Dimensionamento componenti bobina di Tesla

[Vincenzo2032]

Salve a tutti, questo è il mio primo progetto e avrei bisogno di aiuto nel dimensionamento dei componenti. Ho già visto il video del signor Aisa dove spiega le formule necessarie, ma ogni volta che arrivo al calcolo dell'induttanza del primario mi blocco. Partendo dall'inizio, siccome è appunto la mia prima esperieza con oggetti del genere, volevo costruire qualcosa di non troppo grande (sostanzialmente che possa stare su una scrivania) e non troppo costoso, ma leggendo qualche post qui nel forum ho visto che per ottenere un qualcosa di apprezzabile bisogna lavorare con almeno una tensione di 6000V, così cercando su enternet ho trovato un trasformstore da circa 15 euro con una potenza di uscita di 6KV in AC e una corrente in uscita di 30mA.
Sapendo questo ho calcolato la lunghezza delle scariche con la formula menzionata nel video l=4,32*Pin^(1/2), e viene fuori che dovrebbero essere lunghe circa 58cm. Calcolo poi l'impedenza del trasformatore con Z=Vin/Iin=200Kohm, e con questa la Cres=1/(2pi*50*200Kohm)=15,9nF. Stimo allora la capacità del condensatore a 25nF come spiegato nel video per evitare inconvenienti, e calcolo Vcmax=Vin*1,41=8460V, ho quindi approssimato a 10000V, e tramite un sito calcolo che usando 40 condensatori da 1nF e 250V ciascuno collegati in serie riesco a ricoprire i valori necessari. A questo punto cominciano i problemi, infatti seguendo le istruzioni del video dovrei calcolare l'induttanza del primario L1, ma non so la frequenza di risonanza a cui il circuito dovrebbe vibrare, come faccio a trovarla? Grazie in anticipo per l'aiuto.

[Pier Aisa]

Ciao, la freq. di risonanza dipende dalle dimensioni. Con quanto hai detto direi che dovresti lavorare tra i 250khz e i 400khz. Prova a partire con 250kz. Aocchio dovresti avere un secondario diametro 10cm altezza. 80cm con circa. 1000 spire.

[Vincenzo2032]

Grazie infinite, era un problema che mi assillava da giorni ahaha. Comunque ho appena finito di fare i calcoli e, sempre seguendo la formula presa dal suo video, l'induttanza del primario viene 16uH. Adesso, siccome non vorrei appunto occupare troppo spazio, invece di fare un primario a spirale piatto vorrei fare degli avvolgimenti attorno al secondario a forma elicoidale, e facendo qualche ricerca ho trovato su un calcolatore la formula: L=((N^2)*(R^2))/(9R+10H), dove R=D/2, N=numero di giri, D=diametro delle spire, e H=altezza. È attendibile come formula?

[Vincenzo2032]

Ciao, la freq. di risonanza dipende dalle dimensioni. Con quanto hai detto direi che dovresti lavorare tra i 250khz e i 400khz. Prova a partire con 250kz. Aocchio dovresti avere un secondario diametro 10cm altezza. 80cm con circa. 1000 spire.

Buon pomeriggio, innanzitutto complimenti per il video sulle attrezzature da laboratorio, davvero molto interessante. Ho provato a continuare a fare i calcoli e anche se credo di aver sbagliato qualcosa, bene o male la bobina viene come da lei previsto circa 80cm. Siccome mi sono reso conto che è un pò troppo grande, a che voltaggio e con che frequenze dovrei lavorare per costruirne una non più alta di 40, massimo 50 cm? Grazie in anticipo per l'aiuto.

[Pier Aisa]

La tensione la puoi mantenere come prima, ma dovrai aumentare anche la frequenza di risonanza. Sempre ad occhio con 40cm viaggi attorno ai 500KHz, frequenza alta da gestire e più attenuata da effetto pelle, quindi in proporzione la bobina renderà di meno rispetto alla formula delle scariche classica, comuquw verrebbe fuori una bella bobina da tavolo.

[Vincenzo2032]

La tensione la puoi mantenere come prima, ma dovrai aumentare anche la frequenza di risonanza. Sempre ad occhio con 40cm viaggi attorno ai 500KHz, frequenza alta da gestire e più attenuata da effetto pelle, quindi in proporzione la bobina renderà di meno rispetto alla formula delle scariche classica, comuquw verrebbe fuori una bella bobina da tavolo.

Grazie ancora, un'ultima cosa, ma componenti come il filtro emi e il pfc sono necessari in una bobina così piccola?

[Pier Aisa]

Il pfc puoi anche rispoarmiarlo in effetti, considerato che ne farai un uso limitato nel tempo, ma il filtro ci vuole. Una bobina anche se piccola invia tanta di quella monnezza in rete, che puo' anche creare danni ai dispositivi più sensibili. Oggi si hanno tensioni di core sui digitali di 0,9V e 1,2V. Avere una bobina che scarica connessa alla sessa rete, fa venire i brividi

[Vincenzo2032]

Il pfc puoi anche rispoarmiarlo in effetti, considerato che ne farai un uso limitato nel tempo, ma il filtro ci vuole. Una bobina anche se piccola invia tanta di quella monnezza in rete, che puo' anche creare danni ai dispositivi più sensibili. Oggi si hanno tensioni di core sui digitali di 0,9V e 1,2V. Avere una bobina che scarica connessa alla sessa rete, fa venire i brividi

Ok, grazie, proverò a fare del mio meglio nella speranza che tutto vada bene ahah

[Pier Aisa]

Facci sapere anche le foto sono sempre gradite !
Grazie
Ciao
Pier

[Vincenzo2032]

Facci sapere anche le foto sono sempre gradite !
Grazie
Ciao
Pier

Salve, finalmente sono riuscito a liberarmi da quegli impegni che mi impedivano di dedicarmi al progetto, quindi oggi ho ripreso in mano carta e penna per riprovare a dimensionare i componenti. Ho confermato la capacità di risonanza a 0.0159uF (0,025 uF con il sistema LTR), ho poi calcolato l'induttanza del primario tenendo conto della frequenza di risonanza da lei consigliata e risulta 4,05uH. Ora mi trovo a dover trovare le dimensioni dell'avvolgimento primario, ma non so perchè non riesco ad arrivare a nulla..., secondo i miei calcoli poi dovrebbe venire una spira piatta enorme, pensavo quindi di utilizzare una a forma elicoidale da poter attaccare al secondario, ma girando tra vari siti trovo formule abbastanza diverse fra di loro. Saprebbe consigliarmi una formula adatta per un primario a forma elicoidale? Oppure, secondo lei così a occhio, è normale che la spira piatta venga così grande?
Grazie in anticipo per l'aiuto.