тот факт, что сам изобретатель этого генератора разрывов электрической цепи, Владимир Ильич, активно участвует в обсуждении на форуме и продолжает исследования.
Перейдём к конкретике. Намотка вторичной обмотки занимает большую часть времени сборки. Она на фото рядом с первичной обмоткой.
Во вторичке 193 витка, намотанных на баночку из-под фотоплёнки. Виток к витку. Первичка имеет 2 витка провода диаметром 1 мм. Диаметр обмотки 50 мм.
Вот такие радиодетали потребуются.
Паять схему не обязательно, можно легко всё соединить "крокодилами", как это сделал я. Для питания отлично подходит БП от ноутбука на 16 Вольт. При подключении 19 Вольт звук становился немного тише.
Кроме воспроизведения музыки, катушка Тесла зажигает на расстоянии люминесцентные и неоновые лампы, которые слегка мигают под звук.
Схема довольно простая:
И теперь видео готового устройства с демонстрацией работоспособности.
Транзисторы нагреваются, поэтому их лучше установить на радиатор. Набор компонентов для сборки можно заказать на AliExpress . В этом случае потребуется только пайка деталей на готовую плату.
Кстати, изобретатель работал только с низковольтными качерами . А его последователи объединили качер Бровина и катушку Тесла, создав вот такое интересное устройство.
Обновляемая тематическая подборка статей моего канала здесь .
Трансформатор Тесла - это устройство, производящее импульсы высокого напряжения с малым током. Представленный комплект для сборки своими руками позволяет построить устройство, похожего на полноразмерную мощную Теслу по своим функциям. Его нужно питать постоянным напряжением 15-24 В, потребляемый ток зависит от напряжения питания и составляет 0.6-1 A. Схема генерирует высокое напряжение, производящие коронный разряд, кроме того, тут можно управлять интенсивностью разряда с помощью аудио сигнала. Комплект можно найти на сайте AliExpress.
Несмотря на небольшую мощность, следует учесть опасное для жизни и здоровья напряжение, что присутствует в системе! Также обратите внимание на возможность повреждения рядом находящихся электронных устройств и высокий уровень электромагнитных помех, создаваемых при работе генератора!
Собранная электронная катушка Тесла, может служить для развлечений или экспериментов с высоким напряжением.
Монтаж следует начинать с маленьких элементов: резисторы, разъемы, конденсаторы и т. д. Транзисторы следует установить на радиаторы с помощью болтов (перед установкой смазать поверхности контакта термо пастой). Катушка трансформатора уже готова (самому ничего мотать не нужно) и защищена изоляционной лентой. Один конец катушки впаиваем в соответствии с описанием в плату, второй оставим в воздухе - на нём будет разряд-молния. Монтаж проводим в соответствии с описанием на печатной плате.
После сборки и подачи питания, появится разряд. Когда подадим на вход мини-джека звуковой сигнал - разряд будет модулироваться в такт музыки, меняя тональность и как-бы подпевая.
Размещение газоразрядной лампы возле катушки вызовет свечение газа в ней.
Радиаторы транзисторов во время работы нагреваются достаточно сильно, так что очень долго устройство не эксплуатируйте.
В качестве источника звуковых сигналов лучше использовать дешевый MP3-плеер из-за некоторого риска повреждения подключенного устройства высоковольтным электромагнитным полем.
В комплект входит инструкция на китайском языке и простенькая схема, что позволяет собрать Теслу своими руками без покупки устройства, если конечно вы заметите что на ней перепутано в обозначении 3,5 мм входа GND и Rin.
Автор, ты так все круто сделал, красивая и аккуратная пайка. Все доступно и адекватно обьясняешь, что не верю, что ты год назад ничего не знал. Не прибедняйся и лови плюса в карму.
Ну вот. сказал не заходить на сайт, а ссылку не дал. Как я буду знать куда не заходить?)
Не знаю в тему или нет, но все же. Вот подобное классное видео:
По теме смотреть с 4:29
Но лучше сначала.
Чуваак, привет из Волгограда!
Сидя на Пикабу, можно узнать, что тут есть и теламен(но ты переехал, так?), есть школьник, собравший 3D принтер.. Круто же!)
Проволоку где брал?
Я почти нихера не понял, но проделанная работа несомненно заслуживает много "лайков"
автор молодец, сделал круто, но я столько мата непонятного прочитал. результат крутой, все, что перед ним, будто ехал в одном вагоне с пьяными арабами)))
Говно у тебя хостер.
Прям теплый молниевый звук получился
Красавчег! Чётко скрафтил!
Очень интересно! Пиши еще!!
Я никогда этого не сделаю, но с интересом прочитал!
ТС! Сделай хор из ТВСок =)))
ТС, 120 голосов за 2 часа, собственноручная катушка тесла.
Пикабу такое не сильно одобряет.
Пикабу любит это.
Я один офигел от размера потраченной суммы?
Сердце кровью обливается, когда дорогущие феты на глазах взрываются.
Бьорк одобряет, чо сказать.
На самом деле, с детства мечтал такой себе иметь. Надо бы заняться что ли.
Друг, это очень круто! Я так понимаю ты любую мелодию сыграть на катушке можешь?
интересно, а какой самый большой такой тор есть?
или самый мощный
"Если кому интересно"
Нет блин! Я просто так твой длиннопост до конца прочитал
Всегда восхищался HV-шниками! Ты великолепен, действуй!
Молодец автор, хорошая работа
но длиннопост получился уж очень зашакаленным, после 2 абзаца не смог читать такой текст (
Вот это я понимаю агрегат))) отличная работа!Я месяц назад купил побаловаться а она проработала два месяца и искр больше нету , а само поле есть(( в чём проблема я не знаю,т.к не разбираюсь:(
а транзистор может взорваться?
Живу и Польше и никак не могу найти где купить GDT кольца, может кто заказывал их через интернет из китая например?
классная трубка для змеевика к самогонному аппарату в основании башни ))
вот поинтереснее проект
Классика
Вот это совпадение!
Венгрия, единственная страна Евросоюза которая высказалась против санкций по отношению к России
А так же запретила использовать свою территорию для поставок вооружения на Украину.
А вчера, после выборов в Венгрии, в котором победила партия нынешнего премьера Венгрии, он объявил зеленского своим врагом за то что тот пытался повлиять на выборы в Венгрии
А сегодня появились слухи что ЕС собирается начать разбирательства по отношению к Венгрии всвязи с коррупцией и заморозить финансирование
В общем невероятные совпадения!
Многоходовочка
Макаревич жжет как дуговая сварка
В семье лишних денег нет
Геймеры не умирают, они респавнятся в лучшем месте
Перевод: Рак победил меня, ребята. До свидания
Последний раз был в сети 9 лет назад
Русский алфавит "П" - прозрение
Ван Дэшунь
Атмосфера детства
Скромный пикабушник на отдыхе
И это ещё она не представилась
*радостные звуки демократии*
Прям напомнило нетленку:
Кто о чем
Однажды в детском саду.
Когда был мелкий услышал от маминой подруги замечательную фразу..
и естественно в нужный момент её выдал..
Мамина подруга тогда отводила меня в сад. Я переодевался и. У девочки рядом со мной на сандалике оторвался хлястик.
и я выпалил "люди женятся ебутся а тут не во что обуться
в раздевалке повисла гробовая тишина..
после этого меня воспитатели долго донимали тем что бы я повторил им это..
Становится всё чудесатее и чудесатее
В последние месяцы Австралия являлась одним из самых громких адвокатов киевского режима и, соответственно, в режиме бешеного принтера принимала санкции против России. И не только потому, что австралийские власти трафят влиятельной украинской диаспоре в своей стране – Канберра не скрывала, что, давя на Россию, сдерживает Китай.
Австралийские политологи и чиновники говорили, что успех Москвы на Украине станет прецедентом для Пекина. И тем самым развяжет китайцам руки для дальнейшей экспансии на Тихом океане. А ведь именно здесь Австралия вместе с США и Британией пытается выстроить систему сдерживания Поднебесной.
Однако пока Австралия занималась сдерживанием Пекина на расстоянии 15 тысяч километров (а именно таково расстояние от Киева до Канберры), Китай вдруг оказался всего лишь в 1700 километрах от австралийских берегов. В середине марта руководитель полиции Соломоновых Островов Энтони Веке подписал соглашение с заместителем главы министерства общественной безопасности КНР.
Огромное преимущество транзисторных трансформаторов Тесла, выгодно отличающее их от искровых: их достаточно легко можно заставить петь, т.е. издавать звуки плазмой их разряда (ламповые тоже способны на это, но усилий требуется значительно больше, и удачных прецедентов сборки маловато). Сам принцип аудиомодуляции плазмы известен довольно давно; в СССР даже были концертного типа установки, модулировавшие факельный разряд звуком, устанавливавшиеся иногда (как мне рассказывали) в летних кинотеатрах. Есть даже современные профессиональные аудиосистемы, использующие электрическую дугу для издавания звука (ионофоны, плазмафоны и т. п.). Поскольку разряд катушки Тесла — такая же высоковольтная плазма, как и в факельниках или ионофонах, его можно промодулировать звуковой частотой, получив на выходе помимо электрического разряда ещё и звук.
Основных способов модуляции два: частотная и амплитудная. Частотная модуляция основывается на изменении частоты прерываний в интерраптере, при управлении с микроконтроллера, совместимого с MIDI или аналогичным форматом, или с компьютера. Основное её преимущество в возможности использования с импульсными катушками — ISSTC и DRSSTC — и получении огромных поющих молний с больших установок, в то время как прочие способы для этого непригодны. Силовая часть катушки Тесла включается и выключается несколько сотен раз в секунду, соответственно, плазменный канал молнии то появляется, то исчезает, и нагретый воздух создаёт звуковую волну при его появлении. Но вместо генерирования прямоугольного сигнала для управления транзисторами при помощи таймера 555, как это обычно делают, этот сигнал выдаётся микроконтроллером (или логикой, если не лень её распаивать), а на вход контроллера при этом поступает последовательность нот с определённой частотой, формирующая мелодию. Минусы метода — монофоничность, как у рингтонов старых мобильников (дифоничность в случае парной катушки Тесла) и некоторая сложность при программировании конверсии цифрового сигнала в формате MIDI в набор частот. Скоро будет доделан до законченного вида прерыватель для DRSSTC, который будет способен играть музыку этим способом.
Пример тестового музыкального трансформатора Тесла, который использует этот способ аудиомодуляции, звучит примерно так:
Реализация амплитудной аудиомодуляции катушки Тесла может быть сделана несколькими принципиально различными способами. Известные мне таковы:
1) Модуляция амплитуды напряжения. На вход инвертора — полумоста или моста — подаётся не полное рабочее напряжение, а некий процент от питающего. Реализуется это обычно при помощи т.н. buck-конвертера: топологии преобразователя из ключа (полевого транзистора или IGBT) и диода (или двух ключей для синхронного бака), и сглаживающего дросселя. Ключ управляется по затвору ШИМ-генератором (например, TL494 или аналогичным), через драйвер и опторазвязку. ШИМ-генератор же получает на вход амплитудно модулированный звуковой сигнал с плеера или другого источника звука. Получается этакое двойное преобразование: АМ -> ШИМ -> АМ. Несколько неэффективно и вносит искажение в звучание, но в целом наиболее просто.
2) Модуляция фазы и частоты. Реализуется обычно на основе ФАПЧ (CD4046 и родственников). Получая на вход амплитудный сигнал, мы в соответствии с ним сильнее или слабее мешаем ФАПЧ подстраиваться в рабочую частоту катушки (предельная частота звука — ок. 1/100 несущей частоты катушки) — уходим от резонанса. Этот метод требует использования топологии ФАПЧ при построении катушки, которая несколько сложнее простого автогенератора. Но в общем случае такой способ должен давать более чистый звук.
3) PDM (pulse density modulation), DDS и другие нестандартные методики. Основаны в основном на хитрых аналого-цифровых преобразованиях (пропуск импульсов, например, как в PDM, представляет именно такое преобразование), использовании специальных дорогостоящих микросхем (DDS) и в целом немалого знания искусства схемотехники. Но, по отзывам и записям, они позволяют получить наиболее чистый амплитудно модулированный звук.
Ниже представлена моя амплитудно аудиомодулированная SSTC (Музыкатушка, так я её называю) на полумосте из всё тех же HGTG20N60A4D и с управлением звуком через buck-конвертер и ШИМ. Она сделана более чем топорно и неаккуратно, в основном из-за того, что собиралась несколько месяцев — то не было корпуса, то горели компоненты из-за неправильного включения (я подавал питание на силовую одновременно с драйвером, и, скорее всего, драйвер запускался и работал несколько периодов неправильно, что оказывалось достаточным для выгорания силовой. Проблема решилась установкой реле, включающим силовую часть только после того, как заработает драйвер),
вдобавок ко всему у меня отсутствовали подходящие драйверы (UCC27425), так что пришлось использовать UCC27324 и изобретать во-первых, инверсию сигнала и деление его на два канала, и, во вторых, запуск автогенерации ввиду отсутствия у неё ENABLE-входа. Всё это, впрочем, не мешает Музыкатушке неплохо работать. Это первая моя мощная катушка Тесла, постоянно работающая в CW-режиме (качеры не в счёт). Разряд имеет длину всего лишь около 10-15 см при потреблении в полтора киловатта. Такой режим непрерывной работы сильно разогревает как транзисторы, так и первичную со вторичной обмотки: первоначальный вариант первички и вторички быстро нагревался чуть ли не до сотни градусов и выше, угрожая расплавить каркас; пришлось отказаться от компактности в пользу надёжности и стабильности.
Сейчас частота с тороидом составляет около 250 кГц, при токе по первичной обмотке около 20-25А. Нагрев никуда не делся, но зато хотя бы снизился до приемлемых уровней. Размеры резонатора — 16х20 см, проводом 0.33 мм, в первичной обмотке 6 полных витков провода 10 мм^2.
Разряд необычайно горячий — стальная проволока, будучи поставленной на терминал, горит, как бенгальский огонь, а вольфрам моментально начинает испаряться с голубовато-сизым дымом и бело-жёлтым свечением. Создаваемое катушкой поле так сильно, что можно получить весьма чувствительные ожоги, просто случайно коснувшись какого-то металлического предмета, стоя рядом с ней — возникает дуга между кожей и этим предметом.
Впрочем, фотографии здесь не очень интересны — видеозаписи куда лучше передают её работу.
Последнее видео особо интересно: там фигурирует большая неоновая спираль, недавно мною отпаянная и чрезвычайно красиво ведущая себя в тандеме с Музыкатушкой.
Для дочитавших до этого места подарок: полная схема buck-конвертера. Можно копировать.
Читайте также: