Metehan Emlik | Tesla Bobini
1892’de Yugoslav mühendis Nikola Tesla tarafından bulunan Tesla Bobini, yüksek gerilim ve yüksek frekanslı bir akım kaynağıdır. Düşük gerilim kaynağını yüksek gerilim kaynağına dönüştürmek için(resim1.7), bir indiksiyon bobini kullanılır. İndüksiyon bobininin ikincil sarım uçlan bağlanır. Devre, Tesla bobininin birincil sarımı ve KONDANSATÖR üstünden tamamlanır. Birincil sarım manyetik olmayan bir çekirdek üstüne sarılı birkaç sargıdan oluşur ve çok sargılı olan ikincil sarımdan, ya hava boşluğuyla ya da yağla ayrılır.Birincil sarımdaki gerilim, tıpkı indüksiyon bobinindekine benzer bir süreçle artarak, ikincilden çıkar.
İkincil devreye, birincille rezonansa geçmesi için, ayarlı bir kondansatör bağlanabilir veya sabit doğru değerde kondansatör kullanılır . Böylece, ikincilde bobinde en yüksek verim elde edilir.
Tesla bobini Şeması
1-Yüksek Voltaj Kaynağı.
Tesla bobini yapmak için ilk yapmamız gerek şey birincil sarımı sürecek bir yüksek voltaj kaynağı bulmaktır. Yüksek voltaj kaynağı olarak şuan kullana bileceğiniz iki farklı alternatifiniz mevcut bunlar ; İndüksiyon bobini ve Eht trafosu
İndüksiyon bobini benzinli araçlarda silindire gelen yakıtın yüksek voltajın oluşturduğu ısı ile ateşlemede kullanılır. İndüksiyon bobininin içinde voltajı yükseltmek için iki ayrı sarım vardım. Ayrıca indüksiyon bobininin soğutması için içinde yağ bulunur. Araçlarda kullanıldığı için çok sağlam bir parçadır. İndiksiyon bobinini sanayideki Oto elektrikcilerinden 30-40 tl arası bir fiyata sıfır olarak veya 5- 10 tl gibi bir fiyata çıkma alilirsiniz.
Eht trafosu tüplü televizyonlarda yüksek voltaj kaynağı olarak kullanılır. Ben tesla bobini projemde ilk olarak eht trafosu kullanmak istemiştim bir tv tamircisinden almak istediğimde bana çarpılırsın diye satmamıştı 🙂 O yüzden projemi İndüksiyon bobini ile tamamladım.
İndüksiyon Bobinini Sürülmesi :
İndüksiyon bobinini Sürmek için sürücü devresi yapmalıyız. Çünkü İndüksiyon bobinleri ancak kare dalga ile çalışabilir.
Devrede Ne555 entegresi kare dalga üretmekte Kullanılır. 2 adet pot devreden çıkan kare dalganın frekansını değiştir. Devredeki malzemelerden Ne555 ve 2n3955 in yedeklerini alırsanız iyi olur ilk denemelerinizde yakabilirsiniz. Ayrıca devreyi delikli pertinaks üzerinde kolaylıkla kurabilirsiz
12V ve üstü 6 amperlik Güç Kaynağı
2 adet 10K´lık ayarlanabilir direnç
2 adet 1 k´lık direnç
1 adet 2n3055
1 adet Ne555
1 adet 100 ohm luk direnç
1 adet 25 volt 1uf kutuplu kondansatör
Sürücü devresi ve İndüksiyon bobininin Çalışması
NOT:Güçlü bir makine yapmak istiyorsanız bir den fazla indüksiyon bobinin kullanabilirsiniz.
2- Birincil ve İkincil Bobinlerin sarılması
Tesla bobininde Voltajın yükseltilip akımın düşürülmesi için bobinler kullanılır. İlk baştata bağsetiğim gibi Tesla bobininden verim alabilmek için birincil ve ikincil bobinlerin rezonansı eşit olmalıdır. Özellikle yabancı sitelerde Bobin hesabını yapan proğramlar var. Fakat bu proğramlar aşırı profosyonel çalışmalar yapılmadıkça kullanılmamalıdır. Çünkü kullanılsa bile teoride çıkan sarım değerleri pratikte işe yaramayacaktır. Bunun nedeni ise bobinlerin rezonansını etkileyen bir çok nedenin olması bunlar; bobinlerin tel kalınlığı, bobinlerin sarım şekilleri, Birincil bobinden geçen voltaj miktarı (özellikle bunu yapmanız çok zor 20-40 kv lık voltajı ölçmek için özel bir ölçüm aleti bulmalısınız.) vs. Hesaplama programı ile rezonansı ayarlayamıyorsak nasıl yapacağız diye bir soru oluştu aklınız şuan. Bunu Tesla Bobinine paralel bağladığım Kondansatörler ile deneme yanılma yolu ile yapacaz. Bu işlemi kondasatör bölmünde ayrıntılı olarak anlatacağım. Sarımları şimdi kafamıza göre yapıyoruz .Birincil bobin kalın bir tel ile ikicil bobin ise iletken olmayan bir nüve(plastik boru, tahta boru gibi) üzerine çok ince 0.5 -0,3 lük tel ile sarıyoruz. Ama şunu bilmeliyiz ki ne kadar çok sarım o kadar yüksek voltaj , o kadar büyük atlama. İkincil bobinin sarımını yaparken ilk sarımları jopon yapıştırıcısı tutturabilirsiniz daha sonra ise bobinin tamamını vernikleyerek daha sonradan teller arasında kaymaları engelleyebilirsiniz.
Benim Yaptığım Örnek Sarımlar
3- Kıvılcım Aralığı:
Tesla bobinine seri olarak bağlanır. Kondansatörlerin dolup boşalma sürelerini ayarlayarak Tesla bobininin frekansını değiştir. Kıvılcım aralığı mutlaka ayarlı yapılmalıdır. Herhangi bir hırdavatçıda gözünüze çarpan vidalı bir metali kullanabilirsiniz.
Tesla bobininin kasasını iletken olmayan herhangi bir maddeden yapabilirsiniz. Örnek Tesla bobinin arşivime burdan bakabilirsiniz ;
Tesla bobininin püf noktası kondansatörlerdir, genelde takınılan aşama budur. Tesla bobininde kondansaöt kullanmamızın iki sebebi vardır. Bircisi voltajı depolayıp attırmaktır. İkicisi ise birincil ve ikicil bobinler arasında kablosuz elektrik aktarımını en verimli şekilde sağlamak için bobinlerin rezonans frekanslarının birbirine eşit olması gerekmektedir. Devreye bağladığınız kondansatörler birincil bobinin rezonans frekansını değiştirmenize ve ikincil bobinin rezonans frekansına ile eşitlemenize yarar. Tesla bobininizde kullanacağınız kondasatör değirini tam olarak bulmak için bazı formüller vardır. Internette üzerinde bu formüllere ve hesaplama programlarına ulaşabilirsiniz. Ancak bu formülleri kullanmak için Tesla Bobinizde kullandığınız bir çok değişkenin değerini bilmez gerekemektedir. Örn: Bobinlerin entüktansı, birilcil bobine verdiğiniz voltaj miktarı gibi. Ölçüm hatalarından ve ortam değişkenliğinden dolayı genelde teorideki değerler pratikte tam olarak doğru olmayabilir.
Tesla bobininizde kullanacağınız kondasatör değirini bulmanın bir diğer yolu ise deneme yanılma yoludur. Tesla bobinin bütün diğer işleri bittikten sonra elektronikciye gidip kafamıza göre kutupsuz en yüksek voltajlı olanlarından değişik kapasitif değerinde birer adet kondansatörler alıyoruz(örn: 1000v 10n, 1500v 5n 1000v 1n gibi). Sonra aldığımız her kondansatörü tesla bobinine bağlıyarak ikincil bobinden çıkan ark uzunluğuna bakıyoruz. En yüksek ark yapan kondansatör değerini buluyoruz örneğin mesala 1000 volt 2 nono olarak buldunuz. 2 nano sizin bobinlerin rezonanslarının biribirne eşitlemek için ihtiyacınız olan sığa değeridir. Sığa değerini bulduktan sonra voltajı miktarını attrımamız gerekiyor. Örneğin 2000 volt 2 nano veya 4000 volt 2 nano yapmamız gerekiyiyor. 2000 volt 2n yapmak için iki adet 1 nano 2000 volt kondansatörü seri bağlamanız gerekmekterdir. 4000 volt 2 nano yapmak için dört adet 0.25 nano kondansatörü seri yapmanız lazım. Bu kısmdaki önemli nokta. Çok fazla attırısanız örneğin 20000 volt gibi bu sefer kondansatörler tam olarak şarj olmayacağı için verim azalacaktır. Çıkardacağınız kondansatör voltaj değeri sizin devreye verdiğiz yüksek voltaj miktarınan bağlıdır.
Son Bağlantı Şeması
Kondansatörler test edildikten sonra elektrik bağlantısı kesilse bile iletken bacaklara dokunulmamalıdır Çarpılabilirsiniz!!!!! Testten sonra kondansatörlerin bacakları kesinlikle şase yaptırmalısınız!!!!
Seramik kapasitör kullanmayınız ayrıca kapasitörler bacakları arası aralığı yüksek tutuyoruz aksi halde aralarında ark atlaması olabilir.