[WIP] "Delta Max" QCW DRSSTC by Mania-C

Wariacje na temat półprzewodnikowych cewek Tesli. Przykładowo transformatory Tesli klasy E (ang. Class E), OLTC (ang. Off-Line Tesla Coil) czy QCW (ang. Quasi Continuous Wave) SSTC/DRSSTC.
Awatar użytkownika
Mania-C
Moderator
Posty: 820
Rejestracja: 2 paź 2010, 12:47

[WIP] "Delta Max" QCW DRSSTC by Mania-C

Post autor: Mania-C »

Witam
Z racji tego ze konstrukcja w końcu doczekała się kryptonimu i jakiegoś bardziej "ułożonego" wyglądu to zamieszczam mój prototyp w oddzielnym temacie.

Zmiany konstrukcyjne:
Niema tu znacznych zmian prócz tego, że zmieniłem pojemność wejściowa filtracji przed buckiem do 2440uF oraz
zwiększonej średnicy uzwojenia pierwotnego do 4mm^2 bo poprzednie zaczynało się niebezpiecznie grzać.
Dodałem również parę wiatraków by buck obniżył swoją temperaturę, prócz tego newralgicznego punktu reszta jest zimna.

Zmiany wizualne:
Zaprojektowałem i wykonałem logo oraz cześć obudowy, po za tym chyba nic więcej :D

Poniżej foty z konstrukcji która jeszcze trzeba po podłączać :D

Pozdrawiam HVtowców
Załączniki
logo.jpg
1.jpg
2.jpg
3.jpg
Awatar użytkownika
Mania-C
Moderator
Posty: 820
Rejestracja: 2 paź 2010, 12:47

Re: [WIP] "Delta Max" QCW DRSSTC by Mania-C

Post autor: Mania-C »

2 Oscylogramy

Przebiegi po zmianie kondensatorów i z ciekawości zwiększonej liczbie zwoi w uzw. pierwotnym z 8 na 10
Prąd 186A , 10mS przy 150VDC korona ~80cm

Wygląda na to ze QCW uwielbia dużą liczbę zwoji, im więcej tym lepiej :D ale...
Wysokie sprzężenie zmienia pojemność rezonatora i jego f rezonansowa rośnie wraz z liczbą zwoji (wysokością) uzwojenia pierwotnego. Jak widzimy test pracuje na 398khz i jest to o 50khz większa częstotliwość niż ma rezonator wraz z toroidem :)

Dodałem również zdjęcie przebiegu napięcia na tranzystorze głównego mostka mocy DRSSTC + Rezonans pierwotnego.
Widać tam drobną szpile więc trzeba skrócić delikatnie długość stanu wysokiego.

Pozdrawiam HVtowców

Edit1:

ciąg dalszy eksperymentów ukazał kolejne ciekawe problematyczne zjawisko.
Moim zdaniem jest to problem ogromnej szybkości przełączeń zastosowanych przeze mnie elementów gdyż jak się okazuje komparatory tej szybkości oraz czułości mogą i zbierają różne dziwne rzeczy. U mnie się to objawiło oscylacjami o częstotliwości 5,5mhz na wyjściu komparatora. Po założeniu filtra na zakres 4,5mhz oraz dołożeniu dodatkowej pary dużych kondensatorów szum ustał. Przyjrzałem się dość skrupulatnie temu zjawisku gdyż wydało mi się to bardzo interesujące. Jest duże prawdopodobieństwo że komparator śledzący przejścia przez zero zbiera zakłócenia z masy którą później porównuje z negatywnym wejściem komparatora. Jednoznacznie stwierdziłem ze wszelkie prace z komparatorami powinny mieć filtry ograniczające ich szybkość do paru mhz oraz dodatkowe dużej pojemności kondensatory wygładzające.
Załączniki
prąd pierwotnego QCW 186A przy 150VDC.jpg
Przegiegi tranzystor i rezonans pierwotnego.jpg
Awatar użytkownika
Mania-C
Moderator
Posty: 820
Rejestracja: 2 paź 2010, 12:47

Re: [WIP] "Delta Max" QCW DRSSTC by Mania-C

Post autor: Mania-C »

Wczoraj uruchomiłem całość na pełnym zasilaniu i co ciekawe osiągnąłem zaledwie albo aż 90cm wyładowania. Moje pierwsze odczucia co do konstrukcji są uśrednione, czuje ze da się wycisnąć więcej choć nie będzie proste gdyż jeszcze nie do końca rozumiem wszystkie zjawiska jakie "lubi" ten szczególny typ konstrukcji (QCW). Poddając rampę o długości 20mS napięcie na kondensatorach spada bardzo drastycznie do koło 200VDC wiec wyładowanie robi się znacznie krótsze a przy minimalnej nigdy nie osiąga ona pełnego napięcia 310VDC lecz około 290VDC co jest związane z topologią pracy i wypełnienia przetwornicy jaką jest D amp. W teorii da się zwiększyć częstotliwość pracy przetwornicy co za skutkuje skróceniem czasu niskiego w przełączeniach i w konsekwencji podniesieniem napięcia na wyjściu. Ta metoda ma jednakże swój znaczny minus jakim są straty które pojawią się na tranzystorze oddane w cieple. Niemniej jednak przy częstotliwości pracy przetwornicy 56khz radiator dampa jest praktycznie zimny a pompuje on około dużą moc w mostek rezonatora.
Obecna pojemność 2440uF jest wystarczająca do uruchomienia rezonatora przez 10mS nie dłużej.
Prąd przy 290VDC wacha sie w granicach 220A p-p mostek główny totalnie zimny, diody zaporowe zimne, transile zimne, snubbery zimne, drivery bramek cieplutkie (400khz robi swoje) :)

Zastanawiam się czy zmniejszenie sprzężenia (zwiększenie średnicy uzw. pierwotnego) spowoduje wzrost długości wyładowania gdyż obecnie mam z wszystkich konstrukcji które widziałem na internecie największe sprzężenie.
Być może tak gigantyczne sprzężenie przeszkadza w swobodnej oscylacji wtórnego gdyż przekraczam 1/4 długości fali po czym zmienia się skos fazy.

Jeśli ktoś ma jakiś pomysł co do strojenia to śmiało niech pisze.

Pozdrawiam HVtowców

Edit 1
Jutro postaram się zwiększyć bank filtracji zasilania do 6840uF po czym zobaczymy zmiany w rezultatach. Odnalazłem przy okazji zdjęcia z 4HV i jak się okazuje steve miał również problemy z spadkiem napięć poniżej zamieszczam link zrzutu z oscyloskopu steva.
Załączniki
rampa 10mS napięcie p-p 268VDC
rampa 10mS napięcie p-p 268VDC
steve qcw scope.bmp (225.05 KiB) Przejrzano 7774 razy
Awatar użytkownika
Mania-C
Moderator
Posty: 820
Rejestracja: 2 paź 2010, 12:47

Re: [WIP] "Delta Max" QCW DRSSTC by Mania-C

Post autor: Mania-C »

Zmiana kondensatora pomogła ale nie znacznie w pracy poniżej 10mS wiec eksperymenty trwają dalej.
Tym razem zrobiłem nowe MMC poprzednie było na zaledwie 2,4kV AC 11nF nowe jest na 8.6kV AC 10nF. To o 3,5 razy więcej niż stare MMC.
Awatar użytkownika
Mania-C
Moderator
Posty: 820
Rejestracja: 2 paź 2010, 12:47

Re: [WIP] "Delta Max" QCW DRSSTC by Mania-C

Post autor: Mania-C »

Kolejne foty z uruchomień. max 110cm ... 2 torusy dały Frez 406khz
Załączniki
1.jpg
2.jpg
Awatar użytkownika
Mania-C
Moderator
Posty: 820
Rejestracja: 2 paź 2010, 12:47

Re: [WIP] "Delta Max" QCW DRSSTC by Mania-C

Post autor: Mania-C »

Czas zmienić wysłużonego Bucka na nowego. Tak jak poprzednio jest to niesynchroniczny buck z tym że tym razem na pokładzie siedzą mosfety w obudowach isotop w sumie razem są w stanie przepompować 360A p-p. Sprzężenie zwrotne podobnie jak na tamtym schemacie lecz dodatkowo dodałem komparator włączający. Jeśli ktoś będzie budował QCW to napotka ten problem iż drka startuje nie na biasie lecz już na samej rampie.

Zdjęcia z konstrukcji (jeszcze bez rezystorów bramkowych i Rezystora bocznikującego)


Pozdrawiam HVtowców
Załączniki
3nowy buck.jpg
1nowy buck.jpg
most buck.jpg
Awatar użytkownika
Mania-C
Moderator
Posty: 820
Rejestracja: 2 paź 2010, 12:47

Re: [WIP] "Delta Max" QCW DRSSTC by Mania-C

Post autor: Mania-C »

Gifik z poprzednich testów
http://imageshack.us/a/img849/6938/yc0.gif
Awatar użytkownika
Mania-C
Moderator
Posty: 820
Rejestracja: 2 paź 2010, 12:47

Re: [WIP] "Delta Max" QCW DRSSTC by Mania-C

Post autor: Mania-C »

będą sparki :D 12600uF Pojemności filtracji :D
Wygląd mostka trochę się zmienił ale to dlatego że wpadły do mojego zasobu wiatraki turbinowe które lepiej do tego pasują. Bezpośrednio na tranzystorach zostały osadzone TVSy o łącznej mocy 4kW oraz tuż obok nich diody Turbo Switch przystosowane do pracy w przetwornicach bost/buck (Trr 35nS). Z racji tego iż będę próbował wycisnąć pik większy jak 25kW z dampa to całość została połączona szynami miedzianymi.
Załączniki
1.jpg
ODPOWIEDZ