Construir e uma bobina de Tesla de Musical do MONSTER com um microcontrolador de código

Construir e uma bobina de Tesla de Musical do MONSTER com um microcontrolador de código

Categoria: EletrônicaAutor: Gabriel Gomez • Vistas: 1.270

Como vêm os meses de Inverno, muitos serão obrigados a ficar em casa… Para muitos, isso significa jogar scrabble com a avó, assistindo televisão, fazer puzzles e sentado ao redor da casa. Por que não começar um projeto impressionante para apimentar as noites potencialmente frias, triste com uma incrível decoração de show de luzes?

Este instructable, vou detalhar como você pode fazer isso na criação de um Audio modulada Solid State Tesla Coil. Um bom bocado não é? Para os estrangeiros para o campo de engenharia eletrônica, ou que simplesmente não tenho idéia o que são “modulação de áudio” ou “bobinas de tesla”, basicamente o que este dispositivo vai fazer é produzir flâmulas visíveis de eletricidade no ar (“parafusos de relâmpago”) pulsadas em freqüências que correspondem aos tons audíveis (o dispositivo irá “ligar e desligar” tão rapidamente que as vibrações que as flâmulas com ar som como notas diferentes). Como veremos, podemos explorar este efeito puro para que o dispositivo, tocar música e controlá-lo por trás de um computador. Até agora, os segredos por trás de como esses dispositivos que às vezes fazem aparições em programas de tv e filmes tem sido mantido em segredo e exclusivamente dentro da Comunidade de ciência de engenharia e informática da eletrônica ou para amadores muito dedicados, colocando em horas de pesquisa. Na verdade, para muitas classes altas em colégios de elite, engenheiros de n00b mesmo teria dificuldade para fazer isso por conta própria! Este projeto também pode ser usado para FREAK THE LIVING DAYLIGHTS fora de pessoas no dia das Bruxas! Este ano, terminei o projeto apenas na hora de ter este prop configurado para tocar uma música estranha e trick-or-treaters foram hipnotizados (vai grande para decorar um conjunto de Frankenstein).

Este projeto não é para a light-hearted e é muito difícil, mas quando concluída, é extremamente gratificante (levei 2 anos para aprender a construir e finalmente fazê-lo). Não só um aprenderá cargas sobre eletrônica e ciência da computação, mas simplesmente tendo este dispositivo a um evento ou (com segurança) para que um espaço público raramente falha para produzir uma multidão de pessoas tirando fotos, impressionadas com suas habilidades de magia h@x0rz. Certos tipos de lâmpadas ou bastões magicamente vão ligar sem fios. Boas habilidades com ferramentas, usinagem, marcenaria e afins são essenciais para o apelo da multidão. Você foi avisado, no entanto, que haverá muito ajustes, experimentação e dedicação necessária. Além disso, ser inteligente, quando operando em torno de eletrônicos sensíveis ou em áreas ocupadas por muitas pessoas de bobinas de tesla (senso comum, eu não acho que de há muito uma necessidade de tagarelar, mas se você não tiver certeza, por favor, trabalho com um engenheiro experiente).

Passo 1. O que é uma bobina de tesla?

Uma bobina de tesla é um sistema de transformador de núcleo de ar ressonante inventado pelo inventor Nikola Tesla em n/a Originalmente, bobinas de tesla foram concebidas para transmitir eletricidade e sinais sem fio, no entanto, vários contratempos engenharia e Monetários impediram que a bobina de tesla tornando-se o modo popular de transferência de energia e uma arquitetura de método de distribuição de energia baseando-se no uso de linhas de grade do poder (fios/cabos) tornou-se a prevalência e aceite o método. Agora, as bobinas de tesla são usadas principalmente para a transmissão de energia sem fio de curto alcance, para alguns tipos de luzes, a iluminação e para fins de apresentação/entretenimento.

Antes de prosseguir, é importante compreender as funções básicas dos principais componentes que compõem nossa bobina de tesla e são usados para torná-lo (Sim, eu sei que é redundante para a maioria de vocês e a maioria de vocês sabe como essas partes funcionam, mas é neste instructable para pessoas de quase todas as origens de experiência):

Capacitor: Armazena a energia elétrica e, em seguida, libera-lo em pulsos curtos (um pouco como uma bateria).

Transformador: Converte uma tensão mais baixa para uma tensão mais alta (mas torna a amperagem de saída ir para baixo) ou converte uma tensão mais alta para uma tensão mais baixa (fazendo a amperagem de saída ir para cima). Geralmente consiste de bobinas de fio enrolado em torno de um pedaço de ferro. A relação de voltas (quantas vezes fio é enrolado em comparação com outras bobinas no mesmo pedaço) das bobinas determina quanta tensão é aumentado nossa diminuição. Para haver uma saída, um transformador deve ser alimentado AC (corrente alternada). Em uma bobina de tesla, os fios não são enrolados em torno de um pedaço de ferro (e, assim, uma bobina de tesla é chamada às vezes um transformador do “núcleo de ar”). A bobina de tesla que estamos construindo, não é necessário um transformador como um transformador de sinal de néon!

Transistor: Usado para ligar/desligar sinais/tensão. Transistores “IGBT” são mais comumente usados, mas necessitam de dissipadores de calor.

Amplificador operacional: Usado para aumentar a amplitude (a “força”) de um sinal.

Núcleo de bobina de Tesla: Um metálico (geralmente feito de alumínio) em forma de anel objeto com uma pequena quantidade de capacitância (funciona como um capacitor).

Microcontrolador: Como um mini computador que podem ser programados para executar uma tarefa.

Osciloscópio: Usado para ver o que parece um sinal elétrico (tensão sobre gráfico de tempo).

Resistor: Se colocar em um circuito resiste passagem de electricidade bem como fricção resiste a passagem de um objeto em movimento.

Potenciômetro: Age como um resistor, mas é como resistivo pode ser controlada com um pequeno botão.

Bobina: Bobina do fio que produz um campo eletromagnético, quando a eletricidade passa através dele.

Retificador: Leva corrente alternada e o converte para corrente contínua.

Vector Board/Bread Board: Placas usadas para prototipagem de circuitos. Uma experimentação não requer solda para fazer conexões, peças são apenas “ligadas.”

Terreno: Representada por um fio verde, algo ligado à terra completa um circuito. Pense em um raio de movimento de uma nuvem para o chão. De forma semelhante, eletricidade em um fio é atraída e se move em direção uma ligação à terra.

Amperagem: Uma quantidade que ajuda a descreve a quantidade de energia/energia passa por algo. Circuitos em si normalmente têm um limite para a quantidade de corrente que pode passar por eles e não mais. Uma boa maneira de pensar sobre isso (embora não seja esta uma definição “científica”) amperagem diz-lhe que é de eletricidade como concentrado. Em um soldador, por exemplo, a amperagem é muito alta porque a alta energia concentrada produz muito calor.

Volts: Este é, também, uma quantidade que ajuda a descrever a quantidade de energia que passa por algo, mas o que isso significa para você e para mim é que é uma maneira de quantificar como prontamente electricidade “salta” de um lugar para outro. ALTA tensão caracteriza-se por arcos longos eletrônicos proveniente da bobina de tesla (normalmente mais de n/a volts). Energia proveniente de tomadas em sua casa não se comporta como este, porque a tensão é muito menor (normalmente em torno de 120 volts). Uma bobina de tesla passos a caminho de tensão até, mas isso não significa que ela só produz energia do nada. Quando a tensão sobe, amperagem vai para baixo. Quando a amperagem sobe, a tensão desce.

Watts: Uma maneira de quantificar a energia total (combinado de voltagem e amperagem).

Confira aqui para base símbolos esquemáticos (teremos isso mais tarde): http://library.thinkquest.org/10784/circuit_symbols.html
O princípio de funcionamento por trás de uma bobina de tesla é um pouco simple. Energia é enviada para carregar um capacitor ou conjunto de capacitores. Em um certo ponto, os capacitores são obrigados a canalizar para a bobina primária. Quando a energia armazenada nos capacitores é enviada através da bobina primária, uma grande quantidade de energia é induzida (“enviado”), para a bobina secundária (corrente alternada é basicamente apenas eletricidade, que muda a tensão. Quando o capacitor é acionado, voltagem muda de praticamente zero para algo realmente grande em um período muito curto de tempo). Uma vez que existem mais voltas na bobina secundária, a energia induzida tem uma tensão maior, mas uma corrente menor do que na bobina preliminar. Os capacitores recarregar e iniciar o ciclo novamente.

A capacitância do condensador e a indutância da bobina preliminar determinar quão rapidamente este ciclo ocorre por segundo e é medido em unidades de freqüência chamada hertz. Se um diapasão vibra em uma determinada freqüência e um outro diapasão que, se você atingi-lo, iria vibrar na mesma freqüência foram colocados próximos uns dos outros, então simplesmente golpear um diapasão faria outro início vibrando demais. Por quê? Por causa da ressonância. Bobinas de Tesla pode ser dito para se comportar da mesma forma; se a freqüência do circuito primário corresponde a freqüência de ressonância do circuito secundário, então a bobina de tesla é o ideal, e como um diapasão, a energia vai de uma parte (o primeiro “garfo” / principal circuito) para outro (o segundo “garfo” / secundário circuito).

Em dias olden, capacitores seriam cobrados acima e uma lacuna de metal seria colocada a cada um dos fios do capacitor. Quando o capacitor estava totalmente carregado, uma faísca que arc inbetween the gap, forçando assim a energia para a bobina primária. Após ocorrer a faísca, o ar inbetween a lacuna seria ionizado. Ar ionizado atua como espécie de um fio; eletricidade pode mover-se livremente através dela. Até o ar ionizado se dissipou, energia iria oscilar (mover para a frente e para trás) entre o capacitor e o indutor muitas vezes. Em vez de usar aberturas de faísca, vamos estar usando transistores que são como pequenos interruptores, mas são controlados eletronicamente. Ligar o interruptor e desligar rapidamente em determinadas freqüências fará o “relâmpago”, que sai da bobina de tesla tornar audíveis.

Tenha em mente que mesmo que nós estão transformando a bobina de tesla e fora com uma certa frequência (um certo número de vezes por segundo), o circuito primário é ainda oscilante (energia movendo-se para a frente e para trás entre o condensador e a bobina primária um certo número de vezes por segundo) em uma freqüência diferente que vamos combinar com o circuito secundário.

Anexei um diagrama simplificado da maneira básica que serão conexão da bobina de tesla. Este instructable é projetado para ser muito flexível e permite que você seja seu próprio designer através de dando-lhe as ferramentas e o conhecimento básico necessário para construir um você mesmo, do zero.

Passo 2. Visão geral

Materiais sugeridos e necessário:
Osciloscópio
Computador
Tubo de PVC sortidas
Fita de alumínio
Duto de alumínio
Madeira
Orador fio/fina/fina isolada fio / “Fio magnético”
Fio mais grosso
Capacitores de alta tensão
Toroide
Misc. fio
Alto-falante (rasgado fora um brinquedo ou um “feliz aniversário” falando de cartão, etc.)
Microcontrolador MSP430
Ferro de solda + solda
Amplificador operacional
Resistores diversos
Potenciómetros sortidos
Placa de vetor
Caso do projeto
Interruptor
Breadboard
Parafusos
Conectores macho/fêmea
Ponte retificadora
Transistores de potência
Dissipadores de calor
Pasta condutora de refrigeração
Cola
Verniz
Serra/algo para cortar madeira ou plástico
Broca
Porta-fusível/fusível

Dividindo-a em partes
Construção de uma bobina de tesla é mais fácil, uma vez que uma quebra de construí-la em uma série de peças, e vou explicar como as coisas funcionam basicamente como necessário ao longo do caminho. Dividi a tarefa nas seguintes partes:

Passo 1.) Projetar circuitos de indutor/Capacitor e o núcleo:
Nesta etapa, (para evitar a matemática que intimidar o leigo médio de participação), nós usaremos os programas de computador para ajudar-na aproximar os parâmetros de tamanho e nossas peças, para que possamos construi-los.

Passo 2). Construção de uma Base:
Nesta etapa, vamos construir um/caso de base para nossa bobina de tesla de madeira ou outros materiais disponíveis.

Passo 3.) Construção da bobina secundária:
Nesta etapa vamos levar alguns tubos de PVC e vento um monte de fio fino em torno dele. O tamanho da tubulação do PVC, o número de enrolamentos, o tamanho do fio, que tudo depende do que foi determinado na etapa 1.

Passo 4.) O núcleo de construção:
Nesta etapa, teremos de fazer rosca metálica. Existem várias maneiras de construir um que vou destacar, mas as dimensões vão depender o que foi determinado na etapa 1.

Passo 5). Construção do circuito primário
Nesta etapa vamos fazer algo semelhante ao que fizemos no passo 3, mas vamos usar fio mais grosso e haverá menos voltas. Há muitos projetos possíveis para indutores primários que vou destacar. Um capacitor de alta tensão será em série com a bobina primária. A tensão de nosso capacitor e o design da bobina primária tiver sido determinados na etapa 1.

Passo 6.) Construção da “ponte” comutação de circuitos
Nesta etapa vamos construir um circuito que pode fazer a tesla coil quando mudar “e fora”, muito como um interruptor, exceto em estado sólido.

Passo 7.) Programação do microcontrolador
Nesta etapa nós irá programar um microcontrolador para criar um sinal que vai para a comutação de circuitos. Essencialmente, o microcontrolador transforma o interruptor que construímos e desligar. Programação consistirá em modificar o sinal de modo que não muita energia atravessa o circuito de comutação ao longo de um determinado período de tempo (caso contrário ele vai fritar as partes) e de conversão de músicas em código.

Etapa8.) Amplificar o sinal do microcontrolador
Nesta etapa nós irá amplificar o sinal do microcontrolador com um amplificador operacional para que o sinal é forte o suficiente para acionar o circuito de comutação.

Step9.) Ajustes, persistência e solução de problemas
Bobinas de Tesla são dispositivos de RF muito mimados e, portanto, não espere enormes flâmulas imediatamente. Na verdade, a maioria tesla enroladoras passam anos e explodir muitas partes antes de desenvolver um projeto realmente sólido. Aderindo perto modelos e recebendo boas partes irão minimizar a frustração.

Passo 3. Etapa 1 – projeto indutor/Capacitor circuitos e o núcleo

Você precisará baixar o WinTesla aqui: http://www.mediafire.com/?si016unn6lt2qb0 (ou ScanTesla funciona também). Este é um programa de modelagem de bobina de tesla boa que eu pessoalmente tenho usado na criação de alguns dos meus rolos e parece funcionar muito bem. Dependendo do material disponível, como grande você quer construir sua bobina, preferências pessoais e seu orçamento, você vai querer ligar valores no programa para vir acima com tamanhos ideais para sua bobina secundária (diâmetro, comprimento, guage, voltas, frequência, etc.), para o capacitor e para seu topload (toróide). Não se preocupe com outros parâmetros como transformador e insumos relacionados com centelhador. Existem três tipos diferentes de bobinas primária; uma bobina de espiral de Arquimedes plana (bobina de “panqueca”), uma bobina de hélice cilíndrica vertical ou um pires cónico inversa. Seja qual você escolher, não importa, mas ter um olho para o projeto e tenha em mente que você vai provavelmente fazer ajustes ao longo do caminho para otimizar sua bobina. Se este é seu primeiro projeto de bobina de tesla, eu recomendo primeiro projetar uma pequena bobina de tesla (talvez até handheld). Isso vai diminuir a dor associada com potencial pela primeira vez falsos começos e o custo dos erros. A principal idéia por trás desta etapa é determinar um tamanho ideal para sua bobina.

Se os parâmetros são incompatíveis e a bobina de tesla não é criada corretamente, será “fora de sintonia.” Anexei 3 fotos de tamanhos diferentes do toróide. Observe que se o núcleo é muito pequeno ou muito grande, as flâmulas não são tão longas.

Passo 4. Passo 2-construção de uma Base

Agora que você tem um conjunto básico de medidas para a bobina primária e a bobina secundária, você vai querer construir uma base. Tenho feito muitos tipos diferentes de base. Normalmente, as bases são feitas de madeira ou plástico. Folhas de madeira e plásticas são normalmente disponíveis em uma casa vizinha melhoria loja. Geralmente, uma base maior é necessária, ao projetar uma bobina com uma bobina de primária do tipo “panqueca”, enquanto uma base menor é necessária para helicoidal/cilíndrico de bobinas de primário. Certifique-se de que não há espaço suficiente na bobina preliminar da base para colocar os componentes (o capacitor e a comutação de circuitos). Em um dos meus desenhos, eu estraguei um flange de secretária de plástico à base da bobina para que eu seria capaz de remover minha bobina secundária, sempre que eu precisava (Lembre-se, você provavelmente vai fazer ajustes ao longo do projeto, assim que você quer fazer coisas como modular quanto possível); bobina secundária baseada em tubo PVC caber confortavelmente dentro dele.

Você vai querer adicionar um conector para ligar a parte inferior da bobina secundária à terra. Um pequeno furo perto de onde foi para inserir a bobina secundária e escorregou um fio com um conector através dele e então colados ao conector no lugar e, em seguida, sob a base, liguei a outra extremidade do que o fio terra.

Passo 5. Etapa 3 – construção da bobina secundária

Ter alguns tubos de PVC e fita final de uma seqüência de caracteres do fio até o fim do tubo (certificar-se de que o tubo de PVC é cortado no comprimento determinado na etapa 1, mas deixe um pouco de espaço extra apenas no caso). Agora é hora de começar a bobina! Você terá que quebrar o fio fino que você selecionou na etapa 1 em torno do tubo de PVC (Sim, você precisará contar com as voltas). Será uma tarefa muito tediosa, mas não ficar preguiçoso aqui e tenha cuidado para não deixar a torção do fio. Quando você é feito, e o fio é enrolado firmemente, você pode querer colocar uma camada de verniz em torno da bobina para protegê-lo (embora não seja necessário).

Deixe um bom comprimento de fio, estendendo-se de ambas as extremidades do tubo de modo que você será capaz de trabalhar com ele. Com minha primeira bobina, Anexei um conector macho pá a cada participante para que eu poderia desligar o secundário sempre que precisei. Você pode tomar um isqueiro para queimar o revestimento em fio ou fio magnético e depois lave as extremidades para fazer boas ligações. Um revestimento de verniz não é necessário, mas deixa um revestimento agradável, brilhante, protetora.

Nota: a bobina secundária deve ter o fio que tem um revestimento insulative, caso contrário a bobina de tesla não funcionará. Fio e tipos semelhantes de fio devem ser finos.

Passo 6. Passo 4-construção de um toróide

Há muitas maneiras de construir um núcleo, mas essencialmente o que é desejado é um anel de metal. Um método para produzir este donut é comprar aspirante de alumínio da largura desejada, em seguida, dobrá-lo e envolvê-la com fita de alumínio. Isso vai funcionar, mas pode parecer um pouco brega (eu fiz isso para minha primeira bobina). Alguns enroladoras de tesla tentei quebra automática câmaras de ar com fita de alumínio ou usando papel mache (ou simplesmente comprar um on-line). Claro, para esse inegável olhar limpo chamativo, você talvez precise gastar mais algum dinheiro e comprar um premade no ebay (mas que é batota!).

Passo 7. Passo 5 – construção do circuito primário

O circuito primário é composto por capacitores de alta tensão em série/paralelo para produzir a desejada tensão e capacitância. Estes têm que ser capacitores de alta tensão (cerca de 20, v é bom), e da minha experiência, capacitores CDE (especificamente, o modelo CDE 942C20P15K) funcionam muito bem. Capacitores em paralelo têm uma maior capacitância, assim para uma maior capacitância desejada, colocar capacitores múltiplos do mesmo tipo em paralelo. Sua bobina de tesla só será tão bom quanto os capacitores que você usar, então eu recomendo comprá-los (eles são muito baratos, confiáveis e vale a pena comprar).

Na minha primeira bobina, eu não precisava dos circuitos de comutação porque usei um centelhador em vez disso, então depois que eu tive o circuito primário e secundário ligado, apenas acrescentei um motor que tocou os centelhador fios juntos em intervalos regulares e pronto! Isso é uma boa maneira de certificar-se de que sua bobina de tesla é construir corretamente.

Passo 8. Passo 6 – construção da “ponte” comutação de circuitos

Talvez a parte mais complicada na construção de uma bobina de tesla de estado sólido é a “ponte” ou “ligar” o circuito. A ponte de comutação de circuitos é o coração da bobina de tesla moderna e é responsável por tomar em um sinal e comutação grandes quantidades de energia e fora muito rapidamente com base no sinal. Os transistores (“switches”) que são mais comumente usados são chamados de IGBTs ou às vezes os MOSFETs são usados (isolados Gate Bipolar Transistor). Ignorando todo o jargão técnico, IGBTs são ideais, porque eles são geralmente bons em comutação em velocidades necessárias para operação da bobina de bom e podem lidar com grandes correntes. Antes de transistores de boas, não havia nenhuma comutação de circuitos eletrônico, mas apenas uma lacuna no fio chamado um centelhador ou um arame rotativa que acionaria uma vez que o capacitor estava cheia ou quando os fios tem perto o suficiente (porque a tensão acumulada e, eventualmente, poderia pular toda a diferença). Isso é muito ineficiente, mas se este é seu primeiro tesla bobina projeto, eu recomendo primeiro usando aberturas de faísca e um transformador de sinal de néon de alta tensão como uma entrada para o circuito primário em vez disso (no entanto, isso não permite para a modulação de áudio). Antes de electricidade é enviada para o circuito de ponte, ele precisa ser retificado com um retificador para os amplificadores que usa de sua bobina (escolher algo elevado).

TRANSISTORES
Desde IGBTs mudar grandes quantidades de energia e são tão pequenas, têm uma tendência de alta para morrer ou golpe. Por este motivo, certifique-se de que os IGBTs usados são bem apertadas para dissipadores de calor de tamanho adequado (embora não tenham as partes metálicas toque nela). Eu usei recentemente IXYS SS1040 IGBTs.
4hv.org recomenda que estas IGBTs do modelo para uso em bobinas de tesla:
HGT1N40N60A4D
HGT1N40N60A4
FGA40N60UFD
FGH30N6S2
IRG4PC50UD
Use o diagrama anexado para ajudar a determinar qual metal terminal no transistor vai para onde. Descubra qual terminal é que (coletor base e emissor) para o seu modelo específico de IGBT.

A PONTE
NÃO SE DEIXE INTIMIDAR! Esquemas de circuito podem parecer assustadores, mas é realmente apenas uma maneira de representar graficamente o que vai aonde. Lembre-se, você pode usar este link para ajudar a determinar qual símbolo significa o quê: http://library.thinkquest.org/10784/circuit_symbols.html
Circuitos de comutação de meia ponte, usam menos IGBTs, mas não ligue tanto poder como circuitos Full Bridge (ponte H). Da mesma forma, retificadores de meia onda não converter tanta energia CA em energia CC como retificadores de onda completa. Você vai querer um retificador de onda completa, mas conectar um fusível de corrente para que sua bobina de tesla não desenhar muito atual e, em seguida, posteriormente explodir IGBTs tão prontamente.
Anexei 2 esquemas simples de como os dois tipos de circuitos de ponte são ligados em sua configuração mais básica, no entanto, isto é sem modificações importantes para tornar sua bobina mais à prova de falhas.
Existem vários planos para ponte retificadora circuitos online foram testados e são confiáveis, e se esta é sua primeira vez com comutação de circuitos, eu recomendo primeiro usando-os antes de tentar criar um você mesmo, no entanto, se você é aventureiro e/ou até mesmo saber exatamente o que você está fazendo, esperar horas de testes e trabalhar com um osciloscópio. Eu recomendo começar com um circuito de meia-ponte antes de passar para um full-bridge. Isso é o que eu fiz com minha primeira bobina de tesla, e era difícil suficiente substituindo 2 IGBTs quando soprou, e muito menos 4!
Http://stevehv.4hv.org/drsstcdesign/ISSTC_sch2.JPG de http://www.richieburnett.co.uk/sstate.html de seleção gratuitamente planos de outras enroladoras de tesla. Observe que a parte grande no meio do plano de Steve Ward se parece muito com a foto de diagrama de ponte completa que tenho postado. Na verdade, é uma ponte completa, exceto com algumas modificações para proteger o circuito. Vou falar um pouco sobre isso.

CIRCUITO DE PROTEÇÃO (NÃO PULE ESTA!)
Diodos de eletricidade em uma maneira de deixar, mas bloqueá-lo em outra direção. Isto é muito útil na proteção de circuitos de falha. Diodos TVS (transient voltage suprimindo diodos) são usados com freqüência. Lembre-se, IGBTs e transistores são muito delicadas, então é melhor ter tanto protegê-las quanto possível. Observe no esquema no segundo link que diodos são colocados entre os transistores para assegurar que a tensão não vão onde ele não é suposto. Use o esquema como uma referência para projetar seus próprios circuitos e bons lugares colocar seus diodos. P6KE e SK111 diodos (part number) são muito bons para proteção geral. Eles devem ser avaliados em torno de 440v e 600w. Tenha em mente que, desde diodos deixe electricidade vá em uma forma e não o outro, a maneira que eles são orientados é muito importante. Muitas vezes há uma faixa em diodos que indicaram a polaridade que corresponde às setas pouco diodo no esquema.

Capacitores podem ser usados para fazer gráficos de tensão mais limpa ou suavizar e ajudam a absorver as variações de tensão inesperada. Como fizemos com os diodos, usar o esquema como uma referência para a construção de seu próprio circuito. Observe que dois grandes capacitores são colocados após a ponte retificadora (estes não são alta tensão).

Passo 9. Passo 7-programação do microcontrolador

CONFIGURAR E TESTAR O MICROCONTROLADOR
Agora é hora de usar suas habilidades de hacker n/a elite) para a interface de sua bobina de tesla com o seu computador a partir do zero.
Nesta etapa, para a primeira vez em tesla bobina história, fornece uma maneira direta e fácil para amadores médias construir e mexer em torno de seu próprio Conselho de música. Enroladoras normalmente não entrar em detalhes com este passo, porque eles assumem que se você chegar até este ponto, então você provavelmente não precisa instruções detalhadas (mais é muito legal, então por que só dar instruções de graça?). Eu produzi este Conselho de música porque não queria apenas comprar um daqueles flutuando online (eles eram $200 quando eu estava procurando!).

O microcontrolador que iremos utilizar é o microcontrolador MSP430 Texas Instruments. Por quê? É realmente fácil de usar, e, ao contrário de arduinos e afins, é sujeira barato (Considerando que o arduino é mais como um general que “tudo é aqui”, o MSP430 é mais específico, só temos o que precisamos e não terá que pagar muito; é em torno de US $5).

Você precisará de instalar o Code Composer studio para sua MSP430 para carregar códigos para ele. Especifique uma pasta que você deseja trabalhar e iniciar um novo projeto chamado Muzak. Siga o manual que vem com o MSP430 fazer isso. Depois de ter Code Composer Studio, baixe esses arquivos e/ou copiar e colar seu código (isto será necessário abrir o arquivo. rar): http://www.mediafire.com/?oogn9t59vvk4p2b

Coloca Muzak.h em sua pasta de projeto. Este arquivo contém uma tabela de notas que você precisa.
Coloca Muzak.c para a pasta “private”. Este arquivo contém o código que especifica informações de largura, cronometrando e freqüência de pulso.
Coloque Main. c em sua pasta de projeto. Este arquivo contém instruções gerais para o microcontrolador.
Coloque o Song.c em uma nova pasta na sua pasta de projeto chamada “canções”. Este arquivo é um arquivo de música que vai tocar seu microcontrolador.
Colocar Rest.c nessa mesma pasta. Este arquivo é um arquivo de música que está vazio.

O que este código faz é colocar um sinal através de pino P1.0. Uma vez que você carregar o código na placa, você deve ver o vermelho piscando LED (luz). Isso ocorre porque o sinal de música é enviado através do LED, e assim ele pisca junto com a música. Para ouvir a música, remova o jumper em ligar o pino 1 dois fios de um alto-falante para P1.0 e terra. Aqui, você deve jogar a música. Você reconhece-lo?

MODIFICANDO PARA CABER SUA BOBINA
Olhe o sinal através de um osciloscópio.
O sinal para “on” é quando a tensão atinge passado uma tensão de limiar (parte superior da onda quadrada). Não se preocupe sobre a tensão de limiar ainda, porque nós estaremos usando op-amps para aumentar a amplitude do sinal. Mas, basicamente, a parte superior da onda quadrada é “a” e a parte de baixo muito próximo 0 volts é “desligado”. Quando a bobina é “sobre” a energia flui livremente no circuito primário. Uma boa analogia é um swingset Parque Infantil todos os dias; Imagine que balançar uma forma representa a energia vai para o condensador e balançar o contrário representa a energia vai para o indutor (bobina primária). Quando você balançar, energia vai e volta, mas ir e voltar requer que você começar a empurrar o balanço. Quando a energia flui para o circuito primário (“no” palco) é semelhante a alguém empurrando.

Eu sei que você realmente quer, mas você não pode simplesmente conecte o Conselho de música da bobina de tesla. Você tem que ajustar do sinal largura de pulso, freqüência e DUTY CYCLE. Se a largura de pulso é muito alta, então muito poder irá percorrer os IGBTs de uma só vez e eles vão explodir. Da mesma forma, se pulsos percorrer os IGBTs um após o outro muito rapidamente, eles também vão explodir. Finalmente, se os IGBTs estão para uma percentagem muito elevada de tempo (ciclo de serviço) então eles irão superaquecer ou explodir. A chave é manter o ciclo de dever, freqüências e largura de pulso baixo, então para aumentar gradualmente eles para ver o que eles podem manipular ou não consegue lidar com. Na minha bobina, limitado (máximo absoluto) minha largura de pulso para 200uS (microssegundos), a freqüência de cerca de 150 Hz (200 pulsos por segundo) e em torno de um ciclo de trabalho de 2,5% (pode ser em 2,5% do tempo). Não espere nada muito maior para sua bobina! Osciloscópios digitais (se você não tiver um, como eu, veja se você pode usar alguém elses no laboratório de informática, faculdade, ou na casa do engenheiro amigável) têm a vantagem que eles medem tudo isso para você.

Ajuste o código permitirá que você ajustar todos esses parâmetros. Abra o Muzak.c. Existem variáveis no topo rotulado especificamente para você. Alterar seus valores e ver o que acontece com a forma de onda de saída. Você também pode editar o Main. c para dar o seu microcontrolador instruções gerais. Atualmente, as duas instruções no arquivo são:

playSong(); [[: LT:]]-Isso toca a música
e, em seguida
delay_ms(0); [[: LT:]]-Isto diz a bobina para descansar por um certo período de tempo antes que a canção se repete

Depois de ter ajustado o código, verificar a forma de onda de saída usando o osciloscópio e continuar modificando até obter um resultado desejado que você sentir boa vontade trabalhar bem com sua bobina (começar baixo primeiro!). Há anos a primeira vez que eu experimentei com placas de áudio minha freqüência era muito alta, e então explodiu minha bobina de tesla (mais a qualidade do áudio não era que grande porque no momento, minhas habilidades de H@x0ring não foram 1337 então não era de codificação canções, eu estava apenas usando circuitos eletrônicos para modificar a saída de áudio de qualquer mp3 player (era “analógico” em vez de “digital.”).

CANÇÕES DE CODIFICAÇÃO
Eu incluí algumas instruções de música aqui: http://www.mediafire.com/?t48qa78eoplx760, mas se você gostaria codificar suas próprias, vou explicar brevemente como. Na minha classe de java de alta escola, podemos programar um robô falso e deu-lhe uma lista de instruções. Essencialmente, a codificação de música funciona da mesma maneira; Você está dando sua bobina de tesla, uma lista de instruções sobre o que jogar. O código que estamos trabalhando com é semelhante ao código java que é orientada a objeto.
Download Anvil Studio e um arquivo. MIDI de sua escolha. Abra o arquivo MIDI usando o programa. Ser-lhe-á dada uma representação gráfica da música de sua escolha, e você vai ver quais notas tocar quando e por quanto tempo (isso é uma boa referência). Esta é toda a informação que você precisa codificar uma canção! No código, existe uma tabela de notas que eu tenho pre-coded em, então tudo o que você tem a fazer é especificar uma lista de notas que vai jogar sua música em sucessão e para cada nota, especificar a duração que desempenha e inserir descansa. Depois de algumas tentativas e testes, você vai descobrir que, eventualmente, sua canção codificada vai começar a se parecer com o que você gostaria. Você pode brincar com a fazer suas próprias canções, até que esteja satisfeito.
Por exemplo, em Song.c a instrução beep (G1H, 120); diz o microcontrolador para “beep” com uma nota G1H para uma duração de 120 unidades de tempo (determinado pela velocidade de clock do microcontrolador). A nota “R” é um descanso.
Você não pode ter sua canção muito longa, pois caso contrário você vai ficar sem memória. Além disso, essas ferramentas mostram como fazer uma placa de áudio monofônico bobina de tesla, e assim, em outras palavras, você só pode jogar uma nota por vez.

Passo 10. Passo 8-amplificar o sinal do microcontrolador

Agora que você tem, basicamente, tudo juntos, geralmente apenas não podemos ligar o circuito de ponte da bobina de tesla até a placa de áudio e ir. Não é que fácil, ver, você tem que ter a amplitude do sinal acima da tensão de limiar dos IGBTs. Em termos simples, você tem que fazer o sinal de maior, de modo que é forte o suficiente para acionar os IGBTs. Para isso, podemos usar algo chamado amplificadores operacionais (“op-amps.”).
Um amplificador operacional é um pequeno chip, que podemos ligar a uma fonte de energia como uma bateria e usar o poder para fazer o sinal de entrada maior. Usamos resistores ligados de uma certa maneira de controle quanto o sinal é amplificado (chamado de “ganho”). Aprendemos anteriormente que os potenciômetros podem ser usados como resistores, exceto que eles têm um pequeno botão que permite que você controle sua resistência sem ter que colocar em um resistor de novo cada vez que você deseja alterar o ganho. Usando um potenciômetro você pode simplesmente rode o botão até os IGBTs são acionados (se tudo está funcionando corretamente!). Alguns chips de amplificador operacional que tenho usado são o LM741 ou o MC1458CP. Estas me ajudaram a intensificar a tensão do sinal de cerca de 3 volts a cerca de 9 volts (300% de ganho).

Para iniciantes, op-ampères podem ser um pouco assustadores por causa da maneira que elas são representadas nos diagramas (setas estranhas… o que está acontecendo?). No entanto, tudo o que você tem que fazer é saber que parte dos diagramas significa o quê. Eu incluí algumas fotos que ajudam a aliviar a confusão.
Lembre-se, você precisará procurar o pino que é o que o modelo de op-amp específico você vai usar. Você precisará localizar o pino que é V + V-, IN-, IN + e 1OUT, em seguida, usar as imagens para a construção do circuito. Eu usei uma bateria de 9 volts para meu amp-op e ligado o sinal de menos terminal à terra.
A relação entre o resistor que está conectado à entrada com os resistores conectados à saída determina o ganho, então usar um potenciômetro em vez de um resistor de valor constante é útil. Para meu amp-op, liguei um resistor de 10 k para a entrada e os resistores de 1k dois para a saída.
Ao longo do caminho, que você pode querer verificar o osciloscópio para certificar-se de que seu amp op corretamente é amplificar o sinal.

Passo 11. Passo 9 – ajustes, persistência e solução de problemas

Se você pensou que a última etapa foi a etapa final, pense novamente. Depois de ligar tudo, você vai correr em problemas. Mesmo para profissionais e experientes engenheiros, as coisas geralmente não funcionar na primeira vez. Na verdade, este projeto me levou um par de anos para aperfeiçoar. Se sua bobina de tesla não está funcionando corretamente:

Verifique para garantir que as coisas estão conectados de maneira correta

Certifique-se de que você tenha proteção de circuito

Verifique se os diodos estão funcionando corretamente ou se o IGBT/MOSFETs têm quebrado

Certifique-se de que o IGBT/MOSFETs estão presos a um dissipador de calor e não estão ficando muito quentes

Reduzir a largura de pulso, freqüência e duty cycle

Use um WATTMETER lentamente dar poder a sua bobina de tesla

Entre em contato com outras enroladoras de tesla em 4hv.org com uma pergunta específica ou procurar ajuda externa ou investigação

Usar um osciloscópio para ajustar circuitos até chegar a forma de onda desejada

Certifique-se de que a freqüência do circuito primário é ressonante com o circuito secundário. Para fazer isso, use uma pinça para mover a conexão na bobina primária

Tente usar um ponto de fuga a toroide (conectar uma ponta afiada de metal para o núcleo como um clipe de papel dobrado)

Verifique se que o fusível não tem

Usar um alto-falante para ver se a música está vindo da placa de áudio

Certifique-se de que suas conexões são sólidos e não frágil

Certificar-se de que o circuito não se parece com o ninho de um rato. Isso não é bom.

Boa sorte! E se você encontrar este instructable informativo, por favor não hesite em votar em mim, como, taxa e compartilhar! Poste seus projetos relacionados ou discutir idéias abaixo.