Диплом / Макет трансформатора Тесла на тетроде 6П45С

Макет трансформатора Тесла на тетроде 6П45С.

Это устройство представляет собой автогенератор, выполненный по схеме блокинг-генератора на тетроде 6П45С от цветных ламповых телевизоров. Особенностью этого тетрода является довольно большая мощность анода, способность выдерживать в импульсе напряжение до 7 кВ. Теперь к схеме(Рис.1). Сетевое напряжение подаётся на удвоитель напряжения, выполненный на диодах VD1-VD2 и конденсаторах С1-С2. От полученного напряжения 600 В питаются анодные цепи генератора. Накал лампы питается от отдельного трансформатора на 6,3 вольта, при силе тока не менее 2,5 ампер. Конденсатор С3 задаёт частоту генератора, он должен быть рассчитан на напряжение не менее 1500 вольт. Элементы С4R2L2 образуют цепь обратной связи, необходимой для работы генератора. Выходная мощность устройства 200-300 ватт.

Рис.1(первоначальный вариант схемы)

Из недостатков отмечу, что схема работает крайне нестабильно: генерация резко срывается и анод у лампы отпаивается - сначала он отпаивался снаружи, но наконец отпайка произошла внутри. Чтоб этого избежать, всегда устанавливайте плавкий предохранитель в цепи анода. И еще: все таки балласт этой схеме не помешает, т.к. предохранитель не всегда спасает от неожиданных перепадов напряжения.

Учитывая недостатки схема приведённой на рисунке 1, мне пришлось произвести доработки, то есть я провёл ряд экспериментов и пришёл к выводу: данная схема будет работать лишь с абсолютно новой генераторной лампой 6П45С; катушки L1 и L2 не соответствуют по количеству витков для достижения резонанса со вторичной обмоткой L3; резисторы R1 и R2 необходимы высокомощные и желательно переменные, чтобы подобрать щадящий режим работы для имеющейся лампы 6П45С.

Проводя изменения в схеме, я столкнулся с двумя важнейшими задачами.

При включении схемы генераторная лампа 6П45С после нескольких секунд работы входила в так называемый «разнос», то есть она нагревалась слишком сильно, и вероятность выхода из строя лампы резко повышается. Учитывая имеющуюся генераторную лампу 6П45С, которая проработала большое количество времени, мне необходимо было подобрать оптимальное сопротивление R1, для того чтобы уменьшить ток и создать щадящий режим работы лампы что бы продлить работоспособность схемы. Для этого я использовал переменный высокомощный резистор. В ходе эксперимента мне удалось подобрать оптимальное сопротивление в 15К, мощность данного резистора составляла 35Вт. Благодаря подобранному значенью резистора, генераторная лампа 6П45С перестала входить в «разнос», который сопровождался быстрым нагревом лампы, и работоспособность схемы была значительно увеличена по времени.

Вторая задача заключалась в том, что не необходимо было подобрать количество витков на обмотках L1 и L2, и найти необходимую ёмкость конденсаторов С3 и С4 для получения резонанса со вторичной обмоткой L3 и рабаты генератора. Была проведена довольно трудоёмкая работа по подбору данных значений, и мне удалость подобрать приближённые значения емкостей конденсаторов и число витков обмоток. В результате были получены первые высокочастотные электромагнитные колебания, которые были определены с помощью высокочастотного индикатора. После этого я решил провести более точную калибровку контуров, то есть как можно более ближе подобрать значения L1, L2, С3 и С4 для того, чтобы получить наибольший резонанс между схемой и вторичной обмоткой.

В ходе этих действий было получено максимальное возможное КПД данной установки и произведен ряд наблюдения. Учитывая то, что элементы С4R2L2 (Рис.2) образуют цепь обратной связи, необходимой для работы генератора, был произведён ряд манипуляций по изменению количества витков обмотки L2 с постоянной ёмкостью конденсатора С4. Первым делом и исходил из первоначального количества витков равное 13-ти, которое обеспечивало стабильную работу установки с определённым радиусом действия. Далее это количество витков я начал изменять. Уменьшив их до 10-ти я получил более высокий КПД установки, который сопровождался увеличением радиуса действия, но появилась нестабильность в генерации высокочастотных колебаний, и в проводимых экспериментах с люминесцентной лампой на определение мощности и радиуса действия установки, генерация пропадала. Дальнейший эксперимент сопровождался увеличением количества витков до 15-ти. В результате была получена большая мощность по сравнению со стандартным количеством витков, генерация высокочастотных колебаний также стала более стабильной, но радиус действия установки снизился на треть.

Учитывая эти наблюдения, я поставил задачу повышения мощности и радиуса излучения установки используя первоначальное количество витков обмотки L2 равное 13-ти. Для достижения этой цели я использовал самодельный тороид, который устанавливался на выход обмотки L2 (Рис.2). В результате мне удалось получить желаемый эффект, а именно мощность излучения и радиус действия установки возросли вокруг тороида. Всё это объясняется тем, что тороид в данном случае является неким конденсатором энергии, который не требует увеличения мощности самой установки, но который способствует увеличению мощности и радиуса действия высокочастотных излучений установки.

Рис.2(конечный вариант схемы)