Low Budget Tesla Coil & tunen ervan

Hey,

Ik heb als eerste HV build een tijdje terug een mini tesla coil gemaakt naar aanleiding van dit youtubefilmpje.

https://youtu.be/zbV1zyg_4qU

Leuk om te doen, een en ander van geleerd, maar kreeg de vonken niet voorbij de centimeter. Waarschijnlijk omdat de action vliegenmeppers niet hele hoge voltages leveren.

Dus ben gaan verzamelen om een wat grotere TeslaCoil te bouwen. Paar flybacks gevonden, pvc buis van 32mm, en wat meer klein spul hier en daar gekregen of gevonden.
Paar onderdeeltjes via aliexpress besteld en een rolletje wikkeldraad gehaald.

Nu heb ik een secondary van 20cm hoog, 0.2mm draad(aantal wikkelingen ben ik de tel van kwijtgeraakt maar moet ergens tussen de 850 en 950 zijn lijkt mij) met een deurknop van een kastje als toroid op een leuke standaart gemaakt. Kleine flyback uit een oude tv/radio combinatie die aangestuurd word door een 2n3055, 2 weerstanden en een diode. Condensator van alufolie tussen wat dik folie/zeil spul van zon reclameposter. (Foto onderaan)

Alles aangesloten en verrek, het werkt :)

https://youtu.be/FPsd5UFUUds

Vonken van goeie 17mm en een paar minuten later dikke corona tussen de bovenste wikkelingen van mn primary, maar ook naar mn secondary toe...

Isolatie dus wat verbetert door de secondary een laagje enamel verf te geven en wat gaan expirimenteren met primary's.

Ik ben nu uitgekomen bij een platte spiraal met 8turns van 1.5mm2 installatiedraad.
Met deze spoel ging de vonklengte ineens naar de 32mm :D

https://youtu.be/L8qWASMcAwY

Nu wil ik eigelijk nog meer maten en vormen primary spoelen proberen, maar mn draad gaat er zo wel aardig snel doorheen.

Ik ben ondertussen Javatc tegengekomen en dat lijkt me wel handig bij het verder tunen van mn TeslaCoil.

Maar dat is ook gelijk de reden dat ik hier een topic aanmaak.

Javatc eenmaal geopend moet ik in gaan voeren hoeveel uF mijn condensator is.
Ik heb dus geen idee hoeveel dat is omdat ik hem uit een of ander youtubefilmpje nagemaakt heb :)

Hoe kan ik daar achter komen?
Meten heb ik(voor zover ik gevonden krijg) het materiaal niet voor en berekenen loop ik een beetje op vast omdat ik (nog) niet weet hoe.
Wie kan mij hier duidelijkheid over geven?

Verder krijg ik het idee dat ondanks ik bovenaan centimeters selecteer, er toch een hoop in inches ingevoerd moet worden of dat ik het een en ander niet goed doe.
Is er ergens een beschrijving te vinden welke eenheden Javatc graag ingevoerd wil zien?

En niet minder belangrijk, zien jullie nog meer wat ik kan verbeteren/optimaliseren?

Ik ben er ondertussen wel achter dat de 2n3055 schakeling niet de meest betrouwbare is en heb onderdelen besteld om een driver met ne555 te gaan maken.

Alvast bedankt!

Nog een fototje om af te sluiten

Have fun in this life!

Ondertussen wat verder.
Heb nu een vonk van 4cm met een platte primary van 7 turns.

Maar toch heb ik het idee dat het beter kan.

Dus dacht ik door een andere (grotere) flyback te gebruiken een nog grotere vonk te kunnen krijgen. Maar zodra ik die aansluit gebeurt er juist het tegenovergestelde.

Sparkgap knettert niet meer maar geeft maar een paar vonken met vrij lange tijd er tussen(ergens tussen de 1 en 2 sec) terwijl zonder de primary en condensator er juist een grotere vonk is dan de flyback die ik als eerste gebruikte.

Wat zie ik over het hoofd?

Verder nogsteeds niet duidelijk gevonden hoe ik achter de capaciteit van mijn condensator kan komen.
Ik weet de afmetingen van de aluminiumfolie vellen en wat de afstand ertussen is.
Is dat zoals in het gequote stukje het aantal cm2 (van 1 (395,52cm2) of beide platen samen? (791,4)) delen door de afstand tussen de platen(0,8mm)?

Vroeger werd de capaciteit van condensatoren wel in centimeters uitgedrukt (in het "Gemengde stelsel van Gauss"). Dat is niet zo verwonderlijk: de capaciteit is voornamelijk van de geometrie van de condensator afhankelijk: het plaatoppervlak gedeeld door de afstand, met een dimensieloze factor, de permittiviteit (diëlektrische constante) εr, voor het diëlektricum. 1 cm ≈ 1,11 pF.

Have fun in this life!
Ledlover

Golden Member

Capaciteit gewoon meten met een metertje van 1 of 2 tientjes. Idem voor de inductie van je spoelen. Dan kan je de resonantiefrequentie bepalen. Primair en secundair moet resoneren, en op dat punt krijg je de langste vonken.

Bedankt voor je antwoord, ik ga zoeken.
Heb je een voorbeeldje van zo'n metertje?
Of een link naar een goeie?
Mijn huidige multimeter kan dit in ieder geval niet.

Hier het filmpje van de beste resultaten tot nu toe:

https://youtu.be/d7-qSeyY5bs

[Bericht gewijzigd door Freakert op 14 februari 2019 01:44:29 (36%)]

Have fun in this life!

Ik heb een probleempje met mijn sgtc. Op het moment dat ik de accu aansluit hoor ik een hele hoge piep, en gebeurt er verder niks...

Ik heb een nieuwe condensator gemaakt en daarmee kreeg ik 5 vonken in mn spark gap en toen weer niks...

Toch lijkt het dat de condensator ontlaad als ik mijn sparkgap kortsluit nadat ik de accu los heb gehaald.

Trek ik vervolgens mijn primary los van de connector dan doet mijn spark gap het wel. (Maar zonder de condensator dus)

Nu twijfel ik dus of de condensator gelijk kapot gegaan is of dat mijn flyback driver niet lekker meer is.
Voordat ik alles weer uit elkaar haal ben ik benieuwd wat de experts ervan denken.

Have fun in this life!
LetterHenk

Golden Member

Op 7 februari 2019 23:36:58 schreef Freakert:
Heb je een voorbeeldje van zo'n metertje?
Of een link naar een goeie?

Ik heb onderstaande twee meters en heb er veel plezier van:
https://www.vandijkenelektronica.eu/nl/lc-meter/90-lc-meter....esults=166

Deze is een stuk goedkoper, er zijn overigens veel varianten van dit soort componenten testers op de (chinese) markt.
https://www.banggood.com/DIY-M12864-Graphics-Version-Transis...rehouse=CN

Netjes in te bouwen in een passende behuizing:
https://www.banggood.com/Supporting-Shell-For-DIY-M12864-Gra...rehouse=CN

Beide meters zijn geen precisie instrumenten, kan ook niet voor dat geld. Maar zijn zeer nuttig om even snel te kijken of een waarde zo ongeveer klopt.
Met je teslacoil project kan ik je verder niet helpen, sorrie :)

Action expresses priorities LH
Ledlover

Golden Member

Op 14 februari 2019 01:36:10 schreef Freakert:
Ik heb een probleempje met mijn sgtc. Op het moment dat ik de accu aansluit hoor ik een hele hoge piep, en gebeurt er verder niks...

Ik heb een nieuwe condensator gemaakt en daarmee kreeg ik 5 vonken in mn spark gap en toen weer niks...

Toch lijkt het dat de condensator ontlaad als ik mijn sparkgap kortsluit nadat ik de accu los heb gehaald.

Trek ik vervolgens mijn primary los van de connector dan doet mijn spark gap het wel. (Maar zonder de condensator dus)

Nu twijfel ik dus of de condensator gelijk kapot gegaan is of dat mijn flyback driver niet lekker meer is.
Voordat ik alles weer uit elkaar haal ben ik benieuwd wat de experts ervan denken.

Gebruik je een TV flyback? Gebruik je ook de cascade die er bij hoort (of heeft ie 'n ingebouwde/aangebouwde cascade of gelijkrichter)?
Als je de flyback zonder gelijkrichting gebruikt, vreet die condensator al je vermogen op, omdat die condensator voor de vrij hoge wisselspanning van 15-20khz een flinke belasting vormt. Voor 50hz gaat dat prima, voor 15khz waarschijnlijk niet.

Een TV flyback kan weinig stroom maar veel spanning opwekken. Daar moet je rekening mee houden bij je ontwerp. Je kan je condensator dus niet zo groot maken (qua capaciteit) als bij een traditionele NST gevoede teslacoil. Je zult je primaire veel groter en je condensator veel kleiner (maar geschikt voor een hogere werkspanning) moeten maken. De resonantiefrequentie moet gelijk blijven.

Je zou in principe wel een 'te grote' condensator kunnen gebruiken, maar dan zal hij maar enkele keren per seconde ontladen omdat hij nu eenmaal langzaam laadt door een beperkte beschikbare laadstroom.

Je bent in feite bezig met de bouw van een vonkzender (primitieve radiozender) met een veel te korte antenne. Je kan veel theorie daarvan toepassen op je teslacoil.
Je topload ziet er vrij klein uit, waardoor je resonantiefrequentie vrij hoog komt te liggen, en de Q van je secundaire mogelijk een negatieve invloed gaat hebben (door de koperweerstand)

Je kan je secundaire resonantiefrequentie ook heel mooi bepalen met een scope en een meetzender. Meetzender-antenne in de buurt houden en je ziet op de Fres prachtig de spanning opgeslingerd worden.
Een dipmeter is ook heel handig om de resonatiefrequenties te bepalen. Als het een transistordipmeter is, ga dan niet terwijl de boel aan staat proberen vast te stellen waar op ie loopt. Dan gaat je meter stuk. Hoe ik dat weet? Och... :+

Bedankt voor de linkjes!

Ik gebruik idd een kleine flyback van een tv-tje die aangestuurd word door een 2n3055 met 2 weerstanden en een diode op 12 volt uit een lipo accu. Ik hen deze gelijk op de condensator en sparkgap aangesloten zitten zonder iets er tussen.

Ik heb laatst ook een "normaal" formaat flyback geprobeert en die geeft idd maar een paar vonken per seconde. Daar ga ik eens een kleinere condensator voor maken en cascade proberen. Nog tips hoe?

Volgens een calculator op classictesla.com zou de condensator een capaciteit van 2.07nF hebben.
Via Javatc ben ik er ook achter dat mijn primary nog 3 turns meer mag hebben, kan te weinig turns onderdelen beschadigen?

Het heeft gewerkt maar geeft nu dus nog alleen een hoge pieptoon.

Ga zo nog maar een nieuwe condensator maken en hopen dat ie dan wel blijft werken.

[Bericht gewijzigd door Freakert op 14 februari 2019 13:22:08 (21%)]

Have fun in this life!

Toch lijkt het er veel op dat jouw condensator is doorgeslagen.

Toen ik vroeger met een tesla coil experimenteerde, gebruikte ik voor de condensator een grote glazen (snoep-) pot van ongeveer 20cm in diameter en 15cm hoogte.
De binnen en de buitenkant van die pot was beplakt met aluminium folie.
Dan heb je een krachtige condensator die wel wat hoge spanning verwerken, voordat die doorslaat.
Dit idee is niet nieuw, vroeger waren de condensatoren ook zo gemaakt in een vonkenzender en staat bekend als 'Leidsche fles'.

"tijd is relatief"
Ledlover

Golden Member

Nog gemakkelijker vind ik een glasplaatjes-condensator. Ik heb eentje gemaakt van een paar plaatjes glas van een paar millimeter. Fotolijstjes, hihi. De hornbach heeft heel goedkope fotolijstjes, 10 stuks kosten 7 of 15 euro ofzo. Deze heb ik nog niet door kunnen laten slaan met de middelen die ik heb.

Mijn eerste versie had ik gemaakt met puur glas en aluminiumfolie. Die had veel last van corona. De kruipafstand van de ene folie, over het glas, naar de andere folie, was 1,5cm totaal.
Voor de 2e versie had ik de plaatjes ingesmeerd met vaseline, en de randen van de folie nog eens extra dik ingesmeerd. Als je dit goed doet, vormt de vaseline een nagenoeg perfecte isolatiebarriere. Ik heb geen spoor van corona meer.

De capaciteit is gemakkelijk te stellen, door meer of minder plaatjes er bovenop te stapelen. De vaseline kleeft alles aan elkaar zodat het een stevig geheel blijft.

Maar wat gebruik je precies als condensator? Velen gebruiken succesvol ijsblokjes-zakjes, maar die zijn niet helemaal foolproof. Glas is bijna onverwoestbaar. Als die doorslaat, gaat dat ook met een grote klap :)

Wat je flybacks betreft: het enige wat nu van belang is, dat je een gelijkrichter er achterzet. Of het een cascade is of niet, is niet zo belangrijk, maar als er een cascade achter zit, dan is het al gelijkspanning.

Het is aan te raden om je gelijkrichter (bijvoorbeeld 30 conventionele 1kv gelijkrichtdiodes in serie, in een oliegevulde pijp) te beschermen met een HF choke die de harde hoogfrequentpulsen daar weghouden.

[Bericht gewijzigd door Ledlover op 14 februari 2019 17:45:32 (16%)]

Op het moment gebruik ik stukken reclameposter en alufolie voor de condensator.

Poster is 0.4mm dik pvc achtig spul.
Maak daar 4 stukken van 21x30 van.
Daartussen 2 platen alufolie van 15x25.
Dus 1 stuk poster, aulfolie, 2 stukken poster, alufolie en nog een stuk poster er bovenop.
Dat tape ik dan stevig dicht.

Maar goed nieuws.

Hij doet het weer!

Vanmiddag dus een nieuwe condensator gemaakt en ook daarmee deed hij helemaal niks. Dus ik heb de oude condensator gepakt, 2e flyback + driver en een sparkgap, even kloten verder blijkt deze condensator dus nog gewoon heel.

Dus de nieuwe die op de tc zit zou ook nog heel moeten zijn.
Dus na wat proberen de sparkgap iets dichter op elkaar gezet en voila, alles werkt weer.

Krijg wel iets kleinere vonken vanaf de tc nu, dus denk dat mn flyback toch ergens iets beschadigd is.

Wat betreft de cascade/diodes, hoe belangrijk is dit?

Ik heb nog een aantal condensators van 2kv en geloof 3.9uF, kan ik die daarvoor gebruiken?
En zoja, hoeveel?
https://m.aliexpress.com/item/32283578073.html?pid=808_0000_...0165423229

Have fun in this life!
Ledlover

Golden Member

Vonkbrug krapper zetten, betekent dat de spanning op de primaire lager wordt. De vonken secundair zullen dus ook kleiner worden. De herhaalfrequentie wordt groter, dus je vonken worden wel wat dikker.

De gelijkrichter is belangrijk, omdat je zonder dat ding je condensator vrij vlug ontlaadt. Je kan een condensator niet laden met wisselspanning. In een NST gevoede teslacoil krijg je feitelijk iedere halve periode een doorslag. De vonkbrug stel je zo in dat je iedere halve periode een doorslag krijgt. Anders wordt de condensator bij de volgende halve periode weer ontladen, omdat het wisselspanning is.

Ik raad het gebruik van bouten/schroeven af voor vonkbruggen. Je krijgt snel dat er een rafeltje van de schroefdraad gaat gloeien, of dat de verzinking verdampt. Dit zorgt allebei voor een te lange geleidingsperiode van de brug. Ik raad messing kogeltjes aan: https://www.ebay.com/itm/15mm-5pcs-Brass-H62-Solid-Balls-Loo...2322342470
Je kan er een plat kantje aanvijlen, en dan een gaatje er in boren, en 'm dan op een boutje draaien. Stalen kogellagers kunnen ook maar messing is zo lekker gemakkelijk te bewerken. Bouten met blinde/gladde kop heb ik ook geprobeerd, maar daar kwam heel snel een kratertje in, waarvan de randjes gingen gloeien en dan is al je hoogfrequent energie weer weg.

Voor mijn gevoel is je topload te klein, om correct te resoneren. Maar je zult echt wat meetapparatuur moeten hebben. Je moet zowel primair als secundair op een bepaalde frequentie afstemmen, want anders heb je alleen een normale inductieklos, geen resonante teslatransformator.

Wat die ali condensatoren betreft - rekenen ;)
Je moet bij een flyback tenminste 30kv werkspanning regelen, en omdat het een teslacoil is, heb je een grote marge nodig. Je werkt met hoogfrequent. Feitelijk radiotechniek. Hoogfrequente hoogspanning is een gemeen beestje.
De condensatoren die je voorstelt, zijn niet echt geweldig voor hoogfrequent toepassingen.
Begin eerst maar eens met een glasplaatcondensator, die zijn heel betrouwbaar en als het werkt, kun je altijd nog de boel compacter maken.

Waar woon je? Misschien is er iemand in de buurt die wat kan meten voor je. Je moet toch wel wat betere prestaties kunnen krijgen.

Ik zou de draad tussen sparkgap en flyback ground kunnen vervangen door de voorgestelde sliert diodes (1n4937 of 1n4007). Zou dat nut hebben?

Verder resoneert het idd nog niet.
Ik begin Javatc nu een beetje te begrijpen en ben er achter dat ik naar een primaire spoel van 10turns moet. Nu heb ik er 7.

Vanavond eens kijken of ik dat gedaan krijg, anders word het van t weekend.

Zao ook eens kijken of ik aan lagerballetjes kan komen.

Kom uit regio Breda/Tilburg trouwens

Have fun in this life!
Ledlover

Golden Member

Voordat je een sliert diodes gaat regelen, is het misschien beter om eerst even te kijken in de datasheet van de flyback of die de gelijkrichting niet al ingebouwd heeft.

Ik woon helaas niet in de buurt.

Je kan beter wat teveel dan wat te weinig windingen primair hebben, want dan kan je experimenteel vaststellen wanneer je primaire is afgestemd op dezelfde frequentie als de secundaire. Stuk plastic elektrabuis nemen en daar je draad mee verbinden, zodat je de primaire kan aftasten tot de vonken het grootst zijn :)

De diodes heb ik liggen, dus dat is geen probleem.

Heb proberen te zoeken op typenummer van de flyback (kfs20998) maar krijg geen pagina's gevonden waar ik specs op kan zien.

Maar nu eerst die primary maken :)

Edit:

Primary gemaakt, maar resultaat valt tegen. Met de 7turns primary krijg ik meer vonk dan met deze 10turns met de afmetingen die javatc aangeeft. Morgen maar eens kijken wat 9turns doet en anders met de 7turns nog wat expirimenteren met afstand tussen de draden. 8turns had ik al getest, maar dat gaf net wat minder vonk dan de 7turns

[Bericht gewijzigd door Freakert op 14 februari 2019 23:40:03 (44%)]

Have fun in this life!

Na wat kloten met de grote primary maar dan met 9, 8, 7 of 6 turns, ben ik er achter dat ik toch met de oude 7turns primary de grootste vonken trek.

Heb nu ook een sliert 1n4007 diodes tussen de flyback en sparkgap, lijkt het net wat beter mee te worden, maar niet veel.

Ondertussen ook een mini coil gemaakt. Gewoon omdat het kan :)

https://youtu.be/Qblc79OK96M

Have fun in this life!
maartenbakker

Golden Member

1N4007 is veel te traag voor pulsen.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Welke zou je dan nemen?
Ik heb nog 1n4937 liggen, zou dat al beter gaan? Of toch echt wat anders bestellen?

Have fun in this life!

De UF4007 is de snellere versie van de 1N4007, of anders wat uit een tv hergebruiken.

"tijd is relatief"
Ledlover

Golden Member

Ik ga het nog eens zeggen, regel meetapparatuur...

En misschien ook rondsnuffelen voor een kleine neontrafo.

maartenbakker

Golden Member

1N4937 is redelijk snel, 200nS zag ik zo gauw staan. De UF4007 zit ergens onder de 100nS. Punt van een snelle diode gebruiken is dat de energie niet in de diode verloren gaat voordat hij eindelijk besloten heeft om de stroom door te laten.

Ik verving laatst in een Samsung TV een 1N4007 die gebruikt was in de voeding om een hulpspanning van iets van 15V bij een paar mA gelijk te richten uit een van de hoogfrequent aangestuurde trafo's. Ruim zwaar genoeg qua spanning en stroom, maar toch was de printplaat eronder bruinig verkleurd, simpelweg door de grote verliezen in de diode. De diode zelf was uiteindelijk onderbroken geraakt.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Meetapparatuur ga ik regelen. Duurt alleen ff voor het vanuit china hier is.

https://m.aliexpress.com/item/32919012431.html?pid=808_0000_...0443837969

Is dit iets?

Nog andere meters nodig?

Zal gelijk een aantal uf4007 meebestellen.

Ik wil wel flybacks blijven gebruiken.
Heb er nog 2 liggen, dus daar kan ik nog wel ff mee vooruit (hoop ik).

Vanavond ook even een 16v lipo accu aangesloten, dat gaf ook al verbetering.
Daarmee kreeg ik een echt mooie vonk.

https://youtu.be/gqKJgQEJYwY

Hoeveel grotere vonk zou ik nog aan kunnen blijven raken? Want dat is wel een van de doelen.

Have fun in this life!

Die capaciteitsmeter die jij bedoelt meet tot aan 200pF als ondergrens.
Voor hoogfrequent schakelingen is dat te weinig,
neem de LC meter welke @LetterHenk bedoelde, daarmee kun je ook nog spoelen meten en deze meet vanaf 0pF (ik heb die zelf ook en bevalt me prima, alleen niet echt nauwkeurig maar ja dat kan je voor dat budget verwachten).

Op een flyback transformator kun je nog wel meer spanning zetten, tot 48Vdc moet geen probleem zijn als de transistor maar voldoende koeling krijgt.

Ik heb altijd een tc gemaakt uit neon transformatoren en dat ging ook heel goed.

"tijd is relatief"
Ledlover

Golden Member

Meestal is de lengte van je vonk begrenst door de isolatie van je secundaire, en de hoogte daarvan. Op een gegeven moment krijg je overslag van topload naar primaire, of begin je overslag tussen windingen van je secundaire te krijgen.

Verder vind ik dit voor een flyback gevoede TC een keurig resultaat. Je zou nog meer vermogen er in kunnen proberen te krijgen. Dus je condensator tot een hogere spanning opladen door de vonkbrug verder open te zetten, en de ingangsspanning van je driver te verhogen.
Totdat er iets 'poef' zegt.

Als ik een kant en klare LC meter in NL zou bestellen, wat zouden dan goede opties zijn?

Wil de TC low budget houden, maar goed gereedschap heb ik ook met andere dingen nog wat aan, dus dat hoeft niet persee budgetspul te zijn (maar ook weer niet het duurste van t duurste :p )

Toch leuk te horen dat ik in principe nette resultaten haal.

Heb laatst ook eventjes op 24volt geprobeert, gaat ook goed, maar dat begin je al wel wat te voelen als je die aanraakt :)

Merk trouwens dat als ik de vonk naar mn vinger over laat springen en omlaag ga, de vonk ook makkelijk uit de secondary zelf komt tot ver onderaan. Is dit op te lossen met nog wat laagjes emaille verf of beter een laagje epoxy smeren?

Have fun in this life!