Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe.

KJ 04 Jul 2009 17:52 15381 27
  • Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe.
    Witam. Chciałem zaprezentować mój ostatni projekt jakim jest półprzewodnikowa cewka tesli. Pomysł zbudowania małej cewki tego typu pojawił się jakiś rok temu po obejrzeniu projektu kolegi c4r0 na jego stronie internetowej:
    http://c4r0.skrzynka.org/_hv/index.php?page=hv/sstc Początkowo projekt miał być kopią tamtego układu budowaną dla kolegi. Projekt taki powstał ale póki co jest nieukończony został jednak uruchomiony i działa poprawnie – nie obyło się jednak bez problemów w postaci niewłaściwych diod zabezpieczających mosfety, niewłaściwego rdzenia transformatora sterującego itp. w sumie poległo 5 par tranzystorów. W końcu jednak układ ruszył. Zachęcony efektami jego działania postanowiłem zaprojektować własny. Na pierwszy ogień poszedł interrupter – osobiście nie odpowiada mi regulacja czasu włączenia i wyłączenia cewki za pomocą dwóch potencjometrów zbudowałem więc interrupter w oparciu o układ TL494 który pozwala na jednym potencjometrze ustalić wypełnienie a drugim zmieniać częstotliwość – wypełnienie zostaje wtedy zachowane. Kolejna rzecz jaka uległa zmianie to układ mocy zastosowałem pełny mostek na czterech mosfetach. Tranzystory to IRFPS30N60 produkcji firmy vishay które otrzymałem jako darmowe próbki od w/w firmy. Dzięki wiedzy zdobytej przy pierwszym eksperymentalnym sterowniku zamówiłem także odpowiednie diody shotkyego oraz szybkie diody zabezpieczające. Kupiłem także odpowiednie rdzenie na transformatory sterujące. Układ ruszył od razu i póki co nie uszkodził jeszcze żadnego półprzewodnika ! a przepracował już ładnych kilka h pod pełnym obciążeniem. Zdarzyły się także wielokrotnie przebicia z uzwojenia wtórnego na pierwotne. Kilka razy zapalił się solidny łuk który wypalił dziurę w powłoce lakierowej uzwojenia wtórnego mimo to tranzystory mają się dobrze i prawie się nie grzeją. Jeśli chodzi o samą cewkę to jest to klasyczne wykonanie podobne do tego ze strony c4r0 rura PCV średnicy 110mm wysokości 440mm uzwojenie nawijane drutem 0.18mm polakierowane lakierem w sprayu (nie polecam lepiej użyć szelaku albo lakieru epoksydowego lub poliestrowego) Częstotliwość rezonansowa około 180kHz. Uzwojenie pierwotne to 18zwoi linki miedzianej o przekroju 4mm^2 Zasilanie mostka tranzystorowego to zwykły prostownik a za nim bateria 9 kondensatorów 220u/400V. Dodatkowy zasilacz 5 i 12V do zasilania elektroniki sterującej. Na płytce znajdują się dwa takie zasilacze gdyż pierwotnie układ miał nie zawierać transformatorów tylko specjalizowane drivery miało mi to zapewnić separacje galwaniczną części nisko i wysokonapięciowej. Obecnie jeden zasilacz jest nieużywany i pewnie w razie potrzeby zostanie zdemontowany póki co jednak niech sobie siedzi tam gdzie jest ;) Toroid który widać na pierwszym zdjęciu okazał się za duży zrobiłem więc mniejszy niemniej jednak duży groźnie wygląda gdy cewka stoi na półce nieużywana ;) Poniżej zamieszczam zdjęcia i filmik.
    Kosztorys:
    Tranzystory – sample (cena rynkowa około 15zł/szt)
    Diody szybkie i shotkyego – sample nie znalazłem odpowiedników nie wiem ile mogą kosztować podejrzewam że nie więcej jak kilka zł sztuka.
    Drut nawojowy – stare zapasy koszt w okolicach kilku zł przy takiej ilości
    Linka na pierwotne – 24zł
    Rury PCV – zapasy
    Materiał na podstawę - zapasy
    Taśma aluminiowa na toroid – 30zł
    Kondensatory do zasilacza allegro – ok. 5zł sztuka
    Kondensatory w obwodzie pierwotnego – TME 3,38zł/szt
    Rdzenie – allegro 2,90zł/szt
    Drivery mosfetów – TME ok. 40zł
    Radiatory, stabilizatory, drobnica – nie więcej niż 50zł
    Mostek:
    Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe. Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe. Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe. Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe.

    Zasilacz:
    Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe. Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe.

    Całość:
    Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe. Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe. Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe.

    Wyładowania:
    Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe. Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe. Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe.

    Link

    Cool! Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    KJ
    Level 31  
    Offline 
    Has specialization in: wysokie napięcia, mikrokontrolery, cewki tesli
    KJ wrote 2315 posts with rating 887, helped 68 times. Live in city Mikołów. Been with us since 2001 year.
  • #3
    KJ
    Level 31  
    Częstotliwość rezonansowa wtórnego to około 180kHz (uzupełniłem opis)
  • #5
    KJ
    Level 31  
    Próbowałem z litu metalicznego breakpoint zrobić - brak efektu więc podejrzewam że z innymi podobnie.
  • #6
    Hokoczu
    Level 18  
    Wykosztowałeś się trochę. Od dawna myślę nad budową cewki Tesli, jednak ja obniżył bym koszty stosując kondy z zasilaczy ATX ( może niskie napięcie, ale od czego jest łączenie w szereg), myślę że półprzewodniki, rdzenie i resztę też można by zdobyć ze szrotu. Wracając, wygląd świetny i bardzo dobre efekty, dźwięk przyprawia o ciarki. Jedno pytanie: czy cewka jest w rzeczywistości głośniejsza niż na filmie?
  • #7
    KJ
    Level 31  
    Jest znacznie głośniejsza :) Rdzenie z ATXa ... powodzenia ;) Zabiłem takim pierwszą parę mosfetów ;) można wyciągnąć z transformatorów przetwornic od wzmacniaczy samochodowych ale trzeba posiadać "szrotowe" przetwornice. Kondensatory z ATXa można by zastosować acz nie jest to najszczęśliwszy pomysł.
  • #8
    satanistik
    Level 27  
    Na znanym wszystkim portalu aukcyjnym można było kupić takie kuchenki indukcyjne 1 palnik , 2000W nowa za 75zł. Kupiłem na części i w środku jest płaska cewka nawinięta licą z 5mm w sumie. Przetwornica jest na jednym igbt a kondy w obwodzie pierwotnym są specjalnie przystosowane do pracy impulsowej. Moje pytanie - czy gdyby do tej cewki dołożyć uzwojenie wtórne zestrojone na tę samą częstotliwość to by to zadziałało jak cewka tesli ? Dodatkowo pod cewką są sztabki ferrytowe w celu ukierunkowania pola (tak się domyślam ale skoro pod spodem jest płytka to musi jakoś działać).
    Moim zdaniem jest szansa aby z tego zrobić cewkę ale nie jestem pewien więc może ktoś ma koncepcje?
  • #9
    KJ
    Level 31  
    Jaki igbt tam siedzi ? i jakie kondensatory :D Bo może warto 4 takie kuchenki zakupić :) i zrobić pełny mostek z tych igbt. Aktualnie jestem w trakcie zdobywania części na duże drsstc. Zostały mi do zdobycia kondensatory.
  • #10
    pabllosee
    Level 15  
    Ile prądu pobiera cewka przy maks wysterowaniu? Czy podczas działania cewki nie wydzielają się szkodliwe opary/gazy?
  • #11
    KJ
    Level 31  
    Nie mierzyłem ile pobiera ;) opary to może nie ale jest to całkiem wydajna fabryka szkodliwego ozonu ;) jak każda tesla.
  • #12
    satanistik
    Level 27  
    igbt jest fajny 1000V 40A z diodą wsteczną - tylko nie rozumiem za bardzo idei pełnych mostków - skoro i tak jest to w stanie napędzać ten obwód rezonansowy z mocą 2000W to chyba więcej nie trzeba. Jak będę miał czas to sprawdzę te kondy gdyż nie zapisywałem a sporo rozbierania z tą kuchenką.
  • #13
    KJ
    Level 31  
    Przy 2kW kuchence to wydaje sie być realne na jednym takim igbt ja myślę raczej o mocach rzędu 10kW ;)
  • #14
    satanistik
    Level 27  
    Na alledrogo są do kupienia tanie mostki igbt z demontażu kilkaset A i 600
    V - cena od 100zł ale parametry ciekawe - warto wpisać igbt i popatrzeć co tam mają
  • #15
    lechoo
    Level 39  
    satanistik wrote:
    Na alledrogo są do kupienia tanie mostki igbt z demontażu kilkaset A i 600
    V - cena od 100zł ale parametry ciekawe - warto wpisać igbt i popatrzeć co tam mają

    Ale one nadają się do pracy z częstotliwością max. kilka kHz...
  • #16
    KJ
    Level 31  
    Przy dużej tesli potrzeba około 60-70kHz Mam już takie igbt na stanie :) Brakuje mi tylko nieszczęsnych kondensatorów które nie bardzo jest gdzie kupić.
  • #17
    RAFAŁ.M
    Level 18  
    Ładnie i starannie wykonana cewka Tesli. Też przymierzam się do budowy tylko niestety ciągły brak czasu. Odnośnie tranzystorów to duże IGBT można kupić na Wolumenie po 10-15zł za szt.Tylko trzeba posprawdzać bo trafiają się uszkodzone.

    Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe.
    Po jednym w obudowie 200A 1700V i po dwa w obudowie do pracy w mostku 100A 1200V były też inne nawet do 1000A prądu.Problemem jednak jest sterowanie takich dużych IGBT gdzie pojemność bramki dochodzi do 13nF. Zrobiłem odpowiedni sterownik do takich tranzystorów pracujących w mostku.Dobrze radzi sobie do częstotliwości 150-170 KHz.

    Półprzewodnikowa cewka tesli nieco inna niz typowe.
    Kondensatory też można kupić 1500u/350V bodajże po 10zł
    przy większej ilości można potargować.
  • #18
    lechoo
    Level 39  
    RAFAŁ.M wrote:
    Zrobiłem odpowiedni sterownik do takich tranzystorów pracujących w mostku.Dobrze radzi sobie do częstotliwości 150-170 KHz.

    Wydajny sterownik to pikuś, tylko czy te tranzystory sobie poradzą z pracą na tak wysokiej częstotliwości? Patrząc na ich parametry dynamiczne - wątpię...
  • #19
    c4r0
    Level 36  
    Bardzo ładnie to wygląda. Cieszę się że moja strona przyczyniła się choć trochę do postania takiej konstrukcji :) Widzę, że masz takie same gałki do potencjometrów jak ja :P Działa bez problemów z pełnego napięcia sieci?Na jakim wypełnieniu interuptera może pracować przez długi czas?
  • #20
    KJ
    Level 31  
    Przy ciągłej pracy ponad 10 min radiatory i diody były lekko ciepłe. Drivery mosfetów też. Dłużej nie testowałem bo strasznie to hałasuje :) wypełnienie interruptera było ustawione na 50%. Za to bardzo mocno nagrzewają się elektrolity na zasilaniu przy samych tranzystorach. Powinny tam byc zastosowane kondensatory foliowe o pojemności kilka uF ale niestety nie udało mi się takich zdobyć.
  • #21
    mosfetkiler
    Level 21  
    Kondensatory polipropylenowe o pojemności kilku-kilkunastu µF WIMA można zdobyć w TME. Wada: drogie jak ... .
    Mają też tanie "MPB-1U/400 Kondensator polipropylenowy 1uF 400V RM27,5mm" firmy SR PASSIWES i chyba lepiej zrobić z nich baterię równoległą.
  • #22
    satanistik
    Level 27  
    Mam sporo foliowych kondensatorów w oleju po kilka uf na kilka kV
    Duże kondensatory foliowe są też w pralkach przy rozruch silnika ale tylko na 400V


    Można prosić o schemat tej cewki ?
  • #23
    Rodi78
    Level 10  
    A co by mi się stało jak bym do tych iskierek zbliżył palec ??
  • #24
    KJ
    Level 31  
    Hmmm NIE POLECAM :) ale próbowałem :) uczucie jakby ci wbijano setki szpilek w rękę :) Nic przyjemnego.
  • #25
    trzaska456
    Level 17  
    Tak mi się zdaje że kiedyś były tu ścieżki płytek na PCB ale pewnie KJ je usunął czy mi się zdaje?
  • #26
    Otaku9
    Level 23  
    Pełny mostek daje dużo lepsze efekty od SSTC na półmostku.
    Najbardziej zazdroszcze estetyki wykonania :) To wbrew pozorom dużo mieć to poczucie staranności i naprawde dużo pomaga w somplikowanych projektach typu TC.
  • #27
    kruszyna9227
    Level 10  
    mógłbyś umieścić szczegółowy schemat i wykaz elementów??
  • #28
    KJ
    Level 31  
    Dołączam filmiki z prób modulacji dźwiękiem:
    Pełne pasmo - tzw modulacja AM

    Link

    Gra dość cicho ale naprawdę produkuje tyle niskich częstotliwości.

    Modulacja korzystająca z pliku mid

    Link

    Jest to zaczątek znacznie bardziej zaawansowanego modulatora na razie analizuję tylko wysokości dźwięków bez czasów ich trwania i przerw między nimi. Dźwięk jest niewyobrażalnie głośny :D