microSSTC – Plasma speaker

microSSTC - Výboje

Malé, jednoduché SSTC na vyšší frekvenci určené pro modulaci zvukem. Výboje cca 2cm do země, velmi dobrý výškový reproduktor :)

 

Chtěl jsem si vyzkoušet nějaké malé a jednoduché SSTC s možností audiomodulace. Měl jsem už z dřívějška pro podobné účely malý sekundár s těmito parametry:

  • průměr vinutí: 5cm
  • výška vinutí: 10,5cm
  • průměr drátu: 0,22mm
  • rezonanční frekvence (změřená): 1,435MHz, s hrotem trošku míň

Tento sekundár má vhodnou rezonanční frekvenci pro modulaci zvukem – tišší korona. Nad 2,5MHz by měla být korona téměř neslyšitelná – nezkoušel jsem. Tichá korona – čistší zvuk ;)

Zapojení: 

microSSTC -  Schéma

Jako zdroj jsem použil 24V trafo, usměrněné můstkem a vyhlazené kapacitou 2,2mF. Zdrojem pro budící elektroniku byl známý LM317, nastavený na cca 14,5V. Stabilizátor má na sobě malý chladič. Budič je obvod 4046 ve CMOS verzi, která není tak náchylná na rušení. Z něj je využito pouze VCO (napětím řízený oscilátor), nastavený na rozsah 1,03 – 1,64 MHz, regulovatelný napětím na pinu 9 – tedy polohou potenciometru. U napájení IO a od pinu 9 k zemi by měli být blokovací keramické kondenzátory. Na výstupu IO je komplemetárni dvojice tranzistorů, které zesilují signál pro spínání koncového spínače. Mají na sobě také menší chladič. Dále je už jen výkonový MOSFET tranzistor, v mém případě IRF830A. Má na sobě chladič cca 100cm2, který je ponořený do cca 0,5l vody. Téměř se neohřeje :) . Primár má 4 závity drátem licnou 1,5mm2, který je roztahaný na cca 3cm délky (zvýšení vazby). Je navinut na PVC trubce průměru 7,5cm. Odběr z 24V je cca 3A, účinnost odhaduji cca 60%, takže je dost možné, že tranzistor topí i 30W :D. Na druhé straně je tento obvod velmi jednoduchý a funguje většinou na 1. zapojení…

Dosáhl jsem asi 1,5cm rozvětvených výbojů do vzduchu, do země dá asi 2cm oblouk, který má velmi vysokou teplotu (železná jehla jde do oranžova po pár vteřinách). To sice není moc, ale s touto topologií a frekvencí se víc očekávat nedá. Tento teslák jsem však nestavěl kvůli dlouhým výbojům, ale kvůli audiomodulaci.

Audiomodulace:

Je to modulace TC nízkofrekvenčním signálem, tedy hudbou. U tohoto obvodu je zapojení velmi jednoduché, stačí k VCO pinu obvodu 4046 zapojit hudební signál přes malý kondenzátor, v mém případě 2u2 elyt. Já jsem signál připojil přímo z mobilu, hlasitost dostačuje. Vhodnější by bylo zapojit signál přes měnší zesilovač, aby byl větší rozkmit a tedy i hlasitost. S hudebním signálem se mění napětí na VCO pinu, tedy kolísá frekvence. S kolísající frekvencí se TC dostává mimo rezonanci – mění se amplituda na výstupu. Takže se dá říct, že je to amplitudová modulace (AM). Zvukem modulovaná korona velmi pěkně hraje :) Při správném naladění nechrčí ani při basech.

Fotky konstrukce: 

Fotky výbojů:

Videa: