CW Tesla Trafo

Liefert ausreichend Energie für eine Neonlampe !

 

Dies ist ein CW (Continious Wave; d.h. nicht gepulst, durchgehend laufend) Teslatrafo. Er erzeugt ca. 1 kV bei einer Frequenz von 750 kHz. Vermutete maximale Leistung >10 Watt. Er besteht aus einem Teslatrafo mit 500 Windungen (baugleich mit dem Mini Teslatrafo). Die Primärspule hat 20 Windungen. Zusätzlich wird noch eine Rückkopplungsspule mit 15 Windungen benötigt. Rechts ist der Leistungstransistor und die Zusatzschaltung zu sehen. Anders als bei anderen Schaltungen ist der Oszillator nicht auf eine feste Frequenz abgestimmt ! Die Frequenz wird von der Sekundärspule bestimmt. Ohne diese beginnt die Schaltung nicht zu schwingen. Durch diesen Aufbau schwingt die Schaltung immer auf der Resonanzfrequenz der Sekundärspule, selbst wenn diese durch eine Last (z.B. Neonlampe) verstimmt wird.




Hier leuchtet eine Neonlampe ohne Kontakt. Die Neonlampe zündet in 5 cm Abstand von der Spitze und leuchtet noch in 20 cm Entfernung. Bei dieser Entfernug sieht man laufende Ringe in der Lampe. Ich vermute, dass es sich hierbei um Laufzeiterscheinungen handelt.

 

 

 

 

Im Hintergrund kann man hier das Netzteil erkennen (rechts oben). Es stammt aus einem Epson Laser Drucker und liefert 5Volt, 12 Volt, -12Volt, 24 Volt. Davon verwende ich die 5 Volt (ein paar mA) für die Basisvorspannung und die 24 Volt (1 - 2 A) für den Teslatrafo.
Der Kühlkörper erwärmt sich nicht, d.h. die Schaltung hat einen recht hohen Wirkungsgrad. Ich habe nur aus einem Grund einen so großen gewählt: Wenn sich der Transistor erwärmt (>30°C), dann sinkt der Wirkungsgrad und der Transistor erwärmt sich stärker, usw. Wenn der Vorgang einmal angefangen hat wird der Transistor sehr heiß. Wenn er kalt ist bleibt er kalt.



Der 100 Ohm und der 15 Ohm Widerstand teilen die Spannung auf 650 mV herunter, damit der Transistor zu leiten beginnt. Es fließt ein Strom durch die Spule und dadurch bauen sich die Schwingungen auf, die in der 2. Spule zurückgeführt werden und die Schwingungen aufrecht erhalten.
R4 und C1 könnte man auch kurzschließen, aber dadurch veringert sich der Wirkungsgrad. Wenn R4 kleiner wird, fließt mehr Strom durch den Transistor der sich dann stärker erwärmt. Wird R4 größer, steigt zwar der Wirkungsgrad, aber dann startet der Oszilator nicht, bzw. die Schwingungen reißen bei zu starker Belastung eher ab. Der Oszillator würde ohne R4 funktionieren, wenn man die Schwingungen per Taster (in Serie zu R4) startet. Über C1 wird die Gleichspannung unterdrückt und der Oszillator stellt selbstständig seinen Arbeitspunkt ein.
R1 verhindert einen zu hohen Strom durch T1 und verhindert somit, dass der Transistor in die Sättigung kommt.

Auf diesem Bild sieht man, dass es kein echter CW Teslatrafo ist. Die Schwingungen sind nicht durchgängig, sondern unterbrochen. Die Funktionsweise ist ganz einfach zu verstehen:
Der Transistor leitet und ein Magnetfeld baut sich in der Spule auf. Dadurch ensteht in der Rückkoplungsspule eine Spannung, die den Kondensator C1 negativ aufläd. Dadurch sperrt der Transistor. Die in der Spule gespeicherte Energie wird nun von der Sekundärspule in Schwingungen umgewandelt und an die Umgebung abgegeben. Wenn sich nun der Kondensator wieder über R4 entladen hat, und die Schwingungen zu ende sind, beginnt der Vorgang von neuem.

 

 

Hier habe ich die Teslaspule mit einer Leuchtstofflampe belastet:
Die Schwingungen sind kürzer, da die Energie schneller verbraucht wird.

 

 

 

 

 

 

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