Моя DRSSTC

Опубликовано в рубрике "Высоковольтное", 13 сентября, 2009.

Итак, решил рассказать я про свою DRSSTC. Однажды, насмотревшись красивых картинок, решил я сделать себе теслу. По глупости своей я подумал, что СГТЦ будет очень шумной из-за искровика, и потому намного лучше сделать ССТЦ.

 

15

 

Поиски в интернете выдали мне сайт flyback.org.ru, на котором я нашел схемы так называемых "оптодраверов". Найти микросхемы UCC тогда я не мог, а потому изобрел собственный драйвер, который как оказалось практически полностью повторяет "драйвер Пружины"

Первичку и вторичку как оказалось намотать совершенно не трудно, по сравннию со всем остальным (а казалось ведь, все наоборот)

И с этого момента начали гореть транзисторы… Уходили они из мира сего парами, так как использовал я "полумост" Сколько намучался я с оптодрайверами… Даже незнаю как передать. Разводка платы была вылизана практически идеала, количество корпусов емкости было сногсшибательным, вместо биполярных транзисторов использовались полевые, которые выдавали в импульсе 16А тока (и это на 4нФ затворы), потом нашел я UCC, с ними ситуация не улучшилас, злой дядя Миллер убивал транзисторы как только факел с вторички становился длиннее 20см… Мир мой рушился, но я занл — я добьюсь победы 🙂

Просмотрев еще раз буржуев, я заметил что НИКТО из них не использует оптодрайвера, все удачные конструкции используют GDT. Это не из-за того, что буржуи "тупые", это из-за того, что ГДТ загоняет затвор транзистора до потенциала ниже нуля… Купил я колечко, намотал ГДТ, и удивлению моему небыло предела, когда я заметил, что эффект Миллера, мой злейший враг хоть и присутствует, но находится ниже нуля, где сделать ничего не может. С ГДТ, я в последнее время даже не смотрю, что творится на затворах, я просто подключаю и все работает!!! Когда появится время я обязательно напишу статью про намотку ГДТ, есть конечно свои ньюансы, но они того стоят. На осциллограмме — сигнал на затворах и ток в первичке (видна фазовая задержка, и биполярное питание затворов)

 

16

 

К этому моменту количество сгоревших транзисторов приблизилось к 10. Слава Морфеусу, что у меня из было много!

Теперь начала стабильно работать ССТЦ, но хотелось большего. Да, в ССТЦ я использовал ФАПЧ, потому как идея автоподстройки мне очень нравилась (не надо крутит потенциометр в надежде поймать резонанс). Но вспомнив про Стива Варда (http://www.stevehv.4hv.org) я решил перейти на автогенераторную схему — она намного проще и обладает только одним недостатком — фазовой задержкой, которая для ССТЦ пофиг.

Тут я решил что буду строить DRSSTC. Потому как Стивовы картинки меня очень впечатлили. Отличаются они вроде бы всего-то одним — конденсатором в первичном контуре. Первый конденсатор который я попробовал — это советская керамика на 5кВ, она сильно грелась и иногда между ножек проскакивали искры. Я подумал что так не пойдет, закупился пленочными конденсаторами. Это были "зеленые орбиты" — они очень дешевые и из них получилось собрать довольно хороший конденсатор. Но как оказалось они обладают очень большим внутренним сопротивлением и потому сильно греются, хотя на них у меня уже получались искры 30см длинной, но правда при 200мкС рабочего времени в дрсстц. Человек с ником Tim посовеловал перейти на K78-2. Я собрал ММЦ, запустил, ии…. бабах. Как выяснилось прошлые "зеленые" конденсаторы своим сопротивлением не давали току вырости выше максимального для транзисторов. К78-2 рулят. Даже и не пытаются греться.

 

17

 

Выставив время работы на 100мкС, я подал 220в и получил прекрасные пробои на первичку. Ситуацию исправили 10листов бумаги между первичкой и вторичкой (нужно было мотать первичку конусом, а ведь Tim советовал!!). Подал 220В — запускаю, стриммерок 48см (это длинна вторички). Хорошо, увеличиваю до 120мкС, запускаю — 70см в течении пары секунд, а потом пробой на первичку. Добавляю бумаги, запускаю — 70см в течении нескольких секунд, потом бабаххх… Тут не сложно догадаться, что я превысил максимальный для транзисторов ток, мой измеритель показывал 400А, в то время как тарнзисторы по даташиту выдерживают 220А. А говорят, транзисторы гонятся в 10раз по току!! 

     Естественно гонятся, но тут нужно вспомнить, что использую я то автогенератор, а у него есть фазовый сдвиг (у меня около 200нС до затвора, да и IGBT тормознутые), поэтому переключение транзисторов происходит не при нуле тока. Но фиг с ним, и так можно соседей пугать, устанавливаю в зад 100мкС и радуюсь 48см стриммеру.

 

20 

И тут меня дернуло сделать интерраптер с музыкой… В результате глюка с заземлением корпуса интерраптера были вынесены еще 2 тразистора, всего сгорело к этому моменту 14транзисторов.

 

Это была лирика, теперь физика ))

Итак что сейчас у меня за сетап.

Вторичка:

  • Длинна намотки 47см.
  • Диаметр трубы 12.5см
  • Полная длинна трубы 50см
  • Провод 0.26мм
  • Тор диаметром внешним 29см
  • Тор диаметр трубы 9см

Первичка

  • Намотанна трубой 6мм
  • Диаметр 23см
  • Кол-во витков 6 (5метров трубы)
  • Высота намотки 10см

 

MMC

  • Емкость 154нФ
  • Напряжение 3.2кВ
  • Тип конденсаторов К78-2 (22нФ/1.6кВ)
  • 2 блока последовательно по 14 конденсаторов в каждом.

 

Силовуха

  • Транpисторы IRG4PC50W
  • Диоды HFA80TB60
  • Конденсаторы 2x1000uF/250V, 4*1u/400V (равномерно по плечам)

Драйвер
Практически повторяет "драйвер Стива" за исключение более надежной реализации питания и гашения помех в UCC — с такой обвеской их просто невозможно убить!

 

Теперь файлики.

 

Плата сделанна на двустороннем текстолите поверхностным монтажем. Верхняя сторона — экран. Внимание!!! В плате есть ошибка. На схему активного ограничителя тока поданно напряжение питания 5В вмето 15, работать будет, но лучше кинуть перемычку на 15вольт! Еще одна ошибка — нет конденсаторов С23 и С24 со схемы. Их я налепил навесиком, хотя бех них схема тоже будет работать.



Опять-же очень сильно зависит от размера деталей, но идея ясна. Плата крепится диодным мостом к общему радиатору схемы. На этой плате стоит предохранитель, который не дает возникнуть аццкому пламени при взрывах.

 


Плата плоха тем, что неудобно менять сгоревшие транзисторы.

 

И, вот, небольшое видео о работе теслы.

 




Комментарии
  1. Dafna Fox написал(а) 19 сентября, 2009 в 7:44

    супер)))

  2. Dizel написал(а) 23 октября, 2009 в 18:37

    Красивейшая машинка! Респект !
    ЗЫ о поводу спаленых транзюков,капациторов, оптодров и всего прочего..
    Поздравляю как силовик силовика 😉

  3. LIon написал(а) 5 декабря, 2009 в 22:30

    Парень это лучшие что я видел за 21 год своей жизни возможно такие системы перевернут понятия о музыки удачи тебе и новых идей
    на что тока наши мозги не способны аж пугает !

    BSVi Reply:

    Спасибо за столь лестные отзывы, приятно!

  4. AMPGamer написал(а) 26 января, 2010 в 21:02

    Здравствуй BSVi. Я так понимаю, что при воспроизведении музыки, тесла звучала в СЧ-ВЧ диапазоне, а НЧ воспроизводилась сабвуфером?

    BSVi Reply:

    Не сабвуфером, а просто обычными колонками )

    Aneg Reply:

    BSVi, какой Вы хитрец! :—)

  5. Qic написал(а) 3 марта, 2010 в 14:08

    СУПЕР!
    Только поясни одно место — куда к первичке подсоединяется трансформатор тока защиты фетов?

    BSVi Reply:

    Как видно из картинки — между ММЦ и полумостом.

  6. klistrod написал(а) 23 июля, 2010 в 0:47

    Круто)) Мне очень понравилось!!!

    Скажи можно ли получить дугу больше метра, как например у Стива Варда?)

    И как это сделать?)))

    BSVi Reply:

    Можно. Эта тесла нарвалась на ограничение по максимальному напряжению на конденсаторах. Если увеличить напряжение батареи, то будут длиннее стримера.

    klistrod Reply:

    напряжению на конденсаторах…..
    Выдержат ли проходной ток транзисторы?)

    BSVi Reply:

    Прочти пожайлуста http://bsvi.ru/rules/

    Транзисторы по идее выдержат. Хотя, все элементы настолько перегружены, что непонятно, что лопнет первым. Но мне кажется, что этим первым станут конденсаторы.

    klistrod Reply:

    А как же тогда ArcAttack неужели у них тоже все горит постоянно???

    Должна же быть схема работающая в нормальном режиме)
    Как считаешь?

    BSVi Reply:

    >А как же тогда ArcAttack неужели у них тоже все горит постоянно???
    А я и не говорил, что у меня что-о горит. Все на пределе, но не горит ведь.

    >Должна же быть схема работающая в нормальном режиме)
    >Как считаешь?
    Конечно, должна.

  7. klistrod написал(а) 16 ноября, 2010 в 7:12

    BSVi Reply
    Привет))
    Скажи есть ли схема катушки Теслы больших размеров, с человеческий рост?)
    Для музыки))) и где найти схему прерывателя?))

    BSVi Reply:

    >Скажи есть ли схема катушки Теслы больших размеров, с человеческий рост?)
    Схемы никак не отличаются.

    >Для музыки))) и где найти схему прерывателя?))
    На этом сайте
    http://bsvi.ru/i2-preryvatel-dlya-sstc/

    klistrod Reply:

    Прерыватель выдержит большую длину спимера?))

    BSVi Reply:

    Прерывателю всеравно, какой длинной стриммера управлять.

  8. tl494 написал(а) 27 августа, 2011 в 16:07

    Привет,
    Эта статья во многом помогла собрать свою первую дрку, с первого раза удалось 39см выжать. (до этого достигал максимум 15ти на сске и лкт) это безумно порадовало!)
    Но латр пока на полную боязно выкручивать — недавно сгорел полумост на PC50W из за разряда в близко расположенную землю, и защита по току не спасла.
    сейчас поменял транзюки на 50U, и сделал новый транс тока — 1.33+1.33 (раньше стоял одинарный на 150витков).
    Хочется спросить кое что по токовой защите —
    ограничитель установлен на 350А , интер пропкскает 6 периодов. Плавно повышаю напругу — уже при 230 Вольт постоянки срабатывает.
    Стоит ли дальше повышать порог ограничителя ?

    и еще — как ты калибровал трансформатор тока?

    BSVi Reply:

    Если ты хочешь выжать максимум, то просто подымай пород до того, как транзисторы взорвутся — это единственный способ добиться максимальных стримеров. Учти, что транзисторы взрываются не сразу, а через некоторое время. Поэтому, нужно подымать порог, ждать, потом опять подымать.

    Трансформатор я никак не калибровал. Сейчас я купил образцовый трансформатор, по которому в дальнейшем буду калибровать. Но это не обязательно.

  9. Filbi написал(а) 15 октября, 2011 в 16:10

    можете скинуть все электрические схемы пожалуйста)

    BSVi Reply:

    Все что у меня есть, есть и в статье.

    Filbi Reply:

    Просто хотелось посмотреть схемы эти

    mmc.lay – плата MMC
    MainsFilter.lay – плата сетевого фильтр и выпрямителя
    teslapw.lay – плата силовухи

    BSVi Reply:

    Большая часть этих схем в основной схеме.

    Filbi Reply:

    уточню немного в этой
    tesla.gif – схема теслы

    BSVi Reply:

    Ага.

    Filbi Reply:

    Спасибо,я вас уже наверное замучил своими вопросами,но вот последний а у вас нет более простой чуть меньше по размерам катухи?(все таки для школьного проекта делаю мне большая ни к чему)

    BSVi Reply:

    Вот такая была: http://bsvi.ru/mikro-sstc-malleus-maleficarum/

    Filbi Reply:

    Спасибо,но там через какойта пульт мне сказали.

  10. Roman написал(а) 25 февраля, 2012 в 20:24

    За счёт чего в этой схеме транзисторы переключаются именно с частотой колебаний во вторичке?

    BSVi Reply:

    Никак. Просто частота первички подбирается близкой к частоте вторички.

  11. Roman написал(а) 25 февраля, 2012 в 20:55

    Осциллограмму сдвига фаз Вы как получили? Магнитное поле катушки позволяет использовать осциллограф? Или в\Вы снимали на низких напряжениях?

    BSVi Reply:

    Легко — подключился к тесле и посмотрел. Электрическое поле катушки на осциллограф не влияет — он экранировал. Магнитное — темболее, оно так далеко не распространяется.

  12. Roman написал(а) 25 февраля, 2012 в 21:08

    Разрешите задать ещё несколько вовросов (я понимаю, что за вечер я Вас уже замучал, но поймите меня правильно, я собираю аналогичную, не имея той элементной базы, которую используете Вы. Да и вообще, всегда когда что-то делаю стараюсь сначала разобраться что делать, а потом делать. Может быть некоторые узлы преднамеренно изменю. Но для этого хочу определить их назначение).

    1. Согласно схеме, когда с прерывателя подайтся лог. «1» триггер устанавливает на инверсном выходе «1», что приводит драйверы в режим Enable, и они переключатся согласно изменению сигнала на 2-ых ногах. Я прав?

    2. При поступлении «0» с прерывателя триггер на время, равное примерно R19*C10 переходит в счётный режим и инверсный выход триггера переключится в «0» при заднем фронте сигнала на тактируемом входе. Я прав?

    BSVi Reply:

    1. Ага.
    2. Ага.

    Roman Reply:

    Тогда возникают 2 момента:

    1) при переходе триггера в счётный режим он представляет делитель частоты (1:2). Это значит, что максимально возможное запаздывание между сигналом «STOP» прерывателя и отключением транзисторов составляет период работы транзисторов (2 такта переключения). Дума, что при прерывание с inter это не опасно (единственное появляется погрешность управления). Но как быть с сигналом от ограничителя тока? Не опасно ли раскачивать теслу ещё 2 раза при уровне тока уже превышающим заданный граничный?

    2) время R19*C10 должно быть больше полупериода коммутации транзисторов? это единственное требования к этой задающей цепи?

    BSVi Reply:

    1. Опасно. Эту проблему решает мой новый драйвер — UTC (http://bsvi.ru/utc-datasheet/)
    2. Да, так как синхронизация по одному фронту, то и время должно быть как минимум в период. Желательно его брать больше периода.

    Roman Reply:

    И если я правильно понял, это время должно быть согласовано с временем, заданным таймером (одновибратор в схеме ограничителя тока)?

    BSVi Reply:

    Нет, не должно.

    Roman Reply:

    1) тогда обоснуйте какими соображениями руководствоваться задавая время таймера?

    2)для чего используете 2 последовательно включенных инвертора (inv1, inv2)?

    3) Ёмкости на питании драйверов ставятся по принципу «чем больше, тем лучше»?

    4) супрессор на питании драйверов нужен для защиты микросхем от наводок при работе теслы? если так, то почему другая электроника так не защищена?

    5) конденсаторы, включеные последовательно с GDT зачем? Ведь при таком включении драйверов не будет постоянной составляющей в первичке GDT? (у вас первичное напряжение меняется +15..-15, постоянка и так равна нулю).

    6) если необходимо использовать теслу в непрерывном режиме, то в принципе можно вообще обойтись без прерывателя. Транзисторы автоматически будут отключаться при превышении тока. То есть можно просто держать «1» на входе inter (типа как сигнал «ON»)?

    Благодарю за терпение.

    BSVi Reply:

    1. Никаких ограничений нет. Нужно чтобы и диод видно было и задержка отпускания OCD не большая была.

    2. На плате корпус так стал, что удобно было два соединить.

    3. Ага
    4. Нужен для защиты от выбросов от индуктивностей дорожек на плате.
    5. При запуске, драйвер выдает постоянку.
    6. Нужно подавать запускающие импульсы.

    Roman Reply:

    >>2. На плате корпус так стал, что удобно было два соединить
    Но ведь вносите дополнительную задержку по цепи управления?

    >> 4. Нужен для защиты от выбросов от индуктивностей дорожек на плате.
    Почему только для для драйверов ставите?

    >>5. При запуске, драйвер выдает постоянку.
    Подскажите, как тогда кондёры рассчитывать? Или как всегда — подбором?

    BSVi Reply:

    Задержка, вносимая одним гейтом мала.
    Защита на драйверах, потому, что они умирают от малейшей иголки, а ток они сами разгоняют. Остальное — более живучее. Конденсатор я просто взял с запасом.

    Roman Reply:

    Были прицеденты выгорания драйверов (когда не ставили защиту на них), или Вы для страховки поставили?

    BSVi Reply:

    были.

  13. Roman написал(а) 3 марта, 2012 в 16:33

    1) А как ты мощность регулируешь? (в ролике сказал, что работает не на полной мощности);

    2) как я понял самый длинный стример (без возникновения аварий) на такой штуке можно получить 48 см?

    BSVi Reply:

    1. Мощностью управляет прерыватель.
    2. Порядка 80см.

    Roman Reply:

    А что Вы думаете о регулировании мощности установкой автотрансформатора на питании силовухи?

    Также ещё видел схему подключения последовательных резисторов через реле после выпрямителя. Прокомментируйте.

    BSVi Reply:

    Трансформатором регулировать плохо — автогенератор может не запуститься.
    Резисторы рядома с реле нужны для плавной зарядки конденсаторов.

  14. raill написал(а) 3 июня, 2012 в 7:45

    Здравствуй BSVi. я не очень осилен в даташите но можете ли подсказать пож-та, у нас в магазине 2 вида сил.транзисторов какой же мне выбрать..!! :
    1) IGBT IRG4PF50W L, SMPS, 900V, 51A, 200W, 55/260ns
    2) IGBT IRG4PC50W L, SMPS, 600V, 55A, 200W, 90/177ns
    Заранее спасибо….!!!

    raill Reply:

    и еще вопрос можно ли использовать диод Диод
    HFA30TA60C Gl, S, 600V, 30A, 60ns 70,00 р. мощнее него нету….(((

    BSVi Reply:

    Подойдут и диоды м вторые транзисторы. Но до того, как не научишься читать даташит за это дело можешь и не думать браться. Просто угробишь кучу деталей и времени.

  15. Roman написал(а) 7 сентября, 2012 в 18:33

    В начале видео есть фраза, что схема включена не на полную мощность для того что бы играть музыку. Вопрос: эту мощность чем ограничили? Какой-то особый режим прерывателя, которые ограничивает длительность нарастания тока?

  16. Roman написал(а) 12 сентября, 2012 в 20:34

    Если транзистор уже имеет встроенный диод (как этот, например:

    http://www.promelec.ru/pdf/irg4pc50fd.pdf

    есть ли необходимость ставить дополнительный? Или это бесполезная трата денег?

    BSVi Reply:

    Естественно, не нужно ставить дополнительный.

    Roman Reply:

    OK.
    А про прерыватель не подскажешь?

  17. WhiteKnight написал(а) 18 октября, 2012 в 22:53

    как песня называется?

  18. Isobeon написал(а) 22 ноября, 2012 в 20:38

    а провод можно сменить на ПЭШОММ с д=0.47? естественно с увеличением длины катушки и параметров первички и сохранением всех остальных составляющих как в твоей катушке?

  19. Roman написал(а) 4 февраля, 2013 в 17:37

    Смотрел форму тока в первичке? Ток напоминает биение или просто синусоида с растущей амплитудой?

    BSVi Reply:

    А это, смотря какая развертка. В начале — растущая синусоида, дальше биения. Биения принципиально неустранимы в теслах.

    Roman Reply:

    В узлах ток до нуля доходит? Сколько узлов за эти 120-130 мкс работы Теслы? Амплитуда точек пучностей в установившемся режиме постоянна или со временем ростёт?

  20. Viking написал(а) 27 июля, 2013 в 13:48

    Кто может помочь по схеме , не все могу разобрать что куда подключать.
    Если есть схема «от А до Я»,(без всяких разрывов, к примеру к первичка ….) дайте пожалуйста.

    super_bum Reply:

    Пока не поймете принцип работы sstc — лучше не беритесь.

  21. Viking написал(а) 30 сентября, 2013 в 21:04

    А какие ферритовые кольца ставить ???
    можно их характеристики.

  22. Bullet написал(а) 18 октября, 2013 в 23:18

    Доброго времени суток! Я вот ООЧЕНЬ загорелся повторить вашу «теслу»! Но проблема в том, что я так и не понял(схему) до конца что и куда тулить! Подскажите!!!

  23. TeslaCH написал(а) 8 июля, 2014 в 10:42

    Как правильно подключить трансформатор тока? Я делаю по схеме ДРки.5 Варда.

  24. TeslaCH написал(а) 10 июля, 2014 в 20:57

    Ах да, и еще можно ли делать без ограничителя тока( по укороченной схеме Варда?)

  25. Vikmen написал(а) 21 мая, 2016 в 17:29

    Добрый день я собрал ваш MIDI прерыватель всё прекрасно работает, сейчас собираю ваш драйвер, у меня возникли некоторые вопросы по схеме и плате, у вас на плате есть не которые детали которые не присутствуют на приложенной схеме я не могу определить что за детали из приложенной платы если можно помогите или дайте схемку поточнее пожалуйста) . Спасибо за ваш труд.

Создать новую ветку комментариев


Вы должны войти или зарегистрироваться чтобы оставить комментарий.