Witam.
Chciałbym przedstawić Wam konstrukcję którą zwę "Royer ZVS". Została ona złożona już niemal rok temu mimo iż dopiero teraz zdecydowałem się na jej publikację. Czym ona jest? Zatem od początku.
Głównymi założeniami tego projektu było stworzenie generatora wysokiego napięcia o znacznej mocy, przy tym bardzo prostej konstrukcji i wykorzystującego łatwo dostępne podzespoły. Wielu nowicjuszy szuka metody na skuteczne zwiększenie mocy "ZVS-a" poprzez napędzanie wielu trafopowielaczy, mam nadzieję że ta publikacja im to ułatwi.
Przetwornica Mazzilliego, popularnie zwana "ZVS" jest popularnym wśród hobbystów HV układem ze względu na prostotę i efektywność. Układ który tutaj przedstawiam, jest jej modyfikacją pozbywającą się odczepu na środku uzwojenia. Dzięki temu pozwala z łatwością wysterować kilka połączonych równolegle trafopowielaczy w celu przeniesienia większej mocy.
Jeśli chodzi o opis teoretyczny działania przetwornicy, nie będę go powielał jako iż poświęciłem mu już całkiem spory artykuł w miarę wyczerpująco wyjaśniający zarówno teorię jak i praktykę. Zainteresowanych odsyłam tutaj: http://teslacoil.pl/generatory-wysokiego-napi...rnica-mazzilliego-kompendium-wiedzy-t477.html
Po raz pierwszy układ w formie podobnej do zaprezentowanej tutaj został pokazany przez kolegę Mania-Ca, za co należą mu się zasługi: http://teslacoil.pl/generatory-wysokiego-napiecia/zvs-flyback-reverse-by-mania-c-t313.html
W mojej jego "rewizji" usunąłem transformator dystrybucyjny wykorzystując połączone równolegle FBT*, zamiast szeregowo z przebitymi diodami. Upraszcza to całość, nie powoduje zmniejszenia trwałości transformatorów oraz eliminuje konieczność zalania ich w oleju.
*FBT - FlyBack Transformer, czyli trafopowielacz.
Oto i schemat:
Jak widać rewolucji nie ma, jednakże różnica względem klasycznego układu Mazzilliego jest tyleż subtelna co znacząca.
Co się zaś tyczy nazwy, wynika ona z tego iż układ przypomina oscylator Royera, zaś "Royer ZVS" wydaje mi się dobrze brzmieć.
Tak wygląda moja konstrukcja:
Jak widać całość dla elastyczności została podzielona na dwa moduły. Takie podejście pozwala bezproblemowo podłączać różne transformatory wraz z optymalnie do nich dobranymi pojemnościami rezonansowymi.
Pierwszym jest "sterownik" wraz z zasilaczem. Znajduje się na nim właściwa elektronika przetwornicy, wraz z integrowanym prostownikiem i filtrem co pozwala podłączyć całość bezpośrednio do transformatora sieciowego. Użyłem tranzystorów IRFP260 oraz masywnych dławików o dużym prądzie nasycenia, co gwarantuje że przetwornica będzie pracować niezawodnie nawet z dużymi mocami. Widoczny na zdjęciu duży kondensator elektrolityczny służy filtracji zasilania, jest to Itelcond 10 000µF 250V. Wydaje się przewymiarowany, ale wybrałem go ze względu na bardzo niskie ESR oraz duże prądy znamionowe, co jest istotne w takich układach.
Drugi moduł, to dwa połączone równolegle trafopowielacze z baterią rezonansową. Oba uzwojenia pierwotne mają po osiem zwojów, zaś bateria rezonansowa składa się z kilku kondensatorów o łącznej pojemności ok. 2,4µF. Taki dobór pozwolił zmniejszyć impedancję obwodu rezonansowego zwiększając ilość mocy jaką można przepompować przez FBT. do poziomu, w którym głównym ograniczeniem stała się wydajność prądowa zasilającego całość transformatora sieciowego (oraz w pewnym stopniu przegrzewanie trafopowielaczy). Jak widać oba FBT są praktycznie identyczne, co jest bardzo ważne - równomierne rozłożenie obciążenia jest konieczne, inaczej przetwornica może wypaść z oscylacji co skutkuje spaleniem tranzystorów.
Uzwojenia wykonałem z licy powstałej poprzez skręcenie szesnastu drutów emaliowanych Φ0,4mm a następnie owinięcie całości taśmą izolacyjną gwoli ochrony mechanicznej. Znacznie zmniejsza to efekt naskórkowy i związane z nim straty które przy tych amperażach potrafią dać się we znaki - wcześniej używałem uzwojeń wykonanych ze zwykłego przewodu "linki", pod obciążeniem zdarzało się że rozgrzewały się do temperatury w której izolacja zaczynała dymić. Obecne są tylko lekko ciepłe nawet po dłuższej pracy.
Przetwornica jest w stanie wytrzymać kilka minut ciągłej pracy, po czym transformatory zaczynają domagać się wystudzenia. Nadmienię, że tranzystory nie grzeją się zbytnio - radiator na którym znajduje się jedynie klucz w trakcie pracy pozostaje niemal zimny. Najwięcej ciepła wydziela się na mostku prostowniczym, który potrafi dość porządnie zagrzać jak widać dużych rozmiarów radiator. Gdyby pominąć zasilacz sama przetwornica ma dość dużą sprawność.
Całość jest zasilana masywnym transformatorem sieciowym przezwojonym na 27VAC. Pobór prądu przy maksymalnie rozciągniętym łuku sięga 25-30A.
Mówiąc o łukach, oto efekty pracy.
Na jednej z elektrod została umieszczona niewielka ilość soli w celu zabarwienia łuku.
Jak widać przetwornica dzięki znacznej wydajności prądowej potrafi utrzymać całkiem spore wyładowania. Maksymalna długość rozciągniętego łuku nieco przekracza 20cm.
W tym miejscu pokażę także przebiegi:
Pierwsze dwa to przebieg na obwodzie LC. Najpierw bez zapalonego łuku, potem po zapalaniu niewielkiego wyładowania. Warto zwrócić uwagę na gwałtowny skok częstotliwości. Dwa ostatnie zrzuty przedstawiają kolejno przebieg G-S oraz D-S jednego z kluczy.
Układ ten, jak każda tego typu przetwornica rezonansowa może zostać użyty w roli niewielkiej nagrzewnicy indukcyjnej. W tym celu wystarczy wykonać wzbudnik w formie niewielkiej cewki powietrznej, podłączyć doń równolegle baterię rezonansową o pojemności 2-4µF (uwaga! kondensatory muszą być na prawdę solidne, jako że prądy będą osiągały zawrotne wartości) i całość podłączyć do sterownika. Tak wyglądają efekty:
Mam nadzieję, że powyższy projekt spodoba się Wam oraz okaże się przydatny.
Z omawianego układu można by prosto osiągnąć jeszcze większe efekty, jednak nie planuje już jego rozwoju jako że zajmuje się obecnie znacznie większymi urządzeniami.
Pozdrawiam i liczę na konstruktywną krytykę.
.