Zelfbouw Tesla Coil

Op 5 januari 2022 14:41:09 schreef Floris-Jan:
Kijk dat verklaard, vond het al vreemd dat de lagere drempelspanning van de schottky diode nodig zou zijn, bedankt! Ik zal eens kijken of ik de schakelsnelheid van beide diodes kan meten.

Ik heb deze schakeling op breadboard gemaakt om het schakelen van de diode te bekijken:

Het input signaal is een blokgolf tussen -1V en 1V, zonder de diode in het schema ziet dat er zo uit:

Met de MBR1645 ziet het er zo uit:

En met de 1N4007 heb ik dit gemeten:

Het schakelgedrag van de 1N4007 ziet er vreemd uit. In eerste instantie schiet de diode gewoon naar de negatieve spanning in plaats van in sper te gaan. Hierdoor kwam in mijn circuit de mosfet body diode waarschijnlijk in geleiding en maakte het dus geen verschil of ik de 1N4007 wel of niet toevoegde.

Op 5 januari 2022 15:57:03 schreef Frederick E. Terman:
[...]Enigszins off topic, maar voor de grap heb ik dit plaatje eens in Excel gestopt (eerst gesampled met een online digitizer). In Excel zit ook een Fourier functie, zodat je leuk de twee pieken kunt zien. NB: ik zal in de amplitude wel een factor 10 vergeten zijn denk ik.
[bijlage]

--
Voor de capaciteit van aan één kant geaarde cilinderspoelen is er de vereenvoudigde Medhurst-formule: C = πε0D ( 0,4(H/D + 1) + 0,9√(D/H) )
Aan de hand van je foto's (gegeven: de bananenbussen zitten 19 mm uit elkaar!) schatte ik de diameter van de spoelvorm D= 50 mm, en om met 100 windingen op 400 µH te komen zou de hoogte van de wikkeling dan H= 40 mm moeten zijn. Zo kwam ik met Medhurst op een capaciteit van 2,4 pF.
Het is leuk te zien dat voor zowel zelfinductie als capaciteit de theorie goed overeenkomt met de praktijk. :)

Bedankt voor het delen, erg interessant. Die 50mm diameter en 40mm hoogte kloppen exact! Ik kwam hier terug ergens op 2.5pF dus dat klopt behoorlijk met jouw berekening! Toch begrijp ik niet helemaal waarom de dikte van het isolatie materiaal van het wikkeldraad niet terugkomt in de formule? Theoretisch kan je ook 10 wikkelingen maken in dezelfde hoogte en dan krijg je denk ik echt minder capaciteit (die 10 wikkelingen krijg je als ik bijvoorbeeld isolatiedraad had gebruikt: dikker draad maar ook dikkere isolatie). Of is de aanname voor deze Medhurst-formule dat de isolatie laag qua dikte te verwaarlozen is ten opzichte van het koperdraad?

Frederick E. Terman

Honourable Member

Wat Medhurst hier berekent is welke capaciteit er over de spoel lijkt te staan. Het is het gecombineerde effect van alle capaciteitjes van alle stukjes spoel naar aarde. Het blijkt dat het voldoende is naar de afmetingen van de cilinder te kijken.

De formule gaat er dan wel van uit dat de spoel redelijk is gemaakt, dus enigszins 'strevend naar hoge Q'.
Zou je bijvoorbeeld maar tien windingen gebruiken over die hoogte, of nog erger: maar één, als een 4 cm hoge wokkel, dan zou blijken dat je dezelfde zelfinductie met een betere Q kunt bereiken met andere afmetingen.
Meestal komt dat neer op: geen idioot lange of dikke spoelen, één laag wikkelen, en liefst wat ruimte tussen de windingen.
En voor dié spoel zou dan Medhurst weer een goede benadering geven (naar verluidt binnen 5%).

--
Wat je bij de 1N4007 daar mooi ziet, is de reverse recovery time: de tijd die de diode nodig heeft om van geleiding naar sper te gaan.
Stel je voor dat hij in geleiding tjokvol met ladingdragers zit, en dat die er bij het sperren eerst allemaal uit moeten. Is dát eenmaal gebeurd, dan pas loopt er geen stroom meer.
Officieel kán een 4007 helemaal geen 100 kHz gelijkrichten, omdat zijn reverse recovery time akelig dicht in de buurt van een halve periode daarvan komt. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org