大家好，我是学电子的小白白。

今天我们来分析一个酷炫的电路——特斯拉线圈电路。

特斯拉线圈（Tesla Coil）是一种谐振变压器，由尼古拉·特斯拉在1891年发明，用于生产超高电压、低电流、高频率的电力。

特斯拉线圈可以将低电压升高到几万伏至几百万伏，高压能够击穿空气，能产生绚丽的电弧效果，所以很多的电子爱好者都喜欢制作。

一种简单的特斯拉线圈的原理图如下图所示：

下面我们就来分析它的原理：

1）左边的交流电源输入，可以使用市电，那么就是AC220V、50Hz的交流电；

通过升压变压器后，可以升到大于2000V的电压，如果这里使用1：10的变压器，就能得到2200V的交流电；

2）交流电再通过全波整流电路，主电容C1上就能得到一个从0到2200V*√2的电压；如下图所示：

3）图中的打火器SG，是两个金属片，相互不接触、但是靠的非常近；这样，当电压升高到几千伏时，就能击穿打火器间的空气，使得初级线圈L1和左边的电路连通（一般可粗略认为3KV电压能击穿1mm的空气，但是这个数值与温湿度关系很大）；

4）当初级线圈L1接入电路时，主电容C1和初级线圈L1就组成了LC振荡电路，它的振荡频率为：1/(2π√L1C1)，一般这个振荡频率为几百kHz到上MHz；由于这个LC振荡电路只有在电压升高到一定程度时才成立，所以它的电压如下图所示：

5）再看最后的次级线圈L2，它与初级线圈L1是空气耦合的，初级和次级线圈相当于一个变压器的两个线圈，一般同轴绕制即可，但是要有一定的距离，否则初级和次级线圈之间会被击穿打火；类似下图中这种组合方式，黑色导线是初级线圈，黄色漆包线是次级线圈：

同时，次级线圈L2与大地之间有很小的分布电容C2，加上分布电容C2之后的电路如下图所示：

L2和C2也构成了一个LC振荡电路，只要参数选择合适，使得振荡频率1/(2π√L2C2)与初级L1、C1的振荡频率相等，就能最大限度地把振荡的能量传递到L2线圈上；

6）次级线圈L2的匝数比初级线圈L1高出许多倍，能把电压再次升高，可达几万伏甚至更高，极高的电压击穿空气后就能产生绚丽的闪电。

虽然这个电压很高，但是电流很低，相对来说是比较安全的，可以用来隔空点亮氖泡：

好了，本节内容就分享到这里了。

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