Les bobines Tesla font partie de ces constructions qui suscitent l’intérêt de presque tous les passants. Pour le constructeur naïf, ils semblent assez simples, mais ils peuvent être des bêtes capricieuses, des bêtes qui peuvent mordre si elles ne sont pas traitées avec respect. [Mirko Pavleski] a une certaine expérience avec eux et la partage avec nous sur Hackaday.io. L'une des premières grandes améliorations de ce style de construction est le passage du commutateur à éclateur utilisé à l'origine à celui d'un entraînement CA direct via un oscillateur MOSFET. Cela améliore la puissance d'entraînement primaire pour sa taille et élimine cet éclateur bruyant. C'est une source de moins de bruit RF à large bande et du vacarme audible qu'ils produisent.
Le côté principal d’une bobine Tesla est généralement constitué d’une poignée de tours de fil épais pour gérer le courant sans fondre. Cette version fonctionne à deux ou trois ampères, ce qui donne une puissance primaire d'environ 150 watts. Cependant, il s’agit d’une unité assez petite ; avec les plus gros, la puissance est beaucoup plus élevée et la décharge qui en résulte produit des étincelles beaucoup plus longtemps. Du côté secondaire, la bobine couplée à l'air est constituée de 520 tours de fil beaucoup plus fin puisqu'elle n'a pas besoin de véhiculer autant de courant. C'est le problème des transformateurs avec des rapports de transformation élevés : la tension secondaire sera beaucoup plus élevée et le courant sera en conséquence beaucoup plus faible. L'idée avec les bobines Tesla est que le circuit secondaire forme un circuit résonant avec la « charge supérieure », généralement une boîte métallique creuse. Cela forme un circuit LC avec une fréquence de résonance correspondante dépendant des valeurs d'inductance secondaire, de la capacité de l'objet et de tout autre élément connecté. Le circuit primaire est conçu pour résonner à cette même fréquence afin d'obtenir un couplage de puissance maximal à travers l'entrefer. Changer l'un ou l'autre circuit peut gâcher cet équilibre à moins qu'il n'y ait un circuit de rétroaction pour le contrôler. Cela pourrait être avec une bobine de détection, une antenne locale ou quelque chose de plus direct, comme dans ce cas.
Pour garantir que le circuit primaire ne fonde pas, il doit être capable de générer un courant raisonnable à cette fréquence, souvent dans la plage basse des MHz. Cela conduit à une difficulté courante : s'assurer que le transistor de commutation et la diode de redressement sont suffisamment rapides au niveau de courant requis avec une marge suffisante. [Mirko] souligne plusieurs composants capables d'atteindre la fréquence de fonctionnement d'environ 1,7 MHz, ce qu'indique sa configuration de charge supérieure.
Pour un peu plus d'informations sur la construction de ces appareils fascinants, vous pouvez consulter notre couverture précédente, comme ce guide utile. Bien sûr, la simplicité peut être la meilleure solution. Que diriez-vous d’une conception avec seulement trois composants ?