Solid state tesla coil

SSTC jest to elektroniczna cewka tesli. Moja sstc zawiera sprzężenie magnetyczne zrealizowane przez antenkę, półmostek H z filtracją 740µF/400V

Uzwojenie wtórne
160mm średnica rury
400mm wysokość
0,18mm DNE jakim nawijałem

Uzwojenie pierwotne 7-5 zwoi kablem miedzianym.
Moc jaką pobiera całość określam pomiędzy 600-1000W, mostek zasilany z 300V po odpowiednim odfiltrowaniu.
Zasada działania jest prosta: Najpierw na uzwojenie pierwotne i wtórne jest puszczane napięcie, co powoduje że powstaje pole magnetyczne i indukuje się jakieś napięcie na uzwojeniu wtórnym i powstaje pole magnetyczne które wraca do anteny i zaczyna się dostrajanie całości do częstotliwości rezonansowej uzwojenia wtórnego ( około 100khz) Najpierw antena odbiera pole magnetyczne i zamienia to w napięcie które jest stabilizowane przez 2 diody szeregowo podłaczone ( 1n4148) i stabilizowane do 5V potem sygnał 5V podawany jest po przez tranzystor który przerywa ten sygnał- na bazę podawany jest prostokąt z 555- jest tutaj jako interupter na przerzutniki Schmitta co powoduje ze sygnał nabiera bardziej prostokątny kształt i dalej jest podawany na układy wzmacniające (sterowniki mosfetów) - TC4422 i TC4421 ( TC4421 jest wzmacniaczem oraz odwraca sygnał) i podawany na uzwojenie pierwotne transformatora sterująco separacyjnego GDT ( gate driver transformer) na rdzeniu ferrytowym o wysokiej przenikalności, który nie może być rdzeniem z zasilaczy atx Za rdzeniem sygnał jest podawany po przez diody zenera 15V ( stabilizują napięcie samoindukcji itd. do 15V, większe napięcie niż 18V-20V co zależy też od tranzystorów może przebić bramki i zniszczyć tranzystory) Za diodami i rezystorami sygnał ( ze spełnieniem zgodności fazy- jeden tranzystor ma być włączony a w tym samym czasie drugi jest wyłączony).


Schemat mostka dla przykładu- dla wyjaśnienia działania.


No i teraz tak gdy jeden tranzystor jest włączony przeciw legły kondensator przy dużych częstotliwościach przewodzi i prąd płynie w obwodzie C8->L1->Q1 Gdy zostanie wyłączony Q1 a włączony Q2 to prąd płynie w obwodzie C7->L1->Q2 I tak na zmianę a na L1 co jest uzwojeniem pierwotnym naszego transformatora mamy prąd przemienny. Diody D1, D2 są diodami ultraszybkimi ( parę sn 16- do 100) na napięcia 600-800V. Diody te mają na celu ochronę tranzystorów przed prądami wtórnymi na uzwojeniu pierwotnym. Dodatkowo dodaje się diody schottkiego- parę ps, są też diodami ochronnymi, mają na celu "wyeliminowanie" diod fabrycznych w tranzystorach FET gdyż te fabryczne są za wolne, diody schottkiego są wstawione anodą na dren. Kondensatory w półmostku mają być MKT/MKP a na nich będzie się pojawiać napięcie rzędu 300V ( nie są one dzielnikami napięcia ) więc kondensatory na 250V~ nie są dobrym rozwiązaniem, aczkolwiek to działa ale garść popalonych półprzewodników mówi sama za siebie. Jeszcze dodatkowo można dla zabezpieczenia stosować transile 440V równolegle z D1 i D2. Kolejnym ważnym elementem jest kondensator 0,68-10 uF/400VDC MKT/MKP/poliestrowy które służą do tłumienia i usuwania niechcianych syfów z sieci po wyprostowaniu i poprzednim odfiltrowaniu, wstawia się je jak najbliżej zasilania 300V tranzystorów. I to chyba wszystko co najważniejsze. Co do bezpiecznika to można stosować lecz nie uratuje to życia naszym tranzystorom ale zabezpieczą sieć.

Co do GDT to dobrze by było zamienić je na IR2111, uzyskać czasy martwe, ładniejszy przebieg, dodać optotranzystory które po 5KV wytrzymają- trochę więcej niż skrętka drutu... GDT lubi zniekształcać przebieg prostokątny


Na tym zdjęciu i na oscyloskopie widać przebieg przy użyciu rdzenia z kabla sygnałowego z monitora:



Elementy na mostek i sam mostek po złożeniu:




Sterownik, intrupter, przerzutnik i trochę jeszcze elektroniki:





Całość zamknąłem w obudowie z pleksi, zlutowałem na płytce uniwersalnej ( wiem ) Dodałem kondensator filtrujacy zasilanie sterownika- 4700uF, z transformatora zasilającego mam 2A,16V przy włączonym driverze pobór prądu elektroniki to ok. 0,6A Diody od góry: pierwsza zasilania +12V, druga +5V trzecia podłączenie do sieci i na dole czerwona pokazuje czy zostało podane 300V na kondensatory filtrujące i na mostek. Dwa przełączniki: jeden zasilanie drivera, drugi zasilanie przekaźnika łączącego obwód z mostkiem- tak że nie da się podać 300V na mostek bez włączenia drivera.

Uzwojenie wtórne:




Efekty końcowe




Stare dobre filmy:





Niedawny film, przyłożona połowa mocy


100V zasilania mostka :


Nie mam na razie świeżych filmów przy działaniu na pełnej mocy. muszę wymienić elementy mostka i dopiero wtedy się "bawić" Sama sstc jest niebezpiecznym urządzeniem, wyładowań nie wolno dotykać gołymi palcami jedynie przez coś metalowego. Zbudowałem te urządzenie dla samego siebie. Dużo jest z tym problemów, prosta zasada działania lecz w praktyce wiele utrudnień, wiele popalonych tranzystorów IRFP460, wiele straconych godzin i wiele nerwów, jak ktoś jest uparty i chce się sprawdzić polecam

Chciałem podziękować ludziom dobrej woli którzy mi pomogli i ich pozdrowić:
C4r0
Lucaslab
Spazz19
Krokus22
Hvman
lechoo
KJ
Steelqu

I reszcie która się udzielała w temacie "Generator wysokiego napięcia"

Dodano po 2 [minuty]:

Aha i korzystałem ze schematu:


Ze strony http://c4r0.skrzynka.org/_hv/index.php

No tak GDT = wiadro spalonych mosfetów i dobry rdzeń na takie trafko to makabra. Nie wiem dlaczego ludzie stosują to rozwiązanie w teslach nawet o bardzo dużej mocy rzędu kW w dobie kiedy specjalizowane drivery mosfetów przystosowane do pracy z półmostkiem są ogólnodostępne. Co do samego projektu to bardzo ładnie to chodzi.

Tak fajnie to wygląda, ale troche strasznie:P Tak bez żadnego zabezpieczenia to "błyska". A z czystej ciekawości, bo tak przeleciałem opis, ale chyba nie jest napisane, ile się męczyłeś z tym zawijaniem? Bo ładnie to wygląda i chyba sie troche namęczyłeś..

Z praktyki wiem ze tej wielkości uzwojenie nawija się jeden góra 2 dni nie licząc lakierowania i schnięcia lakieru. Nawinięte musi być idealnie bo każdy zadzior na drucie czy broń boże zwój zachodzący na siebie to pewne przepalenie uzwojenia w tym miejscu.

Kodi14 napisał:

A z czystej ciekawości, bo tak przeleciałem opis, ale chyba nie jest napisane, ile się męczyłeś z tym zawijaniem? Bo ładnie to wygląda i chyba sie troche namęczyłeś..

Ja nawijałem uzwojenie o wysokości 30cm i φ=10cm drutem 0,18 jakieś trzy godzinki

Kondensatory trza wymienić 8 zł sztuka a są mega dobre swoje samo nawijałem 6 godzin na nawijarce którą sam skręciłem z desek i 2ch kątowników widać na zdjęciu. Ciepła herbata, radio spokój, kawałki taśmy klejącej pod ręką i pojechał Kupiłem nowe szczotki, szybkie diody nowe mam, fety nowe mam, transile wywale składam nowy mostek, daje foty., sprawdzam jeszcze raz i odpalam sstc i nowe materiały zapodam, szkoda że jednak tego oscyloskopu to pod ręką nie mam

Dodano po 5 [godziny] 7 [minuty]:




Niedługo start z 60V potem przez żelazko 2kw a potem pełna moc... boje się jak zawsze że pójdą fety

Moderowany przez Faces:

Regulamin punkt 10.9
"kondy", następnym razem będzie ostrzeżenie.
Tym razem poprawiłem.

Też cierpie na brak oscyloskopu. Dobrze to rozumiem.
Ale mimo ciężkich warunków zrobiłeś bardzo fajną SSTC.
Chyba w opisie nie masz wspomniane, ile zwoi liczy uzwojenie pierwotne i na czym je oparłeś?
Jeśli można jeszcze trochę pytań:
-czy testowałeś mostek na zniżonym napięciu (20V)?
-czy kształt anteny / jej długość / odległość od wtórnego sprzężenia zwrotnego ma znaczenie na prace układu?
-czy to źle że sstc trzeszczy zamiast dawać ładne efekty?
-kiedy dokonasz sterowania dźwiękiem?

Otaku9 napisał:

Też cierpie na brak oscyloskopu. Dobrze to rozumiem.
Ale mimo ciężkich warunków zrobiłeś bardzo fajną SSTC.
Chyba w opisie nie masz wspomniane, ile zwoi liczy uzwojenie pierwotne i na czym je oparłeś?
Jeśli można jeszcze trochę pytań:
-czy testowałeś mostek na zniżonym napięciu (20V)?
-czy kształt anteny / jej długość / odległość od wtórnego sprzężenia zwrotnego ma znaczenie na prace układu?
-czy to źle że sstc trzeszczy zamiast dawać ładne efekty?
-kiedy dokonasz sterowania dźwiękiem?

Wspomniałem, uzwojenie pierwotne 7 zwoi
1. przy 5 V nie działa tak przy 10 rusza przy 20 mam wyładowania jakiś 1cm może mniej
2. tak jest to bardzo ważne, kształt anteny nie ma znaczenia, nie może być za długa , jakieś 10cm odległość od wtórnego jest bardzo ważna przy 160V całość nie pracowała gdy odległość anteny od wtórnego wynosiła 10 cm gdy antenę zmniejszyłem do 2-3 cm wysokości zawiniętej w spiralkę to już ruszyło, sygnał nie może być za duży, można go zmniejszyć dodając rezystor między antenę a masę tak myślę 100kΩ albo i trochę więcej, tam siedzi 1MΩ
3. nie wiem mi nie trzeszczy, może interupter coś się psuje albo za słaba filtracja napięcia sieciowego wchodzącego na mostek
4. co do sterowania dźwiękiem na moim kanale YT jest jeden film przy modulacji ale to jest zła rzecz zmienia się ciągle wypełnienie a jak wypełnienie nie będzie wynosić 50% to trach Buduję teraz nową sstc, schematy i opisy można znaleźć na zacnej stronie z książkami o DRSSC jest to plazmasonic II. Będzie zawierała mikrokontroler zrealizowany na atmega16, wywali się gdt wstawiając w jego miejsce IR2111 bądź podobny, z optotranzystorami które wytrzymują nawet i po 5KV co daje o wiele większą wytrzymałość niż izolacja na gdt. Do całości będzie wpakowany również tl494 główny modulator i generator nośnej. Do całości dojdą jeszcze 3 sztuki 730uF/350 czy 400V kondensatory załatwione przez kolegę z warszawy i z elektrody którego pozdrawiam i się miejmy nadzieje spotkamy w maju. Nad plazmasonic ściśle pracuje z KJ

160V masz przez spadek napięcia na żelazku? nom.
Próby na 20V sie nie powiodły. Prucz trzeszczenia brak reakcji. Odległość uzwojenia wtórnego od pierwotnego wynosi u mnie ok 1 cm. Zapewne za dużo. (Ja powinienem pisać jak sie już uda, a nie smuty wykładać ;p )
Cała konstrukcja fajna, całość rozumiem, ale przy tylu elementach o ile większa szansa że któryś z nich jest uszkodzony, i blokuje poprawny start urządzenia. Nerwy, teraz tyle rzeczy do rozpatrywania, począwszy od rdzenia gdt, przez interrupter, drivery, wyschnięte kondensatory, na półmostku kończąc. A chciało by sie aby od pierwszego kopa ruszyło. (nie powinienem smucić) Trzeba próbować na 50v. (może dać foto?)

1.użyłeś igbt a one trochę inne napięcie sterowania mają
2.Ten rdzeń na GDT jest z dławika należy go wymienić.
3. Nie wiem co jest nie tak próbuj na tych 50V, o wyschniętych kondensatorach nie ma mowy Wszystko nowe należy użyć, po za igbt. Trzeba całość dokładnie sprawdzić czy wszystko jest odpowiednia podłączone itd.
Mojej sstc chyba nie odpalę szybko zostały 4 fety na pełny mostek są przeznaczone a kondensatory te żółte dam szeregowo z pierwotnym, w plasma sonic II

Na razie walczę bezskutecznie o sample, pisze maile itd ale zawsze ta sama odpowiedź że są to elementy łatwo dostępne...

Poszukuje nowego rdzenia na GDT, znajomy ma poszukać w uszkodzonych radiach samochodowych, ale nie wiem co z tego będzie.
O sample pisałem tylko raz, i nie próbuje więcej, nie mam dość wazeliny na to :/

W radiach ? Hm do takich igbt nie ogląda się za siebie i się stosuje IR2111 na przykład co zastąpi drivery TC4421 i 22, GDT i taniej wyjdzie ale z ir2111 wypada stosować transoptory. Musisz spojrzeć na notę tego IR-a będzie wszystko napisane.


Rdzenie mam z allegro od Romana z elektrody Pisz w wyszukiwarce na allegro rdzeń ferrytowy i znajdziesz jego aukcje, szukaj tych niebieskich.
Nie jest możliwe zbudować SSTC bez oscyloskopu i bez problemów. Trzeba pamiętać że dla sstc najlepszą częstotliwością jest te 100-200khz Wyżej radzę nie wchodzić zaczynają się problemy z przenoszeniem tej częstotliwości przez GDT. GDT jest największym problemem i czasy włączania i wyłączania fetów Jest to główną przyczyną wiadra spalonych fetów. Wyobraźcie sobie co się dzieje gdy przez kilka ns są otwarte dwa fety na raz wówczas cały prąd płynie tylko przez nie... i wtedy strzelają Trzeba pamiętać że jeżeli jeden fet padnie to drugi na 90% jest uszkodzony i wciskając zamiennik tego pierwszego palimy oba na raz Często ludzie sprawdzają tylko czy nie przebiło bramki a tu niespodzianka- ciachło diodę I co ? bramka odizolowana to startujemy jeszcze raz i bum... Diody, diody często po kilku nie udanych startach mają różną rezystancję... mimo że jest to różnica rzędu 20-30 ohm należy wymienić. Co do sprawdzania fetów to na sześć różnych kombinacji wyprowadzeń jeżeli działa to powinno jedno przewodzić.

Dodano po 10 [minuty]:

zależy jeszcze czy mają diodę te fety wbudowaną ale teraz w każdych chyba jest, jak by jej nie było to wszędzie by nie przewodziły tak jak w igbt. Jeszcze można zauważyć że rezystancja diody zależy w dużym stopniu od temperatury feta w granicach 100 do 600 ohma.

W odróżnieniu od mosfetów w IGBT diody zwrotne są montowane jako osobne struktury i mają dużo lepsze parametry niż pasożytnicze diody w tych pierwszych. Trzeba jednak pamiętać, że nie wszystkie IGBT maja zintegrowane diody zwrotne.
IR2111 nie nadaje się do tego zastosowania, jest zbyt wolny i ma niską wydajność prądową wyjść.

Skoro IR2111 jest za wolny - i tak też wynika z moich obserwacji praktycznych jaki driver byś zastosował ?

Jeśli mamy pozostać przy driverach IR to ja proponuję IR2110/2113, tylko trzeba dorobić proste obwody czasowe na bramkach realizujące czas martwy. Można też dodatkowo zwiększyć wydajność prądową drivera stosując układ z noty DT92-2:
-> http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt92-2.pdf
Koniecznie należy też zapoznać się z notą DT04-4:
http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt04-4.pdf

Zadziwiające jest czemu wielcy budowniczy SSTC za granicą nie stosują wogóle czasów martwych przy sterowaniu IGBT, być może podczas pracy w rezonansie są zbędne...
-> http://stevehv.4hv.org/SSTCindex.htm

Brak czasów martwych u ludzi budujących wielkie sstc mnię zastanawia od bardzo dawna niemniej jednak nigdzie nie znalazłem sensownej odpowiedzi dlaczego wszyscy stosują problematyczne GDT. Być może dlatego że w USA zdobycie odpowiednich rdzeni nie stanowi problemu ? U nas jest to prawie niemożliwe dlatego zamierzam zostać przy specjalizowanych driverach.

Witam wszystkich niszczycieli tranzystorów MOSFET!
Co prawda zajmuję się nagrzewnicami indukcyjnymi DIY ale widzę, że problemy mamy te same.
Co do wpływu czasów martwych to właściwie muszę stwierdzić jak jeden z filozofów: "wiem, że nic nie wiem".
Przykład: nagrzewnica 300 kHz działająca pięknie przy wypełnieniu impulsu ok. 25% przy zasilaniu z prostownika napięciem sieci 230V jednak przy małej pojemności filtrującej - kilkanaście µF, prąd z sieci - ok 3A.
Dopinam kond. 470µF, reszta bez zmian i po najechaniu na rezonans, pobór prądu z wzrósł może o 0,2A i dup - nie ma 2 szt. STW29NK50ZD.
Sterowanie przez 2szt. 6N137/TC4422 i 2 prostowniki pomocnicze.
Cwiczyłem onegdaj sterowanie GDT - przy mniejszych częstotliwościach jet nieźle nawet przy sterowaniu przebiegiem przemiennym.
Ogólnie uważam, że sterowanie przez transoptory jet chyba najlepsze dla tego typu zastosowań.
Dobrze spisujące się tranzystory to IRFP450LC i IRFP460A, do produktów ST w tej dziedzinie mam mieszane uczucia.
Zbudowałem też nagrzewnicę na IGBT - większej mocy do topienia stali.
Pobór prą du z sieci - ok 16A w rezonansie szeregowym, trafo wyjściowe na 10 ferrytach telewizyjnych, sterowanie - SG3525 i GDT SIRIO 1:1:1.
Tranzystory GT50N301, inne sprawiały problemy analogicznie jak różne MOSFETY.
Niestety potrzebny jest remont trafa - pojawiły się wybicia bezpiczników i iskry - tranzystory sprawne.
Po rozebraniu trafa okazało się, że po roku "ćwiczeń" izolacja na pierwotnym (taśma Cu 0,3 x 30mm. owijana mylarem) jest częściowo zwęglona.
Zaczynam uważać, że za padanie tranzystorów jest chyba odpowiedzialne narastające z obciążeniem "dzwonienie" napięcia na drenie ponieważ nigdy nie udało się wykorzystać wydajności prądowej tranzystorów, a równie łatwo padają te 14 amperowe jak i 29-31 amperowe.
Obecnie dołączyłem do każdego MOSFETA tłumik RC - 100pF i 2x47Ω/5W równolegle. Grzeją się nieźle (rezystory) i zobaczymy co będzie dalej.

420VDC na półmostku jak by ktoś chciał zobaczyć co to jest duża moc, pod koniec filmu padł jeden tranzystor, przebite wszystko... nie wiem jak to się dzieje że nawet bramkę przebija...

Dodano po 46 [sekundy]:

Aha filtr 2000uF

Bardzo fajnie wygląda, koniecznie daj to na 4hv
Tylko szkoda półmostka, ciekawe co nie spełniło oczekiwań. Możesz podać szczegóły użytej elektroniki (wiem że często zmieniałeś koncepcje). 420V na półmostku? to znaczy że użyłeś napięcia międzyfazowego, czy dałeś kondensator w szereg z uzwojeniem pierwotnym?
Czytałem że samo regulowanie interruprera może powodować odchyłki w sygnale otwierającym, ale żeby zabijało to tranzystory na tak niskiej jak na SSTC częstotliwości jak tu.

hmmm

Tranzystory irfps38n60l, diody szybkie 15etx06fp diody schottkiego mbrf1660, kondensatory 450AC 0,68uF, nie było żadnych kondensatorów w obwodzie pierwotnym innych, półmostek , gdt jedynie diody zenera były wcześniej używane, na mostku tak naprawdę było z 320V ale coś multimetr za 18zł pokazuje 420, a sieć 230VAC pokazuje mi jako 360V nie wiem co zawiodło ! filtr 2000uF więc jak by 2 fety w tym samym czasie się otworzyły to by nic z nich nie zostało a tak tylko jeden jest zabity Jeszcze nie wiem jak diody.... nie ma nic nadzwyczajnego żeby dawać zaraz na hv wtórne 40khz ma....

Jedna sprawa nie daje mi spokoju, dlaczego c4ro w swojej SSTC
http://c4r0.skrzynka.org/_hv/hv/sstc_sch_big.png
jako diody zabezpieczające dał MUR810. To może tylko błąd w schemacie.

Dodano po 21 [minuty]:

Być może napięcie w wyindukowane na uzwojeniu pierwotnym przekroczyło 600V i zniszczyło tranzystor i diodę.

Napisze tu, żeby nie zakładać oddzielnego tematu i nie śmiecić na forum.
Mam kłopot z moją SSTC. Jest to dość prosta sprawa, SSTC pali bezpieczniki, nawet 4A. Nie wiem co z tym zrobić, SSTC działa jak należy, łuk daje 5cm w powietrze, trzeszczy strasznie przy tym .
Próbowałem zmienić zasilanie na połówke sinusa, ale tak samo. Po 4 próbach i czerech spalonych bezpiecznikach całość dalej działa. Ktoś ma jakiś pomysł?



--------


Ok, dzięki za pomoc już ie trzeba, sam sobie poradziłem
mam 7cm łuku do kombinerek przy 40V zasilania(48V na kondensatorach), a ulot ma normalnie ok 5cm średnicy. Troche trzeszczy, ale nie tak jak na 230V.
Przy 48V bierze 3,3A, czyli ile by siorbną przy napięciu sieciowym? 20A?! O ile narastanie poboru prądu było by proporcjonalne. Tak przekracza to zakres bezpieczników w sieci

Ponieważ dopiero teraz zauważyłem, że jestem w tym wątku wywoływany do tablicy, to dopiero teraz sprostuję pewną informację.
Owszem - rdzenie TN13-3F3 czy TN16-3F3 w niebieskiej powłoce akrylowej są bardzo tanie i sympatyczne, jednak do sterowania zdecydowanie polecam rdzenie TX25-3E5 lub TX22-3E6. Dlaczego? Odpowiedź jest tutaj: https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=5629240#5629240

Skoro mod wspomniał o rdzeniach, sam nie kupowałem żadnych rdzeni sterujących, użyłem wyjętego z ATX. Niestety nie uzyskałem żadnych danych na jego temat na tym forum (nie temacie). Nie mając też bezpośredniego dostępu do oscyloskopu je jestem w stanie zmierzyć tętnień po stronie wtórnej. Na razie nie widać żadnych nieprawidłowości działania, gdyż moduł tranzystorowy się nie grzeje, ale nie wiem jak zachowywał by się na wyższym napięciu, do jakiego mam zamiar go niedługo użyć. Faktem jest, że moduł nie pracuje w częstotliwościach kilkuset kilo herców, lecz 50kHz.

-RoMan- napisał:

Ponieważ dopiero teraz zauważyłem, że jestem w tym wątku wywoływany do tablicy, to dopiero teraz sprostuję pewną informację.
Owszem - rdzenie TN13-3F3 czy TN16-3F3 w niebieskiej powłoce akrylowej są bardzo tanie i sympatyczne, jednak do sterowania zdecydowanie polecam rdzenie TX25-3E5 lub TX22-3E6. Dlaczego? Odpowiedź jest tutaj: https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=5629240#5629240

W aukcji na allegro napisałeś że nadają się na transformatory sterujące i tylko dlatego je wziąłem. W drsstc będę musiał takie użyć. A mam pytanie czy na przekładniki takie też będą dobre ? szukam trochę czegoś większego, na pierwotnym prądy rzędu 1-2 KA więc trzeba będzie dopasować przekrój przewodów do tych prądów i zrobić to tak żeby przeszło to przez rdzeń z trzydziestoma trzema zwojami... na jeden przekładnik idzie drugi co daje dosyć duże przełożenie.

Ależ rdzenie z 3F3 nadają się na transformatory sterujące. Po prostu rdzenie z 3E5 nadają się jeszcze lepiej.

Co do przekładnika - faktycznie może być problem z prądami tego rzędu. Rdzenie z materiałów o wysokiej przenikalności nadają się na przekładniki ale czy otwór 15 mm (minus lakier i uzwojenie wtórne) wystarczy - nie wiem

A dobrze będą przenosić zmienne wypełnienie- modulacja audio i wypełnienie podstawowe 25%- czasy martwe ? Z tego co wiem to gdt najlepiej przenoszą te 50% a jak to będzie z 25% ?

Ale tu nie ma cudów - fizyki oszukać się nie da i materiał rdzenia ma tu najmniej do powiedzenia. Obawiam się raczej podmagnesowywania składową stałą niż problemu przenoszenia krótkich impulsów.

Na cewce będącej w rezonansie wysokie napięcie i prąd ma kształt sinusoidalny. Jeśli na cewkę pierwotną podamy napięcie o kształcie prostokątnym to i tak na cewce wtórnej otrzymamy przebieg zbliżony do sinusoidalnego z dużą zawartością wyższych harmonicznych, które są w tym układzie niepożądane. Dlatego zastanawiam się po co to całe zamieszanie z wielkimi prostokątnymi prądami przepuszczanymi przez MOSFETy czy IGBT. Mając do dyspozycji wysokonapięciowe MOSFETy mocy można z powodzeniem wyciągnąć 600W a nawet więcej rozkładając moc na większa ilość MOSFETów. Do tego prawie dwukrotnie zwiększyć napięcie na cewce pierwotnej. Jak to zrobić po prostu stosując rozwiązania jak dla układów wysokiej częstotliwości a nie jak dla układów impulsowych. Wzmacniacz wstępny i końcowy mocy wykonać w klasie "A". Klasa a daje przebiegi liniowe, więc bez problemu można sterować mocą wyjściową, czy uzyskać możliwość modulacji amplitudy. Do modulacji amplitudy wzmacniacze w klasie "A" są najbardziej odpowiednie, jeśli modulator jest w stopniach wstępnych. MOSFETy można łączyć równolegle i przeciwsobnie. Częstotliwości 100kHz czy nawet do 200kHz nie wymagają specjalistycznych i drogich tranzystorów RF. Pozwoliłem sobie przerobić wzmacniacz na pasmo 50MHz o mocy wyjściowej 500W pierwotnie wykonany na IRF520. Wzmacniacz oryginalny wykonano na 2 układach przeciwsobnych po 8 IRF520 w każdym. Bo zsumowania mocy w układach przeciwsobnych użyto transformatorów na rdzeniach toroidalnych, a sumatorem mocy z układów przeciwsobnych sumującym moc na wyjściu i dopasowującym do oporności obciążenia, jest transformator wykonany z kabli koncentrycznych. W związku z tym że w cewkach Tesli nie ma potrzeby przesyłania sygnału mocy do anteny i dopasowania do linii przesyłowej, układ przeciwsobny można podłączyć bezpośrednio do cewki pierwotnej. Projektując wzmacniacz na częstotliwość 100kHz zmniejszyłem ilość tranzystorów do 8, zastosowałem MOSFETy innego typu o większej mocy. Na częstotliwości 100 kHz można z powodzeniem zastosować tranzystory o większej pojemności dren-źródło i bramka-źródło, bo większość z nich może pracować nawet na częstotliwościach powyżej 1MHz. Dodatkowo dołożyłem AGC (Automatic Gain Control) na prostym tłumiku regulowanym aby ograniczyć moc w przypadku przesterowania wzmacniacza mocy. Wyszedł mi taki układ jak na schemacie poniżej.



Wzmacniacz wstępny na tranzystorze BD139 pracuje jako rezonansowy w klasie "A". Obwód pierwotny L1 z kondensatorem C7 powinien być zestrojony na częstotliwość rezonansową obwodu wtórnego (wysokiego napięcia L4) cewki Tesli. Obwód wtórny cewki L1 odwraca fazy sygnału i dopasowuje wzmacniacz wstępny do oporności wejściowej wzmacniacza mocy. Przekładnia uzwojeń L1 26,2. Układem "Bias" ustawia się prąd drenów MOSFETów pracujących w klasie "A". Prąd wstępny tranzystorów mocy wynosi ~250mA co po z sumowaniu dla wszystkich końcowych tranzystorów stopnia mocy daje 2A. Przy pełnym wysterowaniu maksymalne zmienne napięcie w.cz na drenach tranzystorów jest blisko dwa razy większe od napięcia zasilania, około 650V przy zasilaniu 325V przez filtr sieciowy z prostownika napięcia sieci energetycznej 230V. Stosować należy tranzystory o napięciu V(BR)DSS min. 800V. Na cewce L3 sumuje się moc układu przeciwsobnego. Zasilanie doprowadza się do odczepu wykonanego dokładnie na środku uzwojenia cewki L3. Moc maksymalna ~2600Wpep przy napięciu wejściowym ~185mV. Moc doprowadzona 650W i dla tej mocy trzeba obliczyć chłodzenie, radiator wspólny dla wszystkich tranzystorów stopnia końcowego. Układ wzmacniacza mocy jest zaprojektowany do MOSFETów STW11NM80. Nie był testowany w praktyce, jest to tylko przykład jak można taki wzmacniacz rozwiązać, nie mniej powinien działać poprawnie. Jeśli ktoś chciałby go wykonać, robi to na własne ryzyko.

Wibracją tranzystora BD139 sterować SSTC? Na dodatek ręcznie ustalać częstotliwość rezonansową? Zrób to uwiężę że to może działać poprawnie.