Список разделов Flyback.org.ru » SSTC Solid State Tesla Coil » Проект DRSSTC от Dimylko
Тему сейчас просматривают - зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Зарегестрированные - Нет
тема: Проект DRSSTC от Dimylko
Ответить с цитатой

Dimylko
 


Всем доброго времени суток! Еще раз благодарю всех за помощью в создании SSTC, но тема создавалась не для этого. На очереди DRSSTC. К этому проекту подход был более основательный и начался с математической модели. Вторичка была уже готова (как потом оказалось не совсем подходит под DRSSTC, об этом далее), поэтому плясал от нее. Диапазон коэффициента связи прикинул в Inca.
Код:
Goal Number = 38
Cprimary = 8.790000e-008
Lprimary = 9.690000e-006
Rprimary = 1.000000e-001
Coupling = 0.144500
Csecondary = 2.308800e-011
Lsecondary = 3.461700e-002
Rsecondary = 5.000000e+002
Cload = 3.612454e-012
Rload = 2.200000e+005
BPS = 120.000000
Dwell (T1) Time = 5.700000e-005
Ilprimay Maximum = 396.443603
ICprimary RMS (Arms) = 24.833452   ILsecondary RMS (Arms) = 0.326384
VCprimary Maximum = 4529.970440
VCsecondary Maximum = -268428.824704
Coil Power = 237.488528   Primary Bang Energy = 1.979071
Load Power = 122.555132   Load Bang Energy = 1.021293
Leader Length (in) = 26.674722  Streamer
Primary F0 = 172450.240979   Secondary F0 = 178025.519075
Load Energy Rise Time (uSec) = 49.700000

На том и порешили. Конфигурация следующая.
Вторичный контур: ПВХ 110 мм, провод 0.315 мм, длина намотки 345 мм. Не совсем удачное исполнение, как оказалось, провод надо было брать тоньше. Тороид 125 х 370 мм. Резонансная частота около 178 кГц.
Первичная обмотка: 5 витков монолитного 10 мм^2 провода, плоская спираль, внутренний диаметр 200 мм, внешний диаметр 340 мм. Опущена на 5 см ниже уровня вторички для достижения нужного Ксв.
ММС: 15 штук К78-2 1000 В 150 нФ. 5 последовательно, 3 параллели. Точная емкость 87.9 нФ.
Прерыватель: SimpleInterrupter от BSVi, отличная вещь с уникальным функционалом. Управление по Bluetooth.
Драйвер: классический драйвер Стива, переделанный под UCC27425 и комплиментары FDD8424H (рис. 1).
Силовая: мост на IRGP50B60PD1, схема на рис. 2 (без цепи ДТ, но в реале она есть), разводка под плату на рис. 3.
ГДТ: колечко EPCOS 25 x 15 x 10, 10 витков. Мотал исходя из логики: в SSTC было 6 витков при шине 12 Вольт - хватало с лихвой, поэтому здесь при 24 Вольтах решил сделать 10 витков.
Питание: мост 50 А 1000 Вольт, 3 электролита по 1000 мкФ 400 Вольт параллельно.
Для первых пусков было решено убрать ММС и гонять в режиме SSTC, поэтому был поставлен первичная обмотка и резонатор от SSTC на 200 кГц.
Вот так выглядит управляющая часть - рис. 4. Слева направо: прерыватель, драйвер, внешний генератор, дополнительно питание под генератор, 2 кулера и термодатчик. Трансформатор понижающий 220->24 на 50 Вт. Выходные сигналы для проверки управления: прерыватель - 1 мс и 50 Гц(рис. 5), внешний генератор на 200 кГц (рис. 6), выход драйвера (рис. 7, щуп с делителем х10).
Силовая - рис. 8. Здесь также гдт и термодатчик. Схема и плата силовой уже представлены. Фазировка согласно схеме: Q1 (рис. 9), Q1-Q2 (рис. 10), Q1-Q3 (рис. 11), Q1-Q4 (рис. 12). ДТ равен 150 нс. Без питания на выходе моста присутствует очень слабый сигнал (рис. 13), соответствует резонансной частоте, длительность сигнала и частота таких пачек согласуется с прерывателем.
Так вот к чему я это все подробно расписываю смех ? А потому что катушка даже с внешним генератором не запускается. Были предприняты все попытки локализовать проблему, но успехом они не увенчались. При подаче питания сигнал увидеть я не могу, щуп ловит страшнейшие наводки (рис. 14, 15).
Но, судя по сигналам без питания, силовая исправно работает, прокачивает напряжение, но мизерный ток, т.к. радиатор практически не греется. Рано или поздно проблему я однозначно найду, но от помощи бы в данный момент не отказался.
Сразу предупрежу некоторые варианты: мост менялся, транзисторы прошли светодиодный тест. В работе силовой никаких нареканий с моей стороны нет.


Добавлено: Wed May 14, 2014 7:59 pm
Driver.jpg (81.93 Кб)
Драйвер
-мост.jpg (52.87 Кб)
Схема моста
H-bridge.jpg (54.78 Кб)
Печатная плата моста
.jpg (99.39 Кб)

Interrupter.jpg (20.24 Кб)
Прерыватель
200кГц.jpg (21.11 Кб)
Генератор
.jpg (21.75 Кб)
делитель х10
.jpg (90.09 Кб)
Силовая
H-bridge Q1.jpg (20.69 Кб)
Q1
H-bridge Q1-Q2.jpg (21.48 Кб)
Q1-Q2
H-bridge Q1-Q3.jpg (21.34 Кб)
Q1-Q3
H-bridge Q1-Q4.jpg (21.28 Кб)
Q1-Q4
H-bridge OUT.jpg (22.73 Кб)
Выход моста без питания.
.jpg (153.79 Кб)
Общая картина.
.jpg (150.08 Кб)
Приближенно
Ответить с цитатой

Пружина
Экзорцист


Электролиты от токов первичного контура наверняка взорвутся, нужно больше плёнок. Хвосты от GDT безобразные.

Добавлено: Wed May 14, 2014 9:24 pm
Ответить с цитатой

Dimylko
 


Насчет пленок понятно. Там стоят два К73-17 4.7 мкФ 400В. Места хватает под еще 2 таких же. Получится около 18.8 мкФ. Как вообще необходимую емкость пленок считать?
По поводу гдт не понял, про какие хвосты идет речь? Если Вы про осциллограммы, то прямо с моста снимается только Q1 - желтый. Сигнал второго канала снимается по другому: один конец гдт крепится к мосту, другой болтается в воздухе (с него сигнал щупом и снимается).
Смотреть прямо на мосте осциллограф не позволяет, у щупов земля общая.

Добавлено: Wed May 14, 2014 10:32 pm
Ответить с цитатой

Roman
 


Из описания не понятно, ОС откуда берется? или внешний генератор??

Добавлено: Wed May 14, 2014 11:17 pm
Ответить с цитатой

Шурик
Злодей


Отвяжи осцилл от земли и смотри одним каналом прямо между гейтами.

Добавлено: Thu May 15, 2014 2:58 am
Ответить с цитатой

Пружина
Экзорцист


Как считать плёнки - не знаю, сам пытался выяснить, но безуспешно. Практически тестить придётся или брать за основу чужие конструкции.

Хвосты - то, что после витой пары gdt. Здесь нужно минимизировать длину и одиночными проводами подводить нельзя.

Добавлено: Thu May 15, 2014 6:59 am
Ответить с цитатой

koch
 


Ничего не понтяно по описанию... )) Ты подключи к силовому мосту питание 20-25 вольт, и вместо трансформатора обратной связи воткни антеннку на сигнальный контакт. На расстоянии 20-25см от катушки - антенна должна ловить резонансную частоту. Возьми лампу дневного света или лампочку, помести сверху катушки и пробуй запускать смотри на свечение. Меняй фазировку первичной обмотки (индуктора), возможно первичный импульс-стартовый в другой фазе и не срабатывает как надо. У меня однажды при неверной фазировке первички, из индуктора ебашило в катушку, и треск страшный был. Поменял фазировку стало как надо у вершины трещать и лампа засветилась ярко. Пробуй все варианты, настрайвай силовуху на пониженном напряжении постепенно подымай, следи за работой лампа дневного света тебе в помощь.

Добавлено: Fri May 16, 2014 4:02 pm
Ответить с цитатой

Dimylko
 


Да, виноват, не все достаточно подробно описал.
1. Вместо обратной связи поставлен внешний генератор, чтобы исключить фазировку. Настроен достаточно точно, поскольку этот резонатор уже использовался и его резонансную частоту я точно знаю.
2. ГДТ перемотал, длину проводов минимизировал. Картина несколько изменилась (ДТ увеличился), но, в целом, результат хороший.
3. Воспользовался советом, отвязал осциллограф от земли и запитал от ИБП. Сигналы во вложении.
4. Пленки еще не поставил, но, как оказалось, не столько важна емкость пленок, чем их положение. Их нужно крепить как можно ближе к транзисторам, в идеале - прямо на ноги транзисторов.

П.С. За идею с лампой отдельное спасибо. Просто и понятно. С ЛАТРом отдельная беда - есть один-единственный на пол киловатта, боязно за него - он лабораторный..

Добавлено: Fri May 16, 2014 5:12 pm
0516164400.jpg (21.09 Кб)
Фронты и ДТ.
0516164259.jpg (22.41 Кб)
Сигналы в противофазе
0516164147.jpg (21.53 Кб)
Синфазные сигналы
Ответить с цитатой

Roman
 


Проверь еще раз фазировку управления силовой, каждый из полумостов моста должен работать в противофазе.

Добавлено: Fri May 16, 2014 6:34 pm
Ответить с цитатой

Пружина
Экзорцист


Dimylko писал(а):
4. Пленки еще не поставил, но, как оказалось, не столько важна емкость пленок, чем их положение. Их нужно крепить как можно ближе к транзисторам, в идеале - прямо на ноги транзисторов. Тут тоже возможен комплексный подход. На лапы можно припаять качественную плёнку небольшой ёмкости(например К78-2 на 100-200нф), а чуть далее удобно установить батарею ширпотребных плёнок типа 73-17 на десяток-два мкф. Без значительной нагрузки оно будет работать и с малой их ёмкостью, а когда начнутся комутации сотен ампер их ёмкость станет весьма и весьма значимой.

По поводу настройки - с внешним генератором(если сигнал проходит исправно до силовой) нужно его подстраивать в значительных пределах, поскольку частота резонатора зависит от многих факторов(Ксвязи в т.ч.) и точно её измерить можно лишь в автогенераторной схеме с утой же первичкой, с какой и осуществляется работа, кроме того, приходится подстраиваться и под ёмкость разряда. Если ток маленький - очевидно имеет место расстройка.
В режиме автогенерации всё и проще, и сложнее одновременно. Проще потому, что не нужно подстраивать первичный контур, а сложнее тем, что именно его параметрами и придётся настраивать схему. С практической точки зрения не могу ничего подсказать, т.к. до DR руки так и не дошли у меня.

Добавлено: Fri May 16, 2014 7:12 pm
Ответить с цитатой

Dimylko
 


Итак, поставил ТТ ОС. Катушка можно сказать, что работает, но чудит, раньше никогда такого не наблюдал. Выдает ровно один разряд и замолкает. Никакие дальнейшие манипуляции не помогают. Приходится все отключать, подключать заново, снова один разряд и молчание. Прерыватель не сбивается, исправно посылает сигнал. Помещал его вместе с драйвером в корпус от БП компа - безрезультатно. Менял сам ТТ ОС. Что 50 витков, что каскад 33 х 33 витка - результат один: пыщь и молчание.
Продолжаю ковыряние.

Добавлено: Tue May 20, 2014 3:33 pm
Ответить с цитатой

Пружина
Экзорцист


Есть предположение, что электронику глючит от ВВ полей теслы. Нужен правильный экран и короткие провода управления.

Добавлено: Tue May 20, 2014 3:50 pm
Ответить с цитатой

koch
 


Может прерыватель ловит помеху. У меня контроллер точно так же от однократного пыщ уходил в ребут, потом снова стартовал. А иногда, от пыща у меня все порты контроллера настроенные на выход начинали работать с частотой прерывателя, все ничего но вот когда реле плавного старта работает на частоте около 300Гц, звуки издает страшные, поначалу вообще понять немог - что трещит в корпусе?... а это реле ))) Контроллеры очень чувствительны к полю теслы.
Можно проверять помехоустойчивость схем простым методом, собираешь качер на одном транзисторе, питальник 12в и врубаешь его, на фоне смотришь как схема работает, как экран помогает, как конденсаторы в сигнальных цепях 0.1u и 100pf помогают уводить помеху и т.д...

Добавлено: Tue May 20, 2014 6:43 pm
Ответить с цитатой

Dimylko
 


Может прерыватель ловит помеху. У меня контроллер точно так же от однократного пыщ уходил в ребут, потом снова стартовал.
А как решили эту проблему?

Добавлено: Wed May 21, 2014 5:56 pm
Ответить с цитатой

koch
 


У меня проводной пульт, а с BlueTooth ничего сказать немогу...
Попробуй проверить как сигналы проходят. После однократного разряда посмотри осциллографом, что приходит на вход драйвера, просмотри на каком месте у тебя прекращается проходить сигнал с прерывателя, возможно ты найдешь в каком месте косяк.
Может быть компаратор (lm311) неверно обвязан, посмотри что у него на выходе до старта и после одиночного разряда, что он выдает, и как он срабатывает.
И еще, посмотрев схему - увидел один момент он не критичный но все же опишу. По включению драйвера, на GDT будет одиночный импульс, потому что в верхнем полумосте откроется npn транзистор на землю, а в нижнем pnp подтянет питания, после чего закроется за счет RC цепочки. При заряженной силовой, по старту может быть короткий всплеск колебаний.

Добавлено: Sat May 24, 2014 11:47 am
Ответить с цитатой

Dimylko
 


Посмотрел на днях, как проходят сигналы. Сигнал прерывателя никак не искажается, с ним все нормально. Да и в самом драйвере я более чем уверен - он неоднократно проверялся с внешним генератором и нареканий не вызывал. Кстати, с внешним генератором он вообще разряд не выдает, только трещит. Подумывал на заземление, но тут все стандартно заземлено на вилку конденсаторов К78-2 1 кВ и 100 нФ.
К вопросу о компараторе - он пока в схеме не участвует, пока это SSTC - он ни к чему.

Update: Нашел косяк. Аналогично с прерывателем смотрел как проходит сигнал обратной связи во время работы катушки. Только коснулся щупом 1 ноги инвертора 74HC14 как сразу началась генерация. Не знаю, почему она коротит, во время теста драйвера такой проблемы не было. По совету BSVi поставил резистор для небольшой утечки как показано на рисунке ниже (красным цветом) и теперь катушка заводится с пол пинка. Можно переходить на мост и ставить ММС.

Добавлено: Wed May 28, 2014 9:06 pm
Driver copy.jpg (82.51 Кб)

Список разделов Flyback.org.ru » SSTC Solid State Tesla Coil » Проект DRSSTC от Dimylko
    Просмотр темы целиком



Лицензионное соглашение

(c)Flyback.org.ru
Российское общество любителей высоких напряжений.
Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации.