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Solid State Teslaspule mit Plasmaelektrode

Immer noch fehlte in meiner Sammlung eine Solid State Tesla Coil kurz SSTC. Solid State bedeutet, daß die Spule mit einem mit Halbleitern (Transistor, Fet) bestücktem Generator betrieben wird. In der normalen Betriebsart CW (continues wave) entspricht die SSTC einer VTTC, abgesehen von der niedrigeren Betriebsspannung des Generators.
Als Besonderheit wurde diese Spule mit einer Plasmaelektrode ausgestattet, d.h. die Dachkapazität besteht nicht aus einer Metallkugel sondern aus einer mit einem Gas gefüllten Glaskugel.

Schaltung: da diese oben erwähnte Plasmaelektrode mit relativ wenig HF-Leistung auskommt, mehr Leistung brächte thermische Probleme, wurde im Gegensatz zu der meist verwendeten Halbbrückenschaltung, ein einfacher Eintakttreiber verwendet. Als Oszillator wird das bekannte Timer IC NE 555 verwendet, dessen Ausgangspulse über einen Mosfet Treiber ICL 7667 eine Mosfet Leistungsstufe ansteuert. Der FET und der zugehörige Gleichrichter sind auf einem großen Kühlkörper angebracht welcher durch zwei CPU Lüfter gekühlt wird. Dieser Leistungs MOSFET schaltet die nicht abgestimmte Sekundärspule aus 5 Windungen PVC isolierter Litze.
Die Kopplung zwischen Primär und Sekundärspule ist sehr fest, da die Primärspule direkt auf das unterste Ende der Sekundärspule gewickelt ist. Die 33 cm lange Sekundärspule ist mit etwa 1000 Wicklungen eines 0.2 mm CuL Drahtes auf ein 7 cm dickes Plexiglasrohr gewickelt. Die Schwingfrequenz beträgt etwa 380 kHz und kann mit einem Poti an der Frontplatte fein verstellt werden. Durch die Plasmaentladung ändert sich die Kapazität der Kugel sodaß es sinnvoll sein kann die Frequenz nachzustellen. Außerdem verändert sich die Erscheinungsformen der Entladungen mit veränderter Frequenz
Die Glaskugel mit 15 cm Durchmesser wurde als Konfektbehälter in der Glasabteilung eines Kaufhauses gefunden. Ein mit Uhu Plus eingeklebter Plexiglasboden sorgt für einen vakuumdichten Abschluß. Abgepumpt wird die Kugel durch eine Glasröhre welche im Inneren der Sekundärspule nach unten über ein Magnetventil zu einem Pumpstutzen an der Frontplatte führt.
 
Betrieb: Nachdem die Kugel unter den angebrachten Vorsichtsmaßnahmen gegen eine mögliche Implosion (Splitterschutz) auf einen Druck von 0.01 mBar evakuiert worden war wurden verschiedene Gase eingefüllt und die Entladungen bei verschiedenen Drucken getestet. Leider geben die Fotographien die feinen Farbnuancen der Gasentladungen nur unzureichend wieder.
Bei den Gasen Helium und Neon zündet die Entladung schon bei Atmosphärendruck, sonst sind Drucke um die 100mBar notwendig. Sowohl von den Farben wie auch den Betriebsparametern wäre wohl eine He/Ne Mischung ein gut geeignetes Fühlgas
 
 
 
 
 
       
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