锁相环特斯拉线圈制作图解

成品镇楼

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项目：锁相环特斯拉线圈（PLLsstc）

难度：★★★★☆☆

极客指数：★★★★☆☆

时间：两周 嘿喂狗（～￣▽￣）～

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首先什么是特斯拉线圈呢？

特斯拉线圈，是塞尔维亚籍科学家尼古拉·特斯拉于1891年发明，用来演示无线输电以及高频高压交流电特性的装置。特斯拉线圈又叫泰斯拉线圈，因为这是从“Tesla”这个英文名直接音译过来的。固态特斯拉线圈还可以通过音频来控制，使电路推动空气发声。

这是一种分布参数高频共振变压器，可以获得上百万伏的高频电压。根据特斯拉线圈由LC振荡接收能量的原理，设计出了极具现代感的SSTC固态特斯拉线圈 ······ 巴拉巴拉······想知道的请找百度百科。╰（￣▽￣）╭

向伟人尼古拉·特斯拉致敬！！

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第一先百度一下电路图，理解一下它的原理。。。不然都头来都不知自己做了什么。

特斯拉线圈是一种利用谐振原理运作的“升压变压器”首先，对次级线圈发射一些能量，使它内部有高频交流电（LC振荡），然后会发射出电磁波。电磁波被天线或磁环接收，经过CD4046内部的电路，锁定谐振范围，然后输出相应频率的方波信号输入两枚功率放大芯片，再通过GDT（Gate Driver Transformer，门驱动变压器）输入到一个半桥（功率放大电路）中，产生强度较高的电磁波，被次级线圈接收。此时次级线圈内再次有了能量，会以电磁波的形式发射出来，输入天线或磁环，于是就这样循环下去了。次级线圈接受的能力一部分以电磁波的形式发射出来，另外因为次级一端接地，次级另一端与大地形成等效电容，所以另一部分能量以电弧的形式向空气放电，利用了谐振时产生高电压的这一特性来制造闪电。出来的电弧就是我们希望看到的视觉效果了。

至于播放音乐，则是以FM/AM（调频/调幅）来实现的载波，将低频信号调制入高频信号，这高频信号也就是次级等效电容谐振的频率相同的。之后当电弧放电时就可以听到低频信号的声音了。

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第二，电路图里出现了个不熟悉的芯片，那就百度一下它。。找它的资料。

CD4046芯片介绍

CD4046是通用的CMOS锁相环集成电路，其特点是电源电压范围宽（为3V－18V），输入阻抗高（约100MΩ），动态功耗小，在中心频率f0为10kHz下功耗仅为600μW，属微功耗器件。

锁相环电路原理及应用

锁相的意义是相位同步的自动控制，能够完成两个电信号相位同步的自动控制闭环系统叫做锁相环，简称PLL。它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域。锁相环主要由相位比较器（PC）、压控振荡器（VCO）。低通滤波器三部分组成。

类比理解：我们刚开始学车的时候，在道路上开车，眼睛就好像一个鉴相器，负责发现车行驶的方向（反馈）和前方的路（输入）是否有差别，把差别输入大脑进行判断，然后指挥双手旋转方向盘，旋转方向盘的动作转换成车的行驶方向

我们通过这么一个闭环过程不断地调节方向盘，保证车行驶在正道上

CD4049芯片介绍

CD4049和CD4046似乎只是差了一个数字的不同，但是其功能就大大不同了。CD4049是六反相缓冲器（非门），具有仅用一电源电压（VCC）进行逻辑电平转换的特征。用作逻辑电平转换时，输入高电平电压（V IH）超过电源电压V CD。

电源电压（VDD） -0.5V ~ +18V 输入电压 （VIN） -0.5V ~ +18V

TC4422芯片介绍

TC4421/TC4422是强电流缓冲器/驱动器，能够驱动大功率MOSFET和IGBT搜索。TC4421/TC4422的输入端可以由TTL或CMOS（3V至18V）直接驱动。

IRF460场效应管介绍

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第三，基本上全部的资料都找到了，总结起来然后准备开始制作

自己改了的电路图。

到某宝买些电子元件，常用的电容和电阻基本上都要备齐些。

材料清单：

IC：

CD4046 ， CD4049，TC4422

场效应管：irfp460（如果你喜欢作死那就买多几个）

电阻：

12k 18k 120k 100 2.5 NTC10D-15

电容：

10nf 100nf 10uf 10nf 5uf电磁炉电容 0.3uf电磁炉电容 450v470uf滤波电容 105独石

二极管：

in4148 in5819 p6ke440ca

其他：

整流桥，保险丝，洞洞板，覆铜板，3cm绿环，腐蚀液，音乐接口

工具：~~~基本工具啦 ［］~（￣▽￣）~*

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第四，先想好自己想做多大的TC，用软件算好。

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第五，焊接电路板

我自己折腾出来的走线图，当然你可以自己安所需的画一个更好的。

没错我当时是拿示波器来测试信号的，马上就发现有问题了，tc4422买到假货了。

换了之后就没事了。

还有一点要注意 自己定的谐振频率大概在500khz到400khz直接如果超过这个的话要调整12脚和11脚的电阻，调整频率输出范围。

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第六，绕个长线圈。最考验你的耐心。

如果你手艺好的话可以试试直接用绕，如果你像楼主一样手残的话就要做个绕制支架了。。。

用简单的pvc做两个轴承，两个转杆独立运动，减速电机夹着一个转杆动。然后就靠自己辅助绕线了。

三小时后的成果》》》》》

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第七，制作PCB印制电路板

之后就要把半桥功率部分做好了，考虑到电压比较高，所以我采用覆铜板，腐蚀制作PCB板。便着手开始设计半桥pcb

半桥的做好了，做整流部分的~~~~~

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第八，组装上电测试，如果调到入锁指示灯会高亮的。注意要接地，还有地线过反馈线圈的方向要注意好，不然就只能拉弧不喷弧。。。

把GDT绕好后，所有的部件都制作完成，低压测试一下。半桥输入23v

GDT绕制图

发现振铃比较大，之后加大了栅极的电阻，有效的减小了振铃。

慢慢的细调频率。

可以见到小很小的电弧在铜丝上面。

次级还可以感应节能灯，使节能灯内的荧光粉发光。

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第九，哈哈如果你幸运的调到入锁，并像上一步那样的话，正面你离成功就

只有一步之遥了。掏出我的110vac变压器，接上试试吧。。。

小心你的手机，电容屏在tc周围时会被干扰。

找出音频线，接上去播音乐。。。听着虽然有些电弧自带的噪音，但是这是多么酷啊。。

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稍微总结一下：

作品的缺点是，TC4422和半桥的IRF460还是有点过热， 不能开太长时间。

整个体积还是比较大。其芯片调制是FM即调频，所以音质有点差，加上电弧声也比较大，

只好开大功率了。没有加灭弧，所以电弧为蔟状，电弧较短。但是在110v状态下460发热不太明显

注意事项：

绕制线圈时要数清楚匝数，不然调谐振会花好多时间。

线圈绕制漆包线不要重叠，（虽然我也不知后果会怎样）

反馈线圈方向一定要弄好，不然你也找不到出了什么问题。

接地或者接到铝合金窗户上，主要看入锁灯亮不亮。（其实接到大块金属就行）

基本差不多了吧。。。

祝你成功！！