Tesla Coil

[teslina]

1. Riscul ca ZVS sa pateasca ceva e minim. Insusi Mazzilli care a folosit circuitul pentru prima data, l-a utilizat in experimente pentru transmiterea energiei, folosind bobine cu coef de cuplaj diferit (bobina zvs si bobina receptoare care alimenta un bec), mergand pana la zero (bobina ZVS necuplata). Deci e OK.

 

Frecventa depinde de toata inductanta primarului, nu doar cea dintre capat si priza mediana. Uite aici descriptia functionarii circuitului:

 

http://www.sciencezero.org/vasil/teslinasite/oltcw.html

 

2.Am adus circuitul la rezonanta modificand valoarea condensatorului primar (mai intai in trepte de cate 10 nF, apoi acord fin, in trepte de 1 nF). In secundarul tau se induce un curent cu frecventa pe care este acordat driverul (diferita insa de frecventa de rezonanta a secundarului), dar de voltaj suficient de inalt pentru a aparea o scanteie.

 

De notat ca plaja de frecventa pomenita de mine (100-150 kHz) se refera doar la cazul in care folosesti IGBT-i (cum am folosit eu). Daca folosesti FET-uri (ceea ce mi-a scapat din vedere, poti avea frecventa oricat de mare (au fost unii pe internet care au urcat pana la 10 Mhz cred, cum este cel de pe site-ul mentionat de tine). Pentru frecventele inalte osilatiile parazite aparute in circuitele de poarta ale celor doua fet-uri devin prea puternice. Prin urmare se foloseste un feedback cu bobina cuplata cu primarul.

 

3. Componentele care mi se incalzeau erau IGBT-ii, nu sursa, dar asta din cauza arcurilor la pamant, care suprasolicitau IGBT-ii

 

4.Condensatorii folositi trebuie sa fie pentru curenti intensi (doar este un circuit LC paralel, in care curentul la rezonanta este maxim, dI/dT mare). Orice conexiune mai lunga face parte din circuitul LC si se incalzeste (de aceea se recomanda lipirea terminalelor condensatorului si a conexiunilor bobinei chiar pe cracii colectorilor IGBT-ilor/FET-urilor).

[radhoo]

Mersi de detalii Am o veste buna:primul meu SSTC e un HFTC, si am obtinut breakthrough!!! 1cm din 50V si un sunet superb am folosit secundarul ala mic cu 1000spire/diametru 1cm , a carui frecventa mi-ai calculat-o tu la 4.6MHzcalculatorul sotiei, aflat la un metru s-a comportat ciudat: bruiaj pe ecran, blocarea touchpadului. foarte interesant...am sa revin cu detalii si mai ales poze

[radhoo]

Uite doua filme:

 

 

si cu zoom:

 

Pentru aceste 2 filme primarul a fost de 10 spire. Scanteia nu porneste decat ajutata cu surubelnita, dar odata pornita imi topeste electrodul de cupru. Ce inseamna asta?

 

Initial la 4 spire primar, breakthrough-ul pornea de la sine, cu scanteie mai mica si fara topirea electrodului.

 

Care e cazul favorabil, si de ce, iar daca e primul cum pot face ca breakthrough-ul sa porneasca de la sine?

[teslina]

Felicitari pentr "first light"!

 

In general montajul cu un singur FET trebuie impins in oscilatie (nu porneste singur, spre deosebire de BJT-uri). Tu cu surubelnita provoci un dezechilibru de sarcina si pornesti o oscilatie slaba in secundar, de unde aparitia scanteii. Exista si varianta de polarizare a portii FET-ului, cum este descrisa aici (vezi la MOSFET flyback):

 

http://rayer.ic.cz/teslatr/sstce.htm

 

In varianta cu 4 spire cuplajul dintre primar si secundar este mai slab, iar secundarul poate oscila liber pe frecventa de rezonanta. Cuplajul mai strans (10 spire) despica mai tare frecventa de res in cele doua moduri (low si high), ceea ce necesita o reacordare a montajului pe unul din ele si un pic mai multa putere in circuit pentru a obtine scanteia la secundar.

[mișa]

Eu cred ca pur si simplu tensiunea nu e suficienta. In varianta cu 4 spire ai tensiune mai mare dar randament mai mic. Faptul ca se topeste sirma inseamna ca ai putere dar nu ai tensiune pentru aprinderea descarcarii.

[radhoo]

multumesc pentru comentarii.

 

am pus toate detaliile care le-am observat azi aici:

http://www.pocketmagic.net/?p=1045

 

cateva din punctele interesante:

- am obtinut un acord al resonantei mutand primarul mai sus sau mai jos pe baza secundarului. Traful tesla folosit consta intr-un secundar de 1000 spire CuEm de 0.16mm pe teava PVC diametru 1.5cm, introdus intr=o alta teava PVC, la baza caruia am bobinat feedbackul (2 spire) si primarul (am ramas la 6 spire) amandoua bobinele CuEm 0.6mm. Astfel am putut impinge tubul interior mai sus sau mai jos pana cand rezultatele au fost cum am vrut: scanteie mai lunga si mosfet mai putin cald (care e cauza incalzirii si de ce apar diferente la incalzire) - in acest punct, descarcarea/ oscilatia porneste de la sine

 

- am adaugat un topload, dar s-ar fi putut si fara

 

- la un moment dat am omis punctul metalic ascutit de breakpoint si mi s-a ars mosfetul.

 

- alti mosfeti (IRFP250 , IRP 640, etc) nu dau aceleasi rezultate

 

-am avut cativa IRFP 460 de calitate mai proasta - nu au mers la fel de bine

 

- dupa ce am pus totul pe suport, etc, probabil din cauza modificarii distantei dintre componente, randamentul a scazut, si mosfetul mi se incalzeste din nou prea repede - oare ce solutii de re-acordare am avand in vedere ca am lipit cu "hot glue" secundarul in interiorul tubului exterior, si nu mai poate culisa.

 

- sursa care o folosesc e de 24V/10A max prin triplorul de tensiune. Am atins carcasa si m-a curentat, cum as putea limita aceste spike-backuri, ma tem sa nu ajung sa distrug transformatorul toroidal care il folosesc.

 

- cum pot determina frecventa la care opereaza acest sstc / care e diferenta fata de un sstc clasa E?

[teslina]

Frumos rezultat!

 

Nu vad nici un circuit oscilant in schema ta (C sunt pentru filtru si neutrodinare), pare mai degraba asemanator unui driver cu un singur tranzistor ca pentru flyback-uri (care poate fi folosit si pentru SSTC). In cazul asta, cred ca functioneaza autoblocat, la o frecventa de rezonanta, pe care o atinge in mod natural, frecventa care depinde asa cum ai constatat de pozitia reciproca a bobinelor. Cand pozitia corespunde unei frecvente apropiate de rezonanta ai scanteia cea mai buna.

 

La SSTC trebuie intotdeauna varf de descarcare, altfel energia din secundar se reintoarce in primar si solicita FET-ul. Practic supratensiunea pe care trebuie sa o obtinem in secundar pentru scanteie, apare in primar.

 

Pentru FET poti pune un cooler mic pentru racire mai buna. Pentru cuplaj, poti glisa bobina primara si feedback-ul de-a lungul secundarului (bobineaza-le pe un suport care sa gliseze de-a lungul secundarului).

 

Carcasa legata la pamant si de la fiecare iesire a trafului un condensator de 10-100 pF la un ground comun legat la carcasa.

 

Masurare frecventa cu un disp. simplu facut de Terry Fritz:

 

http://www.rmcybernetics.com/projects/DIY_Devices/homemade_tesla_coil_tuner.htm

 

Pentru clasa E iti trebuie un circuit oscilant, iar FET-ul trece in starea de conductie cand voltajul in circuitul oscilant primar trece prin zero. Iti trebuie un osciloscop, altfel nu ai cum sa stii daca functioneaza in clasa E sau nu.

 

Pentru clasa E FET-ul trebuie pus in paralel cu condensatorul primar.

 

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

 

In montajul tau FET-ul este inclus in circuitul LC paralel. O idee ar fi sa pui in paralel cu el o dioda cu polarizare inversa, pentru a asigura si conductia celei de a doua alternante. Dar in felul in care vad eu ca functineaza montajul dioda va servi mai mult ca protectie de supratensiune pe FET.

 

De fapt, daca FET-ul se incalzeste excesiv, sigur nu ai clasa E.

[mișa]

Ce material sa aleg pentru placa-suport pentru primarul si secundarul TC? Pot folosi un pal melaminat sau sa caut o placa de plastic? Pot confectiona picioare metalice sau sa le construiesc din plastic?(as prefera sa nu fac compromisuri chiar daca dureaza mai mult constructia)

[teslina]

Pe cat posibil nu folosi metal.

Pentru suport iti trebuie un material rezistent si izolant in acelasi timp. Plasticul este casant si trebuie sa fie destul de gros pentru a nu se curba sub greutatea TC-ului.

Cred ca palul este o alegere buna, cu o conditie. Spirele trebuie ridicate fata de planul placii de pal (eventual pe suporti de plastic) iar trecerile conexiunilor de inalta tensiune pentru primar si impamantarea secundarului trebuie sa aiba un diametru mai mare decat diametrul conductorului (de 3 X cred ca ar fi suficient, nu uita ca folosesti in circuitul primar 20 kV, in timp ce TC-urile obisnuite nu folosesc mai mult de 15 kV).

 

Mi-am amintit de un bun exemplu de pe internet (pentru un secundar de 6 inch, cam ca al tau):

 

http://www.classictesla.com/hot-streamer/greg/Deck.htm

 

http://www.classictesla.com/hot-streamer/greg/pricoil.htm

 

Lasa un pic de spatiu de la spira externa a primarului la marginea placii de suport ca sa ai cum sa montezi strike ring-ul (inelul incomplet de protectie a primarului fata de descarcarile de la toroid).

[mișa]

Am inceput lucrul la suportul pentru primar. Am folosit plastic din monitoare. Este greu de prelucrat. Nu as fi crezut ca ajung la freza si alte chestii mecanice "grele" sa ajung la forma asta.Urmeaza sa fac locasurile pentru spire. (iar apelez la freza....)

[teslina]

Fain!!Am incercat si eu in trecut sa tai plasticul dar s-a crapat, de aia folosesc varianta cu riglete pentru primar, e mai usor pentru mine....dar nu mai e asa estetic.

[radhoo]

oare despre ce plastic vorbiti voi? din ce monitoare e? crt /lcd?eu nici acum nu m-am lasat de traforat . ca si in a 6-a....

[Dr.L]

Plasticul din lcdCrt-ul nu contine asa ceva

[mișa]

Cam asa o sa arate piesele de sustinere a secundarului. Am tinut cont la cele 6 piese de respectarea cit mai buna a spiralei. (nu sunt identice)

[teslina]

...de sustinere a primarului vrei sa spui.O sa arate grozav cu tubulatura de cupru pe ele..