--- title: "Bobinas de Tesla | Lets Hack It" description: "Um arquivo visual dos projetos de bobinas de Tesla SSTC, DRSSTC e com centelhador de Lucas Teske, incluindo arcos musicais, controle por FPGA, notas técnicas, fotos e gravações." image: "https://lucasteske.dev/wp-content/uploads/2016/11/5620739994_1080ae890f_o.jpg" --- Escrito por Lucas Teske em 28 Novembro 2016 # Bobinas de Tesla Alta tensão · potência ressonante · 2011–2012 ## Potência ressonante, faíscas controladas por FPGA e um pouco de música. Um arquivo da oficina com SSTCs, DRSSTCs, interruptores musicais, circuitos experimentais de realimentação e toda a evolução da ZARC—de um protótipo de 600 W a uma máquina controlada por FPGA com quatro canais. [Explorar as construções principais](#coil-milestones)[Ver os experimentos de bancada](#coil-experiments) 13construções documentadas 16gravações 2011–2012período do arquivo ![Arcos elétricos roxos se ramificando a partir da DRSSTC ZARC em uma oficina escura](/wp-content/uploads/2016/11/5620739994_1080ae890f_o.jpg) _DRSSTC ZARC em funcionamento_ Diário da oficina ## Um arquivo de faíscas, falhas e hardware funcional Estas são as construções que sobreviveram o suficiente para serem documentadas. Juntas, registram experimentos com componentes de chaveamento, realimentação, sintonia, modulação de áudio, construção mecânica e controle por FPGA. As datas são dos envios dos vídeos, não necessariamente das construções. Normalmente houve pouco tempo entre a gravação e o envio. SSTC27 de agosto de 2012 ### ZINC SSTC Bobina portátil com modulação de áudio A última bobina de Tesla que construí foi uma SSTC compacta, controlada por dois MOSFETs IRFP250N e um driver de GDT em protoboard. Eu a projetei para viajar e demonstrar arcos musicais fora da oficina usando o interruptor de áudio da ZARC. - SSTC - 2 × IRFP250N - Audio [![](https://i.ytimg.com/vi/vFWoArNIBew/hqdefault.jpg) Demonstração da ZINC ](https://www.youtube.com/watch?v=vFWoArNIBew) SSTC23 de novembro de 2011 ### SSTC sem Driver Realimentação direta por transformador de corrente Uma SSTC experimental de meia onda e sem driver, baseada em um circuito que eu projetei. Um transformador de corrente no secundário alimenta diretamente os gates dos MOSFETs. Nunca otimizei o circuito, mas a realimentação funcionou. - Driverless - Half-wave - CT feedback [![](https://i.ytimg.com/vi/poqmtvrZDk0/hqdefault.jpg) Teste da SSTC sem driver ](https://www.youtube.com/watch?v=poqmtvrZDk0) [![Diagrama do circuito da SSTC sem driver](https://i.imgur.com/Th0JOug.png) ](https://i.imgur.com/Th0JOug.png) DRSSTC16 de setembro de 2011 ### ZARC com Interruptor MIDI em FPGA Quatro canais em rede de 220 VAC A configuração final da ZARC combinava um interruptor MIDI polifônico de quatro canais em FPGA com o controlador na base da bobina. O limite era de 400 A; após dessintonizar um pouco a bobina, a corrente medida no primário ficou abaixo de 320 A. - DRSSTC - FPGA MIDI - 320 A peak [![](https://i.ytimg.com/vi/gAdmvSDJwfU/hqdefault.jpg) Apresentação com MIDI em FPGA ](https://www.youtube.com/watch?v=gAdmvSDJwfU)[![](https://i.ytimg.com/vi/BHmwMWUPKDc/hqdefault.jpg) Falha do Variac ](https://www.youtube.com/watch?v=BHmwMWUPKDc) DRSSTC6 de abril de 2011 ### ZARC — Base Sintonizada A montagem mecânica final de 1 kW Refiz a base da ZARC e refinei a sintonia até chegar à configuração final—cerca de 1 kW de entrada, 110 VAC dobrados para aproximadamente 320 VDC no barramento e pico de 300 A em uma ponte completa com IRG4PC50UD. Continua sendo um dos meus projetos favoritos de engenharia elétrica. - DRSSTC - 1 kW - 300 A peak [![](https://i.ytimg.com/vi/8PSwmFOdTWc/hqdefault.jpg) Teste 1 da base sintonizada ](https://www.youtube.com/watch?v=8PSwmFOdTWc)[![](https://i.ytimg.com/vi/M4n_VW-3P9c/hqdefault.jpg) Teste 2 da base sintonizada ](https://www.youtube.com/watch?v=M4n_VW-3P9c) [![Base reconstruída da ZARC vista de cima e de frente](https://c2.staticflickr.com/6/5180/5583127713_041b5428d4_n.jpg) ](https://www.flickr.com/photos/energylabs/5583127713/in/album-72157626476042126/)[![Vista frontal da base reconstruída da ZARC](https://c7.staticflickr.com/6/5142/5583715958_dd2a87e698_n.jpg) ](https://www.flickr.com/photos/energylabs/5583715958/in/album-72157626476042126/)[![Iluminação por LEDs dentro da base da ZARC](https://c1.staticflickr.com/6/5096/5578809376_7a91391356_n.jpg) ](https://www.flickr.com/photos/energylabs/5578809376/in/album-72157626476042126/)[![DRSSTC ZARC produzindo arcos com metade da potência](https://c2.staticflickr.com/6/5143/5620107121_cb3cc9f639_n.jpg) ](https://www.flickr.com/photos/energylabs/5620107121/in/album-72157626476042126/) DRSSTC4 de março de 2011 ### ZARC — Primeiro Teste com Estrutura Completa Estrutura final, sintonia inicial A ZARC chegou à estrutura física final antes do último ajuste de sintonia. O interruptor ainda era a versão inicial, mas o sistema produziu arcos de quase 70 cm com estabilidade muito melhor. - DRSSTC - 70 cm arcs - Prototype [![](https://i.ytimg.com/vi/AjZxN-Oh8hQ/hqdefault.jpg) Teste 1 da estrutura final ](https://www.youtube.com/watch?v=AjZxN-Oh8hQ)[![](https://i.ytimg.com/vi/W45HzzltVCU/hqdefault.jpg) Teste 2 da estrutura final ](https://www.youtube.com/watch?v=W45HzzltVCU) DRSSTC26 de fevereiro de 2011 ### DRSSTC Musical A primeira DRSSTC com modulação de áudio que funcionou de forma confiável na linha da ZARC. As tentativas anteriores quase sempre terminaram em explosões; este protótipo finalmente transformou o interruptor em música e arcos estáveis. - DRSSTC - Audio modulation [![](https://i.ytimg.com/vi/3jsGwaVaCh8/hqdefault.jpg) Teste da DRSSTC musical ](https://www.youtube.com/watch?v=3jsGwaVaCh8) DRSSTC26 de fevereiro de 2011 ### Mini DRSSTC Uma DRSSTC compacta do mesmo período de desenvolvimento, construída para explorar a topologia em uma escala menor. - DRSSTC - Compact [![](https://i.ytimg.com/vi/9iRUjJxLCXo/hqdefault.jpg) Teste da Mini DRSSTC ](https://www.youtube.com/watch?v=9iRUjJxLCXo) SSTC26 de fevereiro de 2011 ### Micro SSTC de 1,5 MHz Uma SSTC de onda contínua operando a 1,5 MHz com uma ponte completa de MOSFETs IRF740—uma frequência de chaveamento deliberadamente agressiva para esse componente. - SSTC - 1.5 MHz - IRF740 [![](https://i.ytimg.com/vi/q4ZZiwBTu18/hqdefault.jpg) Teste em 1,5 MHz ](https://www.youtube.com/watch?v=q4ZZiwBTu18) SSTC26 de fevereiro de 2011 ### SSTC Média 3 Interruptor com modulação de áudio Esta montagem reutilizou o secundário das outras SSTCs médias e da minha primeira DRSSTC, mas recebeu um terminal de topo diferente e modulação de áudio. - SSTC - Audio modulation - Shared secondary [![](https://i.ytimg.com/vi/FZI4-mv9B-w/hqdefault.jpg) Teste da SSTC Média 3 ](https://www.youtube.com/watch?v=FZI4-mv9B-w) DRSSTC2011 ### Primeira DRSSTC Funcional Minha primeira DRSSTC funcional usava realimentação por transformador de corrente no primário e uma meia ponte de IGBTs STGW30NC60WD. A rede de 127 VAC retificada e dobrada fornecia cerca de 300 VDC ao barramento principal. - DRSSTC - 300 V bus - STGW30NC60WD [![](https://i.ytimg.com/vi/rj4tLlkp_sc/hqdefault.jpg) Primeira DRSSTC funcional ](https://www.youtube.com/watch?v=rj4tLlkp_sc) SSTC26 de fevereiro de 2011 ### SSTC Média CW em Meia Onda Um secundário médio de 30 × 10 cm operando em onda contínua com dois MOSFETs IRFP260N e uma fonte retificada em meia onda, sem filtragem. - SSTC - CW - 2 × IRFP260N [![](https://i.ytimg.com/vi/z0nRNUIxOzo/hqdefault.jpg) Teste CW em meia onda ](https://www.youtube.com/watch?v=z0nRNUIxOzo) SGTC26 de fevereiro de 2011 ### Bobina de Tesla com Centelhador ZVS Experimento alimentado por flyback Uma bobina com centelhador alimentada por um transformador flyback em um driver Mazzilli ZVS, com dois MOSFETs IRFP250N a 30 VDC e um banco de capacitores de 1 nF e 40 kV. - SGTC - Flyback - 1 nF / 40 kV [![](https://i.ytimg.com/vi/7xrbQroWcrg/hqdefault.jpg) Teste da bobina com centelhador ZVS ](https://www.youtube.com/watch?v=7xrbQroWcrg) DRSSTC26 de fevereiro de 2011 ### ZARC — Protótipo de 600 W O protótipo inicial da ZARC produzia arcos de quase 50 cm com 600 W. Ele introduziu IGBTs IRG4PC50U com diodos ultrarrápidos reversos para amortecer os picos de tensão reversa. - DRSSTC - 600 W - 50 cm arcs [![](https://i.ytimg.com/vi/VxdQy4QUH6Q/hqdefault.jpg) Teste do protótipo da ZARC ](https://www.youtube.com/watch?v=VxdQy4QUH6Q) Arquivo de alta tensão Estas são notas históricas de projetos, não instruções de montagem. Bobinas de Tesla envolvem tensões letais e energia armazenada; reproduzir este trabalho exige conhecimento adequado de engenharia de alta tensão e controles de segurança.