SSTC の原理

今回はSSTCの原理について書こうと思います！

僕は中学一年生の時にSSTCに出会いまして、作りたいと思いました。ですが、ネットを見ても原理についてはなかなか書かれてなかったんですよー。で、一年位かけて自分の理論を完成させました。

なので、こんな無駄なことにならないようにここに書いておこうと思いました。

ちなみに他励式と自励式があり、他励式は他の固定周波数の発信源を使い、自励式はその回路の出力をフィードバックして発振します。今回は自励式について書きます(他励式は書くことがあまりない)。

中には他励式のSSTC を作っている人がいますが、欠点があります。それは、温度や動作環境等によって共振周波数が変わってしまい、駆動周波数が共振点から外れてしまう事です。これはIHでもいえます。

ですが、自励式は勝手に共振点に持っていくので共振周波数が変わっても安定して動作し続けます。なのでできればこちらを作りたいですね。

ではその"共振点に持っていく"回路が知りたいですね。ここからはそれについて書いていきます。

<自励式>

どんな発振回路でもフィードバックが存在します。それはSSTCでもいえます。そしてそのフィードバック方式はフィードバックするところで分かれます。SSTCでは{二次コイルの電流}、{二次コイルの電圧}で分かれます。

そして前者(電流)はカレントトランス(CT)を使うためにCTフィードバック、後者(電圧)は二次コイルの近くにアンテナを置いて電圧を拾うためにアンテナフィードバックと呼ばれています。

ではSSTCの大まかなブロック図が下の写真です。

ではこれで何故に動くのかというと、二次コイルで共振が起こっているからです。

なぜ共振が起こるとこの回路が発振するのかを説明したのがこれです。

とても分かりづらいので捕捉しておきます。

LC共振は下の写真のように減衰します。(二次コイルの出力波形)

これは理想状態ではあり得ないですが、内部抵抗や自然放電等によってゆっくり放電されていくことによって減衰します。

ですが、テスラコイルは減衰してないように見えますよね。

つまり、あれは電力を供給して共振を続けさせているからです。だから二次コイルの出力に電力を足すために同じ位相の電圧を加える必要があるんですねー。

すいません。説明が下手かもですねw分からなかったらすいません。

✳実はSSTCはLC共振ではなく遅延定数回路の理論が有力だと言う話も聞きます。そのへんは分からないですがLC共振と考えると都合が良いので今回はそう書きました。

最後にいつかまとめたノートでも。

ではまた！バラバラバイバイバイ

(追記:次の記事の方が分かりやすいかもね)

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