特斯拉线圈（tesla coil）是尼古拉特斯拉提出的，他是一个物理学奇才，这是一种分布参数高频串联谐振变压器，可以获得上百万伏的高频电压。特斯拉线圈（tesla coil）的原理也相对比较简单，很多普通的人都可以制作特斯拉线圈，目前人们对于特斯拉线圈的探索依然在进行着，毕竟这种东西的开发潜力是非常巨大的。
一、特斯拉线圈的发明者
特斯拉线圈的发明者是尼古拉特斯拉，他是世界上最伟大的发明家、物理学家、机械工程师和电机工程师之一。
二、特斯拉是怎么发明的
发明特斯拉线圈的时代，还得从19世纪的九十年代说起。以发明电灯泡起家的爱迪生，正在全力研发和推广直流电设备、直流用电系统。而一位名叫尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）的美籍塞尔维亚裔天才科学家，在1883年为人类创造出了第一个小型交流电动机之后，坚信交流电的诸多明显优势更加适用于电力系统的构建。
正当两方各自的科研和商业竞争愈演愈烈之时，特斯拉在1890年发现了横跨物理学中机械学、声学和电力学中的共振现象。在随后的1891年，这位天才科学家利用共振原理制造出了一个新型变压器——“特斯拉线圈（Tesla Coil）”，于是一项伟大的发明横空出世。
三、特斯拉线圈的种类
特斯拉线圈其实有很多的类型，因为根据设计理念的不同，特斯拉线圈能够产生不同的效果，不同的接线级能够产生不同的表现，而能量的大小也能有不同的作用，一般来讲，特斯拉线圈有以下的一些种类。
1、离线式特斯拉线圈
当我们把SGTC的打火器去掉，换成一个MOSFET或者IGBT来代替，并在用一个二极管反向并联在D极和S极（如果是IGBT，就是C极和E极）上，并用一个固态的电路来控制这个开关管，再加以低压驱动，就成了OLTC。
它的本质原理依然是LC振荡，且和SGTC几乎相同，不同的地方，就是把打火器换成了固态开关，并使用了低压驱动。其它地方没有太多区别。
由于是低压驱动，无法形成太大的电流，所以OLTC的电弧是不如SGTC壮观的。
2、真空管特斯拉线圈
当电子管逐渐退出我们的视野时，一群电子管发烧友用它们做出了VTTC。电子管本身有高频性能好等等优点，所以做出的VTTC效果十分独特。但是，不可否认，电子管本身有造价高、寿命低、效率低、发热严重以及极易损坏等缺点，VTTC未能大范围流行。
3、连续波双谐振固态特斯拉
实验证明，连续模式（CW）的特斯拉线圈由于功率要是在没有时间限制情况发挥出来弧并不长，且呈簇状。
4、双谐振特斯拉线圈
DRSSTC本质属于一个串联谐振逆变器，相对于SSTC来说，由于初级线圈发生了串联谐振，初级线圈电感两端的电压为激励源电压的Q倍，谐振阻抗Z（R）因子很低，因此初级的谐振电流很大（谐振电压除以谐振阻抗等于谐振电流），此时给次级提供的励磁功率也会很大，和SSTC可不是一个数量级的。相比SSTC来说，SSTC的初级线圈给次级线圈无法提供足够大的励磁功率，所以导致SSTC产生的闪电壮观程度不及同功率等级的火花隙特斯拉线圈。
DRSSTC的初级线圈不仅满足了次级线圈的电感和分布电容发生串联谐振的条件，也能够给次级线圈提供足够大的励磁功率，所以DRSSTC的电弧长度会很长。
优点：相比SGTC来说，没有火花间隙的声光污染，可控性强，可以放音乐，效率高，寿命长。
5、带灭弧固态特斯拉线圈
同输出功率下，SSTC的电弧成簇状，且明显不如SGTC壮观。这时，可以加上一个灭弧器来模仿SGTC的工作，电弧可以长一些，还可以利用音频信号灭弧信号来演奏音乐。
6、固态特斯拉线圈
说通俗些是个单谐振的电子开关特斯拉线圈，初级不发生串联谐振，只给次级提供可以满足次级LC发生串联谐振的频率，让次级线圈发生串联谐振，初级电流为激励源电压除以交流阻抗。
优点：具有低噪音、高效率、寿命长的特点，因而得到了很好的发展。
缺点：初级线圈给次级线圈提供的励磁功率有限，电弧不长。
7、触发二极管特斯拉线圈
由触发二极管–IGBT管组成的电路组代替传统火花间隙工作，达到消除打火噪音的目的。
8、火花间隙特斯拉线圈
尼古拉·特斯拉先生本人当年发明的“特斯拉线圈”就属于SGTC。由于构造、原理较为简单，所以也是现阶段初学者入门特斯拉线圈。
四、特斯拉线圈的原理
简单来说，特斯拉线圈是一种升压装置，学名为“分布参数高频共振变压器”。它带有两级升压线圈，可以把家用的220V电压升到数万伏甚至数十万伏，然后再经放电终端放电。由于电压很高，放电时产生的火花就像小型闪电。另一方面，特斯拉线圈包含了LC振荡回路，因此放电终端产生的交流电具有很高的频率。
以家用工频50Hz交流电为例，特斯拉线圈的放电终端可以达到100kHz到1.5MHz，即工频的2000到30000倍。因此特斯拉线圈可以产生超高电压但低电流、高频率的交流电。
首先，工频电源经过升压变比为2000以上的变压器升压，经过整流桥后对电容C1充电。当电容的电压高到一定程度超过了打火间隙（SG）的阈值，打火间隙击穿空气打火，变压器初级线圈的通路形成，能量在电容C1和初级线圈L1之间振荡，并通过耦合传递到次级线圈。次级线圈也是一个电感，放顶罩C2和大地之间可以等效为一个电容，因此也会发生LC 振荡。当两级振荡频率一样发生谐振的时候，初级回路的能量会涌到次级，放电端的电压峰值会不断增加，直到放电。
五、特斯拉线圈与无线输电
特斯拉线圈（Tesla Coil）在本质上来说是一种特殊的变压器。该变压器通过多级耦合电路将普通交流电压提升的百万伏或者千万伏级别的电压。经过特斯拉线圈作用的放电终端的电压特性为低电流、超高压、高频率。特斯拉线圈最早由尼古拉·特斯拉发明。
特斯拉对线圈进行了多种方式的配置，他试图通过利用不同方式，结合不同实验现象对线圈配置进行改进和优化，以期可以通过该线圈实现电力的无线传输。特别是其为科学研究而建造了沃登克里弗塔，但是资金的短缺导致该项目最终还是失败了。但是这并不能证明无法利用特斯拉线圈进行电力的无线传输。本文就特斯拉线圈及如何利用特斯拉线圈实现电力的无线传输进行了研究。
一个小型的特斯拉线圈物理结构应该由以下几个模块构成：感应线圈模块、打火模块、电容器模块、变压器模块、互感模块。其中电容器部分要求至少要有两个大容量电容，要求互感器部分的初级线圈的圈数要少一些，保证增大电压的能力。
对线圈进行放电，电能通过变压线圈耦合到大容量电容阵中。随着电容充电过程的不断持续，电容两级电势差会不断增大，一旦该差值超过击穿电压值，就会对电容两极间的打火器进行点火，进而在电容阵和主线圈之间形成闭合回路，该回路利用电磁效应将电能通过耦合由初级线圈耦合到次级线圈中。
利用特斯拉线圈可以将普通交流电压耦合到高频高压范围，因此使用该线圈时需要注意采取必须的防护措施，以免发生事故。
通过上述分析可知，其结构和原理相对简单，实现较为容易。但是在大规模实际应用中，对其与环境的调试具有非常大的操作难度。虽然理论和局部验证性质的实验证明利用特斯拉线圈可以实现电能的无线传输，且该方式传输效率高、对生态破坏性小，但是实际应用中还存在诸多困难和障碍，还无法将其应用到实际电力输送中。
需要注意的是，特斯拉线圈能够将普通电压提升到超高伏电压段，该阶段电压远远超出了人类的承受能力，若不慎发生触电不仅会导致触电者瞬间死亡，还会对触电者周围环境产生破坏，因此在线圈的制造和维护过程中一定要采取足够的防护措施，操作人员要严格按照其所掌握的理论基础和操作规范进行操作，以免发生危险，对人和设备造成危害。
六、特斯拉线圈（tesla coil）计算公式
在特斯拉线圈制作的过程中，无论是大功率的特斯拉线圈，还是标准功率的特斯拉线圈，都需要工程师精确的按照相应公式完成功率、电容、电压、电流等数值的计算。下面皮卡中国小编就来给大家介绍一下那些特斯拉线圈的公式内容。
1、电路长度计算公式
在特斯拉线圈制作的过程中，电路长度的计算是需要非常精确的，这就需要用到一个计算公式，即：L=1.7*sqrt（P）。在该公式中，电弧长度为L，单位是英寸，P为变压器功率，单位是瓦特，sqrt为开方。
2、震荡频率计算公式
震荡频率的计算公式为F=1/[2Pisqrt（L*C）]。
3、电容阵列计算公式
在制作过程中，特斯拉线圈电容阵列最大容量的计算公式也是最常用到的，该计算公式为C=（10^6）/[6.2832（E/I）F]。在该公式中，E为变压器输出电压，单位伏特，I为变压器输出电流，范围毫安，电容器阵列最大容量为C（单位微法），F是交流频率（单位赫兹）。
4、交流峰值公式
当电容过大时在交流上升到顶点时，即sqrt（2）*V时，电容电压过低无法击穿打火器的空气隙则打火器无法启动就无法工作，整个系统也就无从启动。
总结
以上就是关于特斯拉线圈（tesla coil）的介绍。
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