Tesla Coil

[mișa]

Dragutule, vezi ca mai sus sunt prezentate toate dimensiunile, inclusiv ale miezului si ale bobinajului. Dupa ce le vei fi citit, intoarce-te aici si comenteaza (ca intr-un joc pe calculator pentru pusti, ai fost retrogradat un nivel )

[mișa]

Hai sa spun ceva constructiv. Am rebobinat primarul cu sirma de 3 mm diametru. Asta din cauza ca in sarcina maxima aveam in primar 21A la 400V. Sarcina maxima numesc functionarea in arc continuu, adica aproape scurt circuit. Oricum, acest regim nu l-am testat mai mult de 30 de minute deoarece s-a incalzit groaznic tot sistemul. In gol nu stiu cum se incalzeste ca parca imi e frica sa-l las mult timp in gol. Curentul de mers in gol inca nu pot sa-l masor exact (pare a fi undeva la 2-5A) pentru ca am putere reactiva mare si aparatele de masura indica eronat la faza asta. Oricum, puterea scoasa efectiv din secundar e undeva intre 4 si 5 KW. Cam asta e maxim din ce se poate obtine cu miezu' asta. Ideea e alta: Se poate face traf de inalta tensiune si in regim DIY. URAAA!

[CATA2003]

Hai sa spun ceva constructiv. Am rebobinat primarul cu sirma de 3 mm diametru. Asta din cauza ca in sarcina maxima aveam in primar 21A la 400V. Sarcina maxima numesc functionarea in arc continuu, adica aproape scurt circuit. Oricum, acest regim nu l-am testat mai mult de 30 de minute deoarece s-a incalzit groaznic tot sistemul. In gol nu stiu cum se incalzeste ca parca imi e frica sa-l las mult timp in gol. Curentul de mers in gol inca nu pot sa-l masor exact (pare a fi undeva la 2-5A) pentru ca am putere reactiva mare si aparatele de masura indica eronat la faza asta. Oricum, puterea scoasa efectiv din secundar e undeva intre 4 si 5 KW. Cam asta e maxim din ce se poate obtine cu miezu' asta. Ideea e alta: Se poate face traf de inalta tensiune si in regim DIY. URAAA!

Anu trecut testasem la un laborator rigiditatea electrica a uleiului de transformator , iar pe la 12kv se strapungea cu distanta intre electrozi de cam 0.8-1.2mm ,tin minte ca prima data se stapunsese la 10 si apoi la 12 , cam ilogic sa se strapunga la o tensiune mai mare a doua ora , plus ca uleiul era ....tot ala de cativa ani si neastupat , deci im plin contact cu aerul , din cate am citit acum in topicul asta , la distanta pe care ai lasat-o intre bobina si miez poti urca cu el pana la peste 40kv si nu ar trebui sa plezneasca .......asta daca nu are vreo bula cu aer pe unde nu trebuie , eu la aparatul meu de sudura ,am lasat ultimele doua tole cu varfurile la e-uri desfacute (indoite putin si despreinse de miez ) restul prinse cu surub , cand sudez cu el , fiind scufundat tot in ulei ,in sarcina tolele incep sa vibreze si agita uleiul de langa bobinaj ca o mica pompa , agitand mai bine uleiul .........apropo la fraza de mai sus nu am fost carcotas , asa ca ma astept de la tine la mai mult ....

[mișa]

Cata, si eu sunt circotas... Te inteleg perfect. Nu m-am suparat si vreau sa discut in continuare. DECI SALUT! si bine ai venit in acest topic. Hai sa nu-l facem de rusine!....OK? Hai sa consideram ca nu am avut divergente si de acum inainte sa discutam profesional OK?misa cu S de la sugubat

[radhoo]

tocmai mi-au sosit TL494 si 74HC14. pt mosfeti voi folosi o configuratie totem pole. incerc sa-mi fac timp zilele astea si sper sa revin cu niste poze cu primele mele teste sstc liviu, pot folosi un secundar cu diametru de 1cm? am bobinat 1000 de spire pe o teava pvc subtire (1cm), pt niste teste. dar pt sstc am vazut pe net ca majoritatea folosesc diametru 10cm. ce parere ai, ce ma sfatuiesti?

[teslina]

Trebuie sa calculam frecventa de rezonanta a secundarului. Cred ca va fi cam mare (peste 1 MHz). Ce diametru are sarma pe care ai folosit-o (cu tot cu izolatie) sau care este lungimea efectiv bobinata?

[radhoo]

sarma cu tot cu izolatie are 0.16mm .

[teslina]

Nu o sa mearga.Inductanta secundarului este de 598,0285 microHCapacitanta secundara interspire este de 1,9747 pFFrecventa de rezonanta a secundarului este de 4,633712 MHz.Trebuie sa calculezi un secundar cu frecventa sub 300 kHz, deci cu diametru mai mare.Incerc sa postez formulele de calcul:Lsec (microH) = [(N*R)^2]/ (9*R+10*H) unde N = nr de spireR = raza secundarului exprimata in inci (se imparte dimensiunea in cm la 2,54)H = lungimea efectiva a bobinajului (in inci)Csec (pF) = 0,29*H + 0,41*R + 1,94* sqrt[ ®^3 / H]sqrt = radacina patrata(X)^n = X la puterea nF res = 1 / 2*3,14*sqrt(Lsec*Csec)Poti face diverse incercari cu diverse diametre pentru a obtine frecventa dorita.Folosind TL494 vei avea un oscilator cu frecventa fixa (sau poate vrei sa il folosesti doar ca oscilator de pornire si apoi feedback cu antena prin bufferul 74HC), deci este bine ca intervalul de frecventa al oscilatorului sa contina frecventa de rezonanta a secundarului calculata. Chiar si asa scanteia poate sa varieze in functie de obiectele din jur (capacitatea parazita, cum ar fi mana ta sau electrodul legat la pamant).Mai discutam dupa ce iti stabilesti secundarul in functie de materialele pe care le ai.

[radhoo]

Bine, mersi de explicatii.

 

Voi lua maine o teava mai groasa.

 

in legatura cu tl494 si feedbackul, am aruncat un ochi peste schema asta:

http://www.richieburnett.co.uk/sstc01.gif

punctele utile mie: blocul de putere merge la 230V , si pentru comanda mosfet-ilor a folosit totem-pole (eu nu am driveri dedicati pt controlul mosfetilor).

 

dar am sa merg pe 74hc14 daca asta imi recomanzi. nu cred ca am cum sa folosesc un driver cu tl494 si sa nimeresc la perfectie frecventa de rezonanta (mai ales fara osciloscop).

[mișa]

In schema asta, TL494 e folosit impropriu si nu ai posibilitatea de a regla puterea la iesire respectiv nu ai protectie si totul merge "la maxim" (riscant rau de tot). De asemenea, prin modul de conectare cu tranzistorii finali risti sa stringi o caruta de finali arsi pina pui in functiune totul. Ideea ar fi sa folosesti cele 2 iesiri C1 si C2 independent pe cite un final (pinii 8 si 11). In felul asta vei beneficia de performantele unui circuit PWM adevarat si fiabil. Ca exemplu (doar partea de comanda si principiul ei sa o iei in considerare) am gasit la repezeala asta: http://www.shlrc.mq.edu.au/~robinson/In ... er_4W.html

Din R5 si C2 reglezi frecventa.

In varianta propusa de tine nu exista timpi morti (intirziere) intre comanda celor 2 finali numai datorita intirzierii unor componente. E prea putin. La o eventuala perturbatie (si in aplicatia asta vei avea) exista riscul sa se deschida pentru scurt timp amindoi finalii deodata. Nu am studiat TL494 dar am lucrat cu SG3525 (ceva asemanator) si acesta nu permite din constructie factor de umplere mai mare de 49% pentru un tranzistor tocmai din acest motiv. Probabil si TL494 are asa ceva dar nu poti beneficia de asta numai daca conectezi finalii pe iesiri diferite.

Succes

[radhoo]

salut misa, mersi de informatii si avertizari.chiar ma uitam in prima schema la felul in care se obtinea "inversarea" semnalului folosind mosfetul vn10km. intr-adevar, la un interval de 5-10ns pentru deschiderea mosfetului, si alte 7-10ns pentru inchiderea lui, nu am garantia unei bune sincronizari cu primul semnal.ciudat design.voi studia datasheetul tl494. as prefera sa folosesc cei doi pini C1 si C2 ca si in invertorul care mi l-ai recomandat, care sa controleze cate un totem pole si de acolo portile mosfetilor de putere, deci o combinatie intre cele doua scheme, folosind corect TL494-ul.dar, problema care imi ramane, asa cum a subliniat teslina, este feedbackul, pentru rezonanta. pot oare pune o antena , aproape de secundarul tesla, care sa fie conectat pe pinul 1 a TL494 prin rezistente, sau imi pierd timpul si ar trebui sa merg direct pe 74hc14, care de asemenea il am?(pentru a nu complica, nu voi pomeni de CD4046/CD4001/CD4049 acum, dar ar merita discutate si restul variantelor de drivere SSTC mai tarziu)

[mișa]

Pentru inceput eu iti propun sa construiesti circuitul cu un potentiometru pentru reglarea frecventei in jurul frecventei de rezonanta. Dupa ce totul e pus in functiune si poti obtine prin reglaj manual rezonanta, poti incepe experimentarile cu un feedback pentru sincronizarea pwm-ului cu bobina tesla. Nu le fa toate deodata, ca doar e vorba de in experiment. Ma mai gindesc si eu. Dupa cum am mai spus, nu toate schemele care le gasesti pe net sunt bine puse la punct.

[mișa]

SG3525 are intrarea SYNC pentru sincronizarea oscilatorului cu un clk extern. Nu am testat aceasta functie dar ar trebui sa mearga.TL494 nu are asa ceva.

[teslina]

Exista o modalitate constructiva de a limita posibilitatea ca amandoi mosfetii sa fie in conductie (shoothrough) si aceasta poate fi vazut in schema urmatoare:

 

http://www.stevehv.4hv.org/DRSSTC-.5/DRSSTC-.5sch.JPG

 

Pe poarta fiecarui FET se observa un rezistor si o dioda skotky. Rezistorul (4-10 ohmi) scade riscul oscilatiilor parazite si in acelasi timp incetineste intrarea in conductie a FET-ului pe poarta caruia se aplica semnalul de conductie, in timp ce pe poarta celuilat FET, dioda permite aplicarea rapida a semnalului de negativare, pentru scoaterea acestuia din conductie. In felul asta se permite un interval de siguranta pentru a nu se scurcircuita sursa prin semipunte.

 

Este mai buna metoda de a aplica semnalul pe portile FET-urilor prin intermediul unui transformator de poarta si nu direct de la totempoluri (o adaptare mai buna a impedantei la poarta). Se foloseste un mic toroid din material corespunzator spectrului de frecventa. Spirele primarului si a celor doua secundare trebuie sa aiba un cuplaj ridicat pentru a micsora leakage inductance: firele se impletesc intre ele, dupa care toroidul se bobineaza cu firul impletit, cu marcarea corespunzatoare a capetelor.

 

Antena trebuie cuplata cu intrarea buferului (74HC) printr-un mic ondensator ceramic (daca imi amintesc bine trebuie un defezaj de pi/2 intre potentialul secundarului si cel aplicat pe primar). Antena poate fi pusa la minim 25-30 cm de secundar (daca se foloseste un varf de descarcare pentru secundar exista putine sanse sa apara o descarcare intre topload si antena. Singura problema este ca in campul produs de secundar poate sa apar descarcare corona la varful antenei. lucru pe care eu il rezolv prin: indepartarea antenei de secundar, folosirea unui fir de cupru mai gros cu izolatie externa pentru antena, indoirea varfului antenei in sens invers pozitiei secundarului, folosirea unei mici sfere de material izolant pusa in varful antenei (firul de cupru mai scut decat izolatia sa, sau o mica sfera de plastilina)

 

Varianta cu buffer este mai buna, permite amplificarea semnalului de pe antena si transformarea sa intr-un semnal dreptunghiular. In plus 74HC contine mai multe bufere, prin care trecand, polaritatea semnalului se inverseaza, deci se pot deriva doua semnale de iesire defazate cu pi. Daca va uitati in schema propusa de poate observa legarea antenei, clamparea semnalului de pe antena (inalta tensiune) la tensiunea de alimentare a montajului (12 V) prin diodele 1 N4148 si in consecinta protejarea componentelor de inalta tensiune. Antena se cupleaza chiar inaintea condensatorului C1 din schema. Tot pe intrare se poate conecta si iesirea unui oscilator cu NE555 care sa induca oscilatiile in circuit (pe o frecventa apropiata celei de rezonanta).

 

SSTC-ul prezentat de Richie Burnett este unul din primele montaje construite la inceputul SSTC-age deci prezinta o serie de imperfectiuni de care si autorul a devenit ulterior constient. Montajele cu bufere de tip Ward sunt simple si in general functioneaza din prima.

[mișa]

Ca principiu mare diferenta nu e. Cunosc schema asta, dar de ce sa nu profiti de avantajele unui pwm adevarat. Marea problema a schemelor de genul asta e ca timpul de deschidere difera de timpul de blocare la toti tranzistorii, in sensul ca timpul de blocare intotdeauna e mai mare. De aici incep problemele...mari. Acesti timpi difera nu numai de la un tip la altul ci chiar si la acelasi tip dar din serii diferite. Unele invertoare de acest fel merg ceva vreme supa care oricum crapa. Profesionistii nu folosesc asa ceva.Si mie mi se pare mai buna metoda cu traf, dar in varianta cu PWM adevarat. Daca am sa construiesc vreodata asa ceva am sa folosesc clar traf. Poate desenez o schema ca sa vedeti exact ce vreau sa zic. Nu am pomenit inca de trafuri pentru ca inca nu am ajuns acolo. Trebuie pusa la punct o metoda buna de comanda. Faptul ca intre comanda si finali punem trafuri e partea a doua.