Małe DRSSTC na półmostach

Półprzewodnikowa cewka Tesli o podwójnym rezonansie (ang. Dual Resonant Solid State Tesla Coil). W przeciwieństwie do SSTC rezonans występuje również po stronie pierwotnej transformatora Tesli za sprawą innej konstrukcji obwodu pierwotnego.
Awatar użytkownika
Thor
Posty: 283
Rejestracja: 23 paź 2014, 08:34
Lokalizacja: Warszawa

Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Thor »

Przeglądając różne konstrukcje oparte na dwóch rezonansach stwierdzam, że można zbudować małych rozmiarów konstrukcję, która charakteryzuje się całkiem przyzwoitymi wyładowaniami przy nieskomplikowanym poziomie technicznym.

Jednocześnie zamurowały mnie ceny gotowych zestawów sprzedawanych w sklepach internetowych, które jeszcze trzeba samemu złożyć.
Przykładowo takie można kupić:
http://lessinger.eshop.t-online.de/epag ... ies/DRSSTC
http://lessinger.eshop.t-online.de/epag ... DRSSTC-BS1
ep-bs-201114-03.JPG
ep-bs-201114-09.JPG
ep-bs-201114-08.JPG
Inny sklep:
http://www.nickssciencesupplies.co.uk/p ... -coil-kits
Cena podana w funtach.

http://www.easternvoltageresearch.com/d ... brute.html
http://easternvoltageresearch.com/

Można odnieść wrażenie, że elektroniczna cewka Tesli to dosyć ekskluzywny towar, biorąc pod uwagę koszt zakupu w porównaniu z kosztem wykonania, stąd zdecydowanie bardziej ekonomicznym jak i ambitnym jest samodzielna konstrukcja, co najwyżej w oparciu o istniejące rozwiązania.
Przykładowo:

Malutka konstrukcja:

http://www.fineartradiography.com/hobbi ... tcmin.html
eddystone.jpg
flashover.jpg
Inna ciekawa konstrukcja:

http://4hv.org/e107_plugins/forum/forum ... p?139829.0
onetesla.jpg
2012-05-20_01-47-29_650.jpg
1342146396_3885_FT139829_1tesla_myro_board.jpg


Zasadniczym punktem postu jest konstrukcja prostego układu zasilania i sterowania, opartym na półmoście, gdzie do sterowania półmostów użyty zostałby dedykowany mosfet driver do półmostów z fabrycznym wypełnieniem 50/50. Jako interupter można użyć nawet 555 lub jakiś inny PWM aby trzymał stałą szerokość impulsu.

Co do dyskusyjnych kwestii pozostaje:

- Jaki dobry mosfet/igbt driver może się nadawać, chodzi o to aby zastąpić standardowy tutaj GDT. Fakt, że tutaj występuje rezonans, stąd istotna będzie izolacja napięcia drivera.
- Jest jakiś ustalony stosunek względem wejściowego napięcia na półmostek, a napięciem rezonansu, który w będzie. Tzn jeśli podam 80 lub 160V to ile w rezonansie może się pojawić? (na pewno ilość paczek w impulsie ma tu znaczenie).
- Jakie optymalnie pojemności kondensatorów powinny być wstawione do półmostka, czy w parze powinny być poliestrowe lub podobne z elektrolitami czy elektrolity wystarczą? (na ostatnim zdjęciu nie widać by były wstawione, stąd sugestia, że chyba nie)
- Jeśli to nie będzie żadna muzyczna cewka to temat predikterów pozostaje tutaj zbędny?
- Na co powinno się jeszcze uważać?
Awatar użytkownika
Yuri
Administrator
Posty: 763
Rejestracja: 22 mar 2013, 20:12

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Yuri »

Powiem tak - małe DRSSTC są budowane często, ale od dużych budowa różni się głównie mniejszymi komponentami - i sugeruję zostać przy tej zasadzie.

Budowanie "prostych i tanich" driverów do DRSSTC jest możliwe, ale IMHO budowanie cewki na sterowniku innym niż predikter lub ew. UDriver jest pomysłem chybionym. Czemu? Bo takie sterowniki to szybka droga do palenia IGBT wiadrami...
Thor pisze: - Jeśli to nie będzie żadna muzyczna cewka to temat predikterów pozostaje tutaj zbędny?
Absolutnie nie. Predikter nie ma najmniejszego związku z modulacją audio - to zależy wyłącznie od interruptera. Predikter to sterownik samej DRSSTC i jest na tym polu w pewnym sensie rewolucyjny względem poprzednich (i wielu współczesnych acz robionych "po taniości") konstrukcji - pozwala na stabilną pracę cewki bez palenia kluczy, gigantycznych szpil w moście itd. Dzięki niemu palenie IGBT w DRSSTC to bardzo rzadkie zjawisko, a snubbery są bardziej "na wszelki wypadek" (teoretycznie dobrze zestrojony preidkter pozwala na pracę bez nich).


Chytry dwa razy traci - to co zaoszczędzisz na uproszczeniu budowy DRSSTC szybko wydasz w czwórnasób ciągle wymieniając spalone komponenty.
Awatar użytkownika
Thor
Posty: 283
Rejestracja: 23 paź 2014, 08:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Thor »

Rzeczywiście nieco źle skojarzyłem przeznaczenie prediktera, ale w swoim przypadku nie będę korzystał pełnego mostu i GDT tylko z półmostu i jakiegoś half bridge drivera, których czas martwy często ma zapas ponad 1 mikro sekundy co również znacznie ograniczy zjawisko napięcia samoindukcji i niepotrzebnego otwarcia tranzystora(ów) powodując ich zwarcie z masą i spalenie...
Awatar użytkownika
Yuri
Administrator
Posty: 763
Rejestracja: 22 mar 2013, 20:12

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Yuri »

Thor pisze:Rzeczywiście nieco źle skojarzyłem przeznaczenie prediktera, ale w swoim przypadku nie będę korzystał pełnego mostu i GDT tylko z półmostu i jakiegoś half bridge drivera, których czas martwy często ma zapas ponad 1 mikro sekundy co również znacznie ograniczy zjawisko napięcia samoindukcji i niepotrzebnego otwarcia tranzystora(ów) powodując ich zwarcie z masą i spalenie...

Wręcz przeciwnie. Klucze polecą od razu po zasileniu układu.

Kompletnie nie rozumiesz idei działania DRSSTC. Przy rezonansowym przełączaniu tak dużych prądów krytyczne jest przełączanie kluczy synchronicznie z przebiegiem prądu, tak blisko zera jak to możliwe. Zwarcia skrośne nie są praktycznie żadnym problemem. Wprowadzając czasy martwe itd. gwarantujesz sobie, że klucze przełączą się z dala od zera przy przepływie dużego prądu - a to oznacza ogromne starty, przepięcia i najprawdopodobniej zniszczenie kluczy.

Predikter po odpowiednim zestrojeniu pozwala przełączać praktycznie oba klucze w momencie gdy prąd układu rezonansowego przechodzi przez zero - brak przepięć, strat przełączania itd. Ale do tego celu potrzebuje mieć dobrą kontrolę nad kluczami - mogą być elektroniczne drivery zamiast GDT, ale w żadnym wypadku wprowadzające czas martwy itd.

Myślisz, że ktokolwiek używałby prediktera jakby zamiast tego starczył scalony driver półmostka? :P

No i nie licz na używanie bootstrapu. Nawet używając scalonego drivera półmostka będziesz musiał co najmniej zapewnić osobne zasilenie dla górnego klucza, inaczej nie zapewnisz mu stabilnej pracy. Dodatkowo takie sterowniki mają małą wydajność prądową i szybkość - już raczej trzeb użyć dwóch osobnych driverów wysokoprądowych, dać im osobne zasilania i optoizolację... Ale i to ma swoje wady, o czym można znaleźć dość obszerny temat na forum.

Wychodzi na to, że prostsze jest jednak GDT. :)
Awatar użytkownika
Mania-C
Moderator
Posty: 820
Rejestracja: 2 paź 2010, 12:47

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Mania-C »

zapomnij o driverach dyskretnych jak nie używasz układu korekcji fazy (jak w predikterku) kolega powyżej opisał dokładnie kluczem do sukcesu jest synchroniczność.
Są też prototypy które nie używają korekcji fazy ale z reguły buduje się jak najkrótszy tor sygnałowy by zredukować do minimum z minimum wszelakie czasy martwe.
Awatar użytkownika
Thor
Posty: 283
Rejestracja: 23 paź 2014, 08:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Thor »

Upewniłem się już o co chodzi i widzę, że problem jest zbyt poważny by móc go ignorować. Zatem nasuwa się jeszcze pytanie czy w małej mocy półmostowych konstrukcjach może ten problem skompensować odpowiedni rodzaj snubbera, bo taki ponoć rodzaj rozwiązania jeszcze istnieje?

I jeszcze jedno pytanie:

Patrze na jeden z mini zestawów w proszku oczywiście za jedyne 449 funtów:
DSC_6857_1024x1024.JPG
DSC_6862_1024x1024.JPG
complete_consturcted_kit_image_1_1024x1024.jpg
Źródło:
http://www.nickssciencesupplies.co.uk/p ... -coil-kits
http://onetesla.com/

Wracając do pytania to czy w tej zabawce za prawie 3000 zł pożałowali prediktera czy zastąpić można go innym rozwiązaniem, które pozwala korygować fazę, a jest dużo prostszy?
Awatar użytkownika
d3211
Moderator
Posty: 180
Rejestracja: 24 gru 2010, 19:53
Lokalizacja: Rzeszów

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: d3211 »

Predikter nie jest tak skomplikowany jak się wydaje. Podobnym rozwiązaniem do prediktera jest UD (Universal Driver), który jest bardzo podobny w budowie do prediktera, przy czym jest również tańszy. Jednak polecam zbudować jakiś sprawdzony kontroler, bo jak kolega wcześniej pisał, IGBT nie wybaczają.
Awatar użytkownika
Mania-C
Moderator
Posty: 820
Rejestracja: 2 paź 2010, 12:47

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Mania-C »

w one tesla ilość układów jest niewielka a co za tym idzie czasy martwe są skorygowane do minimum z minimum
mamy tu zaledwie 2 bramki i drivery + GDT zaś w przerywaniu mamy synchronizer (przerzutnik) i znów driver + GDT
Mimo krótkiej drogi sygnałowej w takiej sytuacji szpile również będą gdyż IGBT mają dużo większe czasy martwe niż wszystkie UC razem wzięte dlatego również IGBT są dobierane pod kątem bardzo szybkich przełączeń i małych czasów martwych.
szpilki będą miały mniejszą wartość ponieważ są przesunięte o znacznie mniejszy czas. Dlatego kolokfializując niekiedy można pracować bez korekcji fazy a nieraz odpowiedz będzie: Nie nie da się.

BTW. Już nawet pomijam fakt ze predi to układ autorski i one tesla nie może go sprzedawać :D

Ciekaw jestem czy autor wie dlaczego większość z tych cewek bez układu korekcji fazy pracuje na stosunkowo dużych częstotliwościach a same tesle są raczej małymi urządzeniami :)
ktoś zna odpowiedz ? (podpowiedz zależność ...)


BTW Zdjęcie z moich ostatnich eksperymentów pokazuje prace IGBT bez korekcji fazy bez snubbera (1 impuls - dolny tranzystor )
uwierz że długo tak nie popracuje TC , TVSy gorące jakby z pieca hutniczego wyszły
Załączniki
BEZ.jpg
Awatar użytkownika
Thor
Posty: 283
Rejestracja: 23 paź 2014, 08:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Thor »

Właśnie mnie interesują te rozwiązania, gdzie ilość układów jest niewielka bo cewka ma być niewielka i problem korekcji faz możliwy jest do pominięcia lub jest względnie prosty sposób, który pomaga skompensować ten problem.
Chyba niektórzy sprzedawcy nieco zeszli na ziemię z cenami, ciekaw jestem jak tutaj rozwiązano problem, bo za te pieniądze jestem w stanie rozważyć nawet zakup:
http://www.ebay.pl/itm/Kpl-BAUSATZ-MIDI ... 4af0d6576a
Awatar użytkownika
Mania-C
Moderator
Posty: 820
Rejestracja: 2 paź 2010, 12:47

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Mania-C »

nie rozwiązali go, po prostu siedzi problem w ukryciu i czeka aby wysadzić tranzystory :D schemat jest taki jak wszędzie
linia FB -> bufor -> driver -> GDT -> IGBT
linia przerwań -> bufor -> synchronizer -> driver -> GDT -> IGBT
Awatar użytkownika
Yuri
Administrator
Posty: 763
Rejestracja: 22 mar 2013, 20:12

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Yuri »

Słowem - godzą się na duże straty przełączania, przepięcia a więc na to, że klucze obrywają po dupie i liczą że jakoś to będzie działać. :P Ale jak tłumaczył kolega Mania-C, dobrze się to skończyć nie może.

DRSSTC, mała czy nie, może być albo niezawodna, albo tania. Jedno z dwóch, nie ma trzeciego wyjścia. ;)
Awatar użytkownika
Thor
Posty: 283
Rejestracja: 23 paź 2014, 08:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Thor »

To co można kupić nie jest tanie, czy niezawodne nie wiem, stąd ciekaw jestem co może powiedzieć ktoś kto budował małej mocy konstrukcje...
Awatar użytkownika
Yuri
Administrator
Posty: 763
Rejestracja: 22 mar 2013, 20:12

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Yuri »

Jedyne znane mi z praktyki małe DRSSTC były oparte na predikterze.

A to co pokazane jest wyżej zwyczajnie nie może być pewne i niezawodne. Tak po prostu się nie da, ograniczenie fizyczne...

Kity tego rodzaju nigdy nie są tanie, ich producent zarabia na braku wiedzy i umiejętności klientów wciskając im coś, co samodzielnie zbudowali by taniej i lepiej. Gdyby umieli. :) Kit który linkowałeś trochę wyżej nie jest wart połowy swojej ceny. Dlatego ich ceną się nie sugeruj.
Awatar użytkownika
Thor
Posty: 283
Rejestracja: 23 paź 2014, 08:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Thor »

Jeśli te ,,kity'' nie będą pracować niezawodnie i awaria jest tylko kwestią czasu to szkoda jakichkolwiek na to pieniędzy, biorąc pod uwagę, że trzeba to złożyć, gdyż nie jest to gotowy do działania produkt do tego jeszcze.

Jeszcze jedna firma z USA oferuje zestawy:

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=ivMkNVQvHXM[/youtube]

W tej firmowej reklamówce twierdzą, że jest zaawansowany sterownik, który w odpowiedni i bezpieczny sposób pozwala pracować częścią mocy.

Nie znam szczegółów odnośnie tego sterownika, stąd nie zweryfikuje co to za sterownik.
Jeśli ktoś wie niech powie coś na temat produktów tej firmy.

To co oferuje to pełny zestaw micro brute za 300 dolarów:

http://easternvoltageresearch.com/drsst ... brute.html

To jak działa:

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=z4wVveOvlqs[/youtube]

To jest ten kontroler:

http://easternvoltageresearch.com/flexi ... oller.html

Dokumentacja:

http://easternvoltageresearch.com/datas ... ler_ds.pdf

To bodajże bardziej zaawansowany interrupter:

http://easternvoltageresearch.com/modulators.html
Awatar użytkownika
Yuri
Administrator
Posty: 763
Rejestracja: 22 mar 2013, 20:12

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Yuri »

Wiesz, te poprzednie kity są robione "na pałę". Ani korekcji fazy, ani OCD... Gdzieś w tych kitach widziałem nawet sprzężenie brane z rezonatora (sic!). Przecież to jedno wielkie nieporozumienie, tak się nie da zrobić pewnie działającej cewki. :P Klucze pracują w fatalnych warunkach i brak jakichkolwiek układów zabezpieczających.


Ten kontroler od easterna wygląda nieźle, funkcjonalnością zdaje się dorównywać Udriverowi/predi.
Awatar użytkownika
Thor
Posty: 283
Rejestracja: 23 paź 2014, 08:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Thor »

A jeszcze jest taki sterownik:
http://www.ebay.com/itm/DRSSTC-ISSTC-Te ... 1c4541ab9f
Czy on posiada jakieś zabezpieczenia, bo z opisu trochę ciężko mi wywnioskować.

Zabezpieczenie przed wejściem w tryb CW czyli podanie stanu wysokiego na światłowód... Nie ma korekcji fazy. Sterownik nie nadaje się do pracy z tranzystorami igbt i mosfet. Będzie powodował ich uszkodzenie.
Awatar użytkownika
Thor
Posty: 283
Rejestracja: 23 paź 2014, 08:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Thor »

Jakiś chiński producent sprzedaje kontroler do drsstc:
http://bbs.kechuang.org/read/64767
Czy ktoś wie co to może być?
Awatar użytkownika
slu_1982
Administrator
Posty: 560
Rejestracja: 5 kwie 2010, 17:49
Lokalizacja: Olsztyn

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: slu_1982 »

Wygląda jak podróba/ przerobiona kopia Universal Driver, jakiejś starszej wersji. A wersji było wiele...

http://www.loneoceans.com/labs/ud27/ Co jakiś czas autor wypuszcza nową wersje i sprzedaje płytki. Jak chcesz kupić gotowca, napisz do autora maila.
Na Gadu-Gadu nie udzielam żadnych porad związanych z elektroniką ani chemią.
Do tego służy forum !!
Awatar użytkownika
Thor
Posty: 283
Rejestracja: 23 paź 2014, 08:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Thor »

Chciałem się dowiedzieć po prostu co to za innowacja. Kupować nie będę bo składam powoli prediktera. Jedynie nie mogę nigdzie nabyć 74AC109N oraz LM7171.
Awatar użytkownika
Yuri
Administrator
Posty: 763
Rejestracja: 22 mar 2013, 20:12

Re: Małe DRSSTC na półmostach

Post autor: Yuri »

To nie innowacja. To plagiat - i to podrobiony z błędami konstrukcyjnymi.
ODPOWIEDZ