共振変圧器の原理に基づく昇圧とは? わかりやすく解説

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共振変圧器の原理に基づく昇圧

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/01/06 06:03 UTC 版)

テスラコイル」の記事における「共振変圧器の原理に基づく昇圧」の解説

大きな巻線比(変成比)のトランスによって高電圧得ようとした場合一次-二次コイル間の絶縁都合上また、コイルの構造上、結合係数低くならざるを得ない。そのため、一般に一次コイル二次コイルとに鎖交する相互磁束(主磁束)を形成することが困難で、漏れインダクタンス大きくなるとともに相互インダクタンス小さくなり過ぎて電力伝達悪くなる一方トランス二次コイル電流流れるとそれによって磁界発生するが、二次側の系が共振状態にあるときは、二次コイルには反共振(並列共振 1)と共振直列共振 1')が対になって現れるこのうち共振周波数直列共振周波数 1')で一次コイル駆動する一次回路側の誘導性インピーダンス激減し二次コイル共振電流発生する磁界一次コイル発生する磁束磁界位相同期し磁界調相の状態になる。これは一次コイル発生する磁束二次コイル引き込まれ一次-二次間に非常に強い結合生じ現象であり、この状態になると相互磁束(主磁束)が大幅に増加し鉄心などにより磁束閉じ込める工夫をすること無く高い結合効果を得ることが出来る。すなわち一次コイル与え電圧周波数二次側系の共振周波数であれば、本来トランスは単に一次二次コイル適当に近く設置した程度の状態でも効率よく電力伝達できるまた、短絡インダクタンスLs二次浮遊容量Csとの共振起き磁界調相結合によって昇圧効果期待できるテスラコイルでは一次側に与えるこの共振周波数交流電圧を得るために回転型Gap用いる。この回転型Gapによって火花放電インパルス電流発生させ、広帯域交流共振回路与えて振動させている。また、回転型Gap回転数調整することにより一次コイル与え周波数調整実現している。 尚、テスラコイルでは共振要素の相当部分が浮遊容量なので共振周波数が不安定であり、設置状況などにより周波数調整する必要がある。この欠点克服するため、SSTCでは二次コイルGND側に発生するコイル電流位相をもとに一次コイル駆動する方法(電流共振駆動)を行って放電効果安定化させている。

※この「共振変圧器の原理に基づく昇圧」の解説は、「テスラコイル」の解説の一部です。
「共振変圧器の原理に基づく昇圧」を含む「テスラコイル」の記事については、「テスラコイル」の概要を参照ください。

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