RFコイルのパワーアップ改造計画

高圧ダイオード

 高圧ダイオードが壊れてしまったようなので、次はもっと電流容量の大きいものにしなければならない。こう何度も壊れるとは思わなかった。

秋月電子のサイトを探すと、SiCショットキーバリアダイオードが何種類か販売されている。650Vで6Aのものが良さそうだったので発注した。本当は1200Vのほうが良いのだが、今は在庫が無いみたいだから650Vを10個使って、耐圧6.5kVにしようと思う。

高周波高電圧電源 SlayerExciter

それから、気になるのが電源だ。

ドン・スミスのトランスフォーマーで使われている電源は、ネオントランス用のもの。仕様はわからないが一般的なネオントランスの定格出力10kV, 30mA程度と同じだとして、150W程度の出力ができるだろう。これを入力電圧を下げて5kVの出力に制限して使っているそうなので、実際にはざっと40W前後で使っているだろうと予想する。

一方、今実験に使っているSlayerExciterは、直流安定化電源PAS40-9を使うとその消費電流は12V時に0.6A弱となっている。入力がそのまま出力とはいかないが、7W以下であることは間違いないだろう。

つまり、電源としてのSlayerExciterは貧弱すぎる。少なくとも今のものよりも5〜6倍パワーアップしなければならない。

実験中に感じたスパーク周期の長さ、つまりスパークした後に次のスパークが発生するまでの時間の長さは、このパワー不足から来るのかもしれない。スパークした後にエネルギーが回復するまでに時間を要しているのだろう。

ということで、SlayerExciterもパワーアップさせる。一次コイルにどれだけ多くの電流が流せるかがポイントとなってくる。

今のものは、トランジスタのコレクタ電流が2Aのものだから、パワーアップには限界がある。だから次はパワーMOS FETを使ったものが良いだろう。

ネットで事例を探した中から２つほど候補をピックアップした。どちらも海外のサイト。国内では事例が見当たらない。

a) How do I drive the gate of a MOSFET for a slayer exciter circuit without a gate driver IC?

b) My One MOSFET Driverless Tesla Coil with 555 Interrupter

a)の方は、MOSFETが2SK3199(Vdss 500V, Id 5A)でこれをトランジスタのプッシュプルバッファでゲートドライブするタイプで、スタートボタンで起動する。割とシンプルな感じ。

b)の方は、MOSFETがIRFP460(Vdss 500V, Id 20A)で、上記のようなゲートドライブ回路はないが、過電流保護がついている感じ。スタートはタイマーICの555を使う。大きなパワーMOSFETを使い、電源電圧が90Vまでと書いてあるので相当に大きなパワーが出せそうである。

改造の基本方針はこれでいくとして、これから詳細を詰めていく。