Bauanleitung

24V Solid-State-Teslaspule10x10 Version

Einleitung:

Der Bau der Teslaspule ist auch für Anfänger kein Problem und dauert mit dem Wickeln der Spule ungefähr 3-4 Stunden. Benötigt wird für die Lötarbeiten ein Lötkolben (besser eine regelbare Lötstation), bleifreies Lötzinn 0,5mm oder 1mm, ein Inbus-oder Schlitzschraubenzieher, ein kleiner Seitenschneider sowie etwas elektrisch nicht leitende Wärmeleitpaste. Die Sekundärspule wird auf ein 70iger Kunststoffrohr gewickelt, solche Rohre sind in jedem Baumarkt erhältlich. Zusätzlich wird eine Dosenabdeckung (Elektroabteilung) mit 70cm Durchmesser benötigt. Es wird Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von 0,2mm verwendet. Benötigt werden 250m.Die Primärwindung besteht aus Kupferdraht (isoliert oder tauchlackiert) mit 1mm Durchmesser (gibt es isoliert ebenfalls in jeder Elektroabteilung als starre Elektroleitung mit 0,75mm2). Zur Stromversorgung dient ein Trafo mit 100W Leistung und zwischen 16-18V Ausgangsspannung (maximal sind 24V~ möglich). Zum Testen kann auch ein einfacher konventioneller (kein elektronischer) Halogentrafo genutzt werden und die Primärspule frei verdrahtet aufgestellt werden. Benötigt wird noch ein 1mm und ein 3mm Bohrer (Holz oder Metall).

Am Ende ist noch mal eine detaillierte Liste aller benötigten Teile angehängt.

WarnhinweiseDie Spannung im Primärstromkreis ist ungefährlich, auch die Hochspannung an der Flammelektrode ist nicht tödlich, trotzdem sollte eine Berührung der Blitze vermieden werden, weil dies zu schmerzhaften Hautverbrennungen führen kann. Empfindliche elektronische Geräte sollten nur in einem Abstand von 1m betrieben werden. Die Teslaspule ist kein Spielzeug und gehört in keinem Fall in Kinderhände!

Die Blitze können Gase und leicht entzündliche Gegenstände entzünden, deshalb unbedingt Abstand zu brennbaren Flüssigkeiten, Gase oder anderen Stoffen halten.

Schritt 1: Vorbereitung des Kühlkörpers

Die beiden BD912 und die beiden IRF3205 werden auf die leere Platine gesteckt (nicht gelötet!!!). Die Transistoren sind paarig angeordnet. Der 4,7µF-Kondensator wird als Begrenzung ebenfalls auf die Platine aufgesteckt (nicht gelötet!). Die 4 Transistoren werden ohne Glimmerplättchen und Isoliernippel auf den Kühlkörper geschraubt. Die Schrauben nicht mit Gewalt anziehen, sonst reißt das Gewinde! Der Kühlkörper kann nun entnommen werden.

Schritt 2: Isolieren der Transistoren

Ein Transistor wird angeschraubt und an den Platz eine kleine Menge Wärmeleitpaste aufgebracht.

Schritt 3: Glimmerscheibe auflegen

Die Glimmerscheibe wird aufgelegt und auf die Scheibe ebenfalls eine kleine Menge Wärmeleitpaste aufgetragen.

Schritt 4: Isoliernippel am Transistor anbringen

Der Isoliernippel wird wie im Bild gezeigt angebracht .

Schritt 5: Den Kühlkörper wieder auf die Platine stecken

Schritt 6: Den Transistor verschrauben

Diesen Vorgang für alle vier Transistoren durchführen. Danach wird der Kühlkörper mit den Transistoren aus der Platine entnommen.

Schritt 7: Widerstände einlöten

Gestartet wird mit dem 4,7 Ohm-Widerstand in der oberen rechten Ecke der Platine.

Schritt 8 : Einbau des IC-Sockels

Bei dem IC-Sockel auf die Kerbe achten. Diese muss zum 22k-Widerstand zeigen.

Schritt 9: Einbau der beiden SF18-Dioden und der Brücke

Unbedingt auf die Einbaurichtung der beiden Dioden achten!

Schritt 10: Einbau der fünf 1N4007 Dioden

Unbedingt auf die Einbaurichtung der Dioden achten!

Schritt 11: Einbau der fünf 1N5819 Dioden

Unbedingt auf die Einbaurichtung der Dioden achten!

Schritt 12: Einbau der ZD15 Zenerdiode

Unbedingt die Einbaurichtung beachten. Nicht mit der ZD51-Diode verwechseln!

Schritt 13: Einbau der ZD51 Zenerdiode

Unbedingt die Einbaurichtung beachten. Nicht mit der ZD15-Diode verwechseln!

Schritt 14: Einbau der vier 100nF-Kondensatoren

Schritt 15: Einbau des 100k-Trimmers

Schritt 16: Einbau des 22µF-Tantalkondensators

Unbedingt die Polung beachten! Der Pluspol ist auf dem Tantalkondensator gekennzeichnet.

Schritt 17: Einbau des 1000µF-Elkos

Unbedingt die Polung beachten! Der Minuspol ist eindeutig gekennzeichnet.

Schritt 18: Einbau der drei 2200µF-Elkos

Unbedingt die Polung beachten! Der Minuspol ist eindeutig gekennzeichnet.

Schritt 19: Einbau des Brückengleichrichters

Unbedingt die Einbaurichtung des Gleichrichters beachten! Der Pluspol ist gekennzeichnet.

Schritt 20: Einbau der LED

Das längere Anschlussbein ist der Pluspol. Vor dem Einlöten umbiegen!

Schritt 21: Einbau des 4,7µF-Kondensator

Schritt 22: Einbau der beiden BUZ11-Transistoren

Die Einbaurichtung unbedingt beachten!

Schritt 23: Einbau der Schraubklemme

Schritt 24: Einsetzen des IC NE555

Die Kerbe am IC muss zum 22k-Widerstand zeigen.

Schritt 25 : Einsetzen des Kühlkörpers mit den Transistoren

Der Kühlkörper darf den BUZ11-Transistor nicht berühren. Ggf. müssen alle Transistoren auf dem Kühlkörper verschoben werden!

Der Kühlkörper darf den 4,7µF-Kondensator nicht berühren!

Schritt 26: Einbau der 4poligen Schraubklemme

Schritt 17: Einbau des Übertragers

Der Übertrager besteht aus einem Eisenkern. Auf diesen werden stramm 30 Windungen gewickelt. Danach wird in gleichem Wicklungssinn 15 Windungen aufgewickelt. Der Übertrager sollte dann so wie oben abgebildet aussehen.

Die 30 Windungen gehören in die beiden rot markierten vorderen Löcher.

Die fertigt gelötete Platine

Damit sind die Lötarbeiten abgeschlossen. An dieser Stelle sollten alle Lötstellen noch einmal kontrolliert werden. Vor allem ist auf Kurzschlüsse zu achten. Auch die Einbaurichtung aller Dioden zur Sicherheit noch einmal nachprüfen.

Bau der Spulen

Nun geht es an den Aufbau der Spulen. Die Primärspule wird aus 0,75mm2 Kupferkabel (entweder mit Kunststoff isoliert oder als Kupferlackdraht) angefertigt.

Zum Testbetrieb werden zwei Wicklungen auf ein 110cm Kunststoffrohr (in jedem Baumarkt erhältlich) gewickelt. An der Stelle, wo beiden Enden zusammentreffen wird ein kleines Stück in der Spule abisoliert und ein drittes Kabel angelötet. Von diesem angelöteten Kabel gibt es jetzt eine Windung nach rechts und eine Windung nach links. Das ist schon die fertige Primärspule.

Für die Sekundärspule wird ein 70iger Kunststoffrohr mit der Länge von 24,5cm benötigt. Jeweils in einem Abstand von 1cm wird ein Loch von 1mm gebohrt (kann auch größer sein). Zum Wickeln der Spule empfiehlt sich eine einfache Wickelvorrichtung.

Die fertige Spule muss unbedingt mit einem Acryllack fixiert werden, ansonsten können die Windungen später verrutschen und die Spule unbrauchbar werden.

An das eine Ende der Spule wird ein isoliertes Kabel mit 0,5mm Durchmesser angelötet. Dazu muss der Lötlack vorsichtig auf ungefähr 1cm mit einem Messer abgekratzt werden. Das Kabel ist mit Heißkleber oder Epoxidharz gut mit dem Spulenkörper zu verkleben, ansonsten kann der dünne Kupferdraht später leicht abreißen.

Auf der anderen Seite wird die Flammelektrode angebracht. Dazu wird ein Dosendeckel mit 70cm Durchmesser in der Mitte durchbohrt.

Der Kupferdraht wird mit dem Ringkabelschuh verlötet (vorher gut den Lötlack abkratzen) und dieser auf die Schraube gesteckt.

Die Schraube mit dem Ringkabelschuh wird von unten durch den Dosendeckel gesteckt und die Flammelektrode oben verschraubt. Damit ist die Sekundärspule fertig.

Der Anschluss an die Schraubklemmen erfolgt nach folgenden Schema:

F = Feedback, das Kabel aus dem Fuß der SekundärspuleM = Mittleres Kabel der Primärspule1, 2 = Die beiden anderen Kabel der Primärspule

Sollte die Spule nicht zünden, müssen die Kabel 1 und 2 gegebenenfalls getauscht werden.

Bestückungsplan

D1...D5 1N4007D7...D10 1N5819C1, C8,C9 2200µF/35VC5 1000µF/16VC2 22µF TantalperleC10 4,7µF 630VC3, C4, C6, C7 100nF/100V

WiderständeR11 4,7Ω gelb-violett-gold10Ω braun-schwarz-schwarz-gold-braun330Ω orange-orange-schwarz-schwarz-braun-rot1kΩ braun-schwarz-schwarz-braun-braun2,2kΩ rot-rot-schwarz-braun-braun22kΩ rot-rot-schwarz-rot-braun39kΩ orange-weiß-schwarz-rot-braun80,6kΩ grau-schwarz-blau-rot-braun-rot165kΩ braun-blau-grün-orange-braun-rot

Benötigte Materialien

Wärmeleitpaste (nicht elektrisch leitend) ~0,5gPVC-Rohr 70iger 24,5cmDosendeckel 70mm Durchmesser 1xKupferdraht isoliert 1mm oder 0,75mm2 ~2mTrafo 16-18V~ 100W 1Litze 0,5mm Durchmesser ~15cmKupferlackdraht 0,2mm 250mKunststoffrohr 110er ~10cm

ArbeitsmaterialienAkkuschrauber1mm Bohrer Holz oder Metall3mm Bohrer Holz oder MetallHeißklebepistoleSeitenschneiderZangeSchlitzschraubenzieherLötkolben oder LötstationLötzinn 1mm (besser 0,5mm)