Ero sivun ”Teslamuuntaja” versioiden välillä

Kun teslamuuntajaan kytketään virta, alkaa piirin kondensaattori varautua. Kun [[kondensaattori]] on varautunut ennalta asetettuun jännitteeseen (usein 8–12kV), laukeaa kipinävälikytkin, joka kytkee virran ensiökäämiin. Tällöin ensiöpiiri alkaa värähdellä kondensaattorin kanssa. Samalla ensiökäämin korkeataajuinen magneettikenttä saattaa toisiokäämin resonoimaan. Tällöin toisiopiirin napojen välille syntyy suuri jännite, joka varaa toisiopiirin kondensaattorina toimivan toroidin. Kun toroidin jännite on noussut kyllin korkeaksi, ei se enää pysty pitämään varausta pinnallaan vaan purkaa energiansa suurena kipinänä.

 

SSTC on yksinkertaisin elektroninen teslamuuntaja. Siinä ensiöpiirin kytkemiseen käytetään Mosfet- tai IGBT-transistoreista koostuvaa H- tai puolisiltaa. Sillan ajamiseen tarvittu ohjaussignaali otetaan joko antennin avulla toision muodostamasta elektromagneettisesta kentästä, tai joskus harvoin virtamuuntajan avulla joko ensiö- tai toisiopiirin maajohtimesta. Varsinkin alkuaikoina sillan ohjaaminen suoritettiin kiinteällä oskillaattorilla. Tässä tavassa ongelmana on se, että jos oskillaattorin ja ajettavan resonaattorin taajuusero on suuri, ei silta enää kytkekään ensiöpiirin virran nollakohdissa (ZCS, ''Zero Current Switching''). Tällöin ensiöpiirin jännite saattaa nousta niin korkeaksi, että se ylittää kytkemiseen käytettyjen transistorien jännitteenkeston. Tällöin on seurauksena sillan tuhoutuminen.

 

SSTC:ssä on vain yksi resonanssipiiri, toisiopiiri. Koska ensiöpiiri ei sisällä kondensaattoria, ei se myöskään värähtele. Tämän vuoksi SSTC onkin jokseenkin rajoittunut, koska ensiöpiiri ei pysty suuremmilla tehoilla hyvin siirtämään energiaa toisiopiiriin. Parhaimmat SSTC:t pystyvät noin 50 cm:n kipinöihin 1 kW syötöstä.

 

ISSTC toimii kuten yksinkertainen puolijohdeteslakäämi, mutta siinä on keskeytin (engl. interrupter), joka antaa virtaa lyhyissä pulsseissa. Keskeyttimen avulla on mahdollista tuottaa pidempiä purkauksia, koska lyhyiden pulssien aikana on mahdollista syöttää enemmän tehoa. Keskeyttimellä saadaan myös aikaan erilaisia efektejä.

 

OLTC toimii kuten tavallinen teslakäämi, mutta siinä virran kytkemiseen käytetään kipinävälin sijaan suuritehoisia IGBT-transistoreja.

 

DRSSTC on SSTC:stä kehittyneempi versio, joka vastaa toimintatavaltaan perinteistä teslamuuntajaa. Siinäkin ensiöpiiriä ajetaan H-sillalla tai puolisillalla, mutta tärkeänä erona siinä on se, että sen ensiöpiiriin on lisätty kondensaattori sarjaan käämin kanssa. Tämän seurauksena ensiökin muodostaa värähtelypiirin. Kun ensiö- ja toisiopiirit viritetään värähtelemään samalla taajuudella, saadaan mahdollisimman tehokas energiansiirto. Parhaat DRSSTC:t pystyvät noin 3 metrin mittaisiin purkauksiin (tosin vain usean kilowatin syöttöteholla).

 

Koska DRSSTC:n ensiö on värähtelypiiri, nousevat siinä sekä virta että jännite hyvin korkeiksi. Tämän takia niissä käytetäänkin lähes pelkästään IGBT-transistoreja, sillä korkea virta, usein yli 600 ampeeria, tuhoaa useimmat teho-Mosfetit välittömästi. Teoriassa ensiöpiirin virta voi nousta kymmenkertaiseksi, jos piirin annetaan värähdellä vapaasti. Tästä syystä näissä järjestelmissä käytetäänkin keskeytintä joka antaa ensiöpiirille virtaa lyhyissä, muutamien millisekuntien pulsseissa. Keskeyttimessä on tärkeää, että se kytkee virran pois vain kun ensiön virta on nollassa (ZCS), tai muuten syntyvä induktiivinen piikki voi tuhota transistorit.

 

VTTC käyttää suuritehoisilla elektroniputkilla toteutettua oskillaattoria ajamaan ensiöpiiriä. Yleensä käytetään keskeytintä, jota putkiteslamuuntajan yhteydessä kutsutaan usein ''staccato-ohjaimeksi''. Putkilla on monia epäkohtia verrattuna nykyaikaisiin puolijohteisiin, mutta VTTC:llä pystyy tuottamaan hyvin mielenkiintoisia kipinäefektejä.

 

==Viitteet==

{{reflist}}

 

==Rakentelijoiden sivuja==