nom dokładnie o tym pisałem

Dobra panowie. Dziś stwierdziłem, że myślenie musi wygrać z lenistwem i zamiast kopiować czyjeś rozwiązania postanowiłem, że zrozumiem zasadę działania SSTC w PEŁNI i zbuduję ją po swojemu. Z Waszą pomocą może mi się to udać i może skorzystają też inni. Zatem pytania



Zamieszczę też grafikę raz jeszcze:



To co dla mnie nie jest oczywiste to jaki jest przebieg początkowy sygnału sterującego skoro cewka dopiero ma zacząć pracę i jeszcze żaden sygnał z anteny/przekładnika nie dociera?

Na początku mamy na wejściu pierwszej bramki logiczne 0 więc na wyjściu 1, a zatem na wyjściu drugiej mamy 0. Nic szczególnego się nie dzieje...

Pójdźmy dalej z trudnymi pytaniami, które na koniec okażą się banalne i wykażą moje braki w elementarnej wiedzy.
Skąd mamy sygnał o f rezonansowej? Jeśli będziemy wzbudzać cewkę częstością inną niż rezonansowa to rezonansu nie będzie i sygnału też. Ten układ ma reagować na zmiany f rez np. po zbliżeniu jarzeniówki.
Wiem, że to jakoś działa i to zapewne jest proste jak budowa cepa. Czy mógłby ktoś powiedzieć jak?

Z interruptera. W chwili gdy interrupter blokuje pracę cewki (bipolar otwarty) w punkcie S3 (który jest wyjściem sygnału) mamy "0". Gdy interrupter zamyka klucz startując pracę cewki rezystor podciągający 1MΩ zmienia stan sygnału sterującego na "1". Ta zmiana powoduje pojedyncze przełączenie mostka mocy, a to generuje "kopniak" wzbudzający niewielkie oscylacje w rezonatorze. Te oscylacje wystarczają do wygenerowania sygnału zdolnego przez sprzężenie wysterować mostek.



Bardzo, bardzo proste. Sprzężenie zwyczajnie "kopiuje" przebieg z rezonatora, zmieniając jedynie jego kształt z sinusa na prostokąt. Ot tyle, nie robi nic więcej. Generatorem sygnału sterującego jest de facto sam rezonator, dlatego gdy zmienia się jego częstotliwość rezonansowa natychmiast otrzymujemy odzwierciadlający ją sygnał.

No dobra więc pójdźmy krok dalej. Co jeśli chcemy mieć CW? Potrzebujemy interrupter, który po starcie cewki "wyłączamy"?

Dzięki Yuri za wyczerpującą odpowiedź!

Cewki pracujące w CW dobrze jest budować wykorzystując układ PLL. Taki układ próbuje wzbudzać oscylacje a potem gdy podejmie sygnał ze sprzężenia dostraja się do niego i umożliwia pracę synchronicznie z rezonansem.

Jednak w przykładzie klasycznej cewki z 74HC14 pracującej po prostu bez intka, wzbudzenie odbywa się trochę "na dziko". Może to być np. skutek podciągnięcia sygnału sterującego (przez rezystor 1M) po zasileniu z "0" na "1", a mogą za to odpowiadać różne "śmieci" które łapie sterownik i które są w stanie zapewnić impuls wzbudzający rezonator.

Ok to jasne. To jeszcze pytanie odnośnie sprzężenia na przekładniku.

W zasadzie nie wymaga to większej modyfikacji prawda? Jeden zacisk przekładnika idzie w miejsce anteny, a drugi do masy. Sam przekładnik zakładamy na przewód "uziemiający" rezonator. Right?

Tak, dobrze jeszcze pomiędzy przekładnikiem a wejściem drivera dać szeregowo rezystor 1k.

Warto wiedzieć że ta przekładnia dla trafa FB jest inna niż dla DRSSTC gdzie mamy już w pierwszym cyklu oscylacji relatywnie duże prądy
dla SSTC średnio klaruje się przekładnia 1:10 aż do 1:40
Takie przykłady z życia wzięte : slu wykosztuje bodajże 1:26 a ja mam 1:29

Odnośnie pracy w CW niekoniecznie często dobudowuje się prosty generator zbudowany na NE 555 i podłącza przez rezystor >1Mohm do anteny
Niema znaczenia jaką częstotliwość generuje ne555 gdyż rezonator po wejściu w oscylacje będzie miał znacznie większy poziom sygnału (i impedancje mniejszą) niż ne555 + rezystor
w ten sposób rozwiązuje się prace w CW bez PLL

Pozdrawiam

A dlaczego musi być minimum 8 zwoi na pierwotnym uzwojeniu w SSTC? Czy cewka musi mieć odpowiednią reaktancję? Widziałem w sprzedaży cewki SSTC, które mają nawet po 2 zwoje na pierwotnym i to chodzi...

Mniej zwojów = mniejsza impedancja pierwotnego = większy prąd. Przy okazji spada nam sprzężenie co powoduje utrudnienie transferu energii, ale to inna historia.

Nikt nigdy nie mówił że musi być >= zwojów, źle interpretujesz. To po prostu ustalone empirycznie minimum, które powinno zapewnić każdej cewce bezpieczną pracę a więc które można polecić nawet nowicjuszowi nie wiedzącemu do końca co robi. Można zejść niżej, będzie większy prąd (i wyładowania) oraz przepięcia, a więc elektronika mocniej oberwie. Po prostu musisz w tedy kontrolować sytuację żeby nie zniszczyć mostka bo parametry pracy układu stają się ryzykowne. Zwłaszcza, że prąd nie rośnie liniowo z odejmowaniem zwojów, przyrost jest bardzo gwałtowny.

A wstawienie dławika ma sens przy małej liczbie zwojów?

W jakim celu?
To Ci nie da nic prócz dodatkowych strat, po co tak kombinować zamiast zmienić liczbę zwojów..?

Chyba wiem jaki masz cel. Miałem kiedyś podobny pomysł, ale nie testowałem.
Ale ja bym to zrobił inaczej.
A gdyby zasilić SSTC z transformatora separującego ale o małej mocy, czyli tak, by natężenie prądu nie przekraczało jakiejś tam wartości i wtedy dać mniej zwojów?

Ale może napiszę od początku moje rozumowanie - może jest błędne, proszę o sprawdzenie:
Mniej zwojów = większy prąd na pierwotnym = większe straty/ciepło na kluczach = wyższe napięcie na wtórnym.
Zmniejszając ilość zwojów dochodzimy do momentu, gdzie prąd już dla kluczy jest zbyt duży i ulegają one uszkodzeniu, tak?
A nie dało by się zrobić czegoś, by móc zmniejszyć ilość zwojów na pierwotnym, ale ograniczyć wzrost prądu?
Wtedy mostek by mógł wytrzymać więcej, a przekładania i tak by się zwiększyła więc byłyby dłuższe wyładowania. Czyli nie chodzi mi o zwiększenie mocy urządzenia, lecz o samo zwiększenie napięcia wyjściowego.

Ja się zgadzam z Yuri. Po co masz dodawać dławik do pierwotnego?
Zmniejszysz prąd, a trochę pola magnetycznego ucieknie i nic z tego.
To tak samo jakbyś nawinął więcej zwojów ale połowę uzwojenia położył kilka metrów od cewki.

Więc po co gdybać? Prąd w cewce zwiększysz przy takiej samej impedancji tylko jeśli dasz kondensator równolegle do pierwotnego ale z tego to ci DRSSTC wyjdzie


To tak nie działa. Przy niewystarczającym prądzie trafo nie da ci stałego napięcia i przekładnia się zmieni ale napięcie przysiądzie i to samo będzie

Wyjaśniam:
-Gdy impedancja jest zbyt niska i transformator nie może dać na wyjściu wystarczająco dużo prądu to powoduje to spadek napięcia w celu stabilizacji prądu.
- Możesz też spalić trafo bo będzie się na jego uzwojeniach odkładać napięcie
Tak samo jak zewrzesz baterię to całe napięcie odłoży się na jej rezystancji wew. podobnie w tym przypadku.

Poważnie? Ograniczanie prądu stosując niedowymiarowany transformator i przeciążając go?
Przecież to absurd, dobre jak lubisz wąchać spaloną emalię...



Źle rozumujesz. Nie wiem który raz już powtarzam, cewka tesli to nie jest zwykły transformator i przekładnia zwojów nie ma znaczenia. Zmniejszając ilość zwojów pierwotnego zmniejszasz jego impedancję a więc przepływający prąd, a skoro mamy wyższy prąd przy tym samym napięciu zwiększa się pompowana moc. I wyładowania są większe dla tego że do wtórnego trafia więcej mocy. Wzrost napięcia wtórnego następuje wskutek pompowania większej ilości mocy, przekładnia nie ma tu żadnego wpływu, do tego rośnie obciążalność prądowa wyjścia. Tak, rozmiar wyładowania koronowego generowanego przez TC zależy nie tylko od napięcia, ale także (a nawet w większym stopniu) od wydajności prądowej ponieważ to ona poniekąd określa jak bardzo może się rozbudować wyładowanie koronowe. Po to pompuje się w cewkę więcej mocy, potrzeba jej sporo żeby utrzymać wyładowanie.

Chyba nie myślicie, że SSTC jest zdolna wygenerować napięcie zdolne przebić kilkadziesiąt cm powietrza? To trochę bardziej skomplikowane...

Cały pomysł od początku do końca jest błędny, bo to moc jaka trafia do wyładowania określa jego rozmiar. Już lepiej zejść ze zwojami i stosować interrupter o stosunkowo małym wypełnieniu, pozwalający przez chwilę zrzucić bardzo dużo mocy na wyjście a potem dający elektronice czas na stygnięcie. Oczywiście takie zabawy są ryzykowne dla półprzewodników.



W DRSSTC kondensator rezonansowy jest szeregowo z uzwojeniem.

Dziękuję Yuri za dłuższe wytłumaczenie.


Jak robiłem kiedyś test z zasilaczem impulsowym 110V 80W to jakoś dał radę przy paru zwojach. Ale lepiej napiszę dokładnie jaki zrobiłem eksperyment i skąd w ogóle mi się wziął pomysł.

Układ: sprzężenie zwrotne, antenka, GDT, półmostek, IRFP460.

Zrobiłem trzy testy:
Pierwszy test: zasilanie 110V z impulsowego zasilacza 80W - uzwojenie na rurze śr. 3cm niecale i wysokosci 11 cm nieznanym drutem - wyladowanie parę cm
Drugi test: Zasilanie jak wyżej, ale zmieniłem uzwojenie na nowe - na rure 11 cm wysokosc parędziesiąt cm drutem 0,35 - wyładowania trzykrotnie większe, zwłaszcza do metalowego przedmiotu w dłoni, pierwotne - parę zwojów jakimś drutem telefonicznym
Trzeci test: Wtórne tak jak wyżej, ale zasilanie już z 230V i na pierwotnym 10 zwojów. Wyładowania podobnej długości, ale gorętsze, większa korona.

No i obserwacje/pytania.
1. Pomiędzy pierwszym a drugim testem jedyną różnicą była zmiana transformatora (wtórne i pierwotne), a wyładowanie zwiększyło się trzykrotnie - dlaczego? Chodzi o to, że ten mały miał mniejszą przykładnię (ale niby piszesz, że nie działa tak jak zwykły), czy o jego rozmiar w ogóle, czy o częstotliwość rezonansową?
2. W drugim i trzecim teście wyładowania miały podobną długość, mimo iż najpierw było tylko 110V i niecały amper zasilania (z zasilacza) ale mniej zwojów, a potem 230V i 10 zwojów. Zasadnicza różnica była taka, że długie wyładowanie zasilane z 110V było prawie jak flyback, tzn. fioletowa iskra/łuk, natomiast w drugim przypadku było więcej mocy i była wręcz żółta jak z ZVSa (przy najmocniejszym wypełnieniu interruptera).
I właśnie stąd wziął się mój pomysł - bo tutaj zaobserwowałem, że o dziwo wyładowania mają niemalże taką samą długość mimo dużej różnicy w zasilaniu, jedynie gęstość korony i głośność jest mniejsza...
No i tu idąc analogicznie - skoro długość wyładowań przy mniejszej mocy i mniejszej ilości zwojów jest taka sama jak przy większej mocy i większej ilości zwojów (wiem, że jest różnica, bo co innego fioletowe łuki a co innego gorący żółty łuk i duża korona), to stąd pomyślałem, że można by to jeszcze pociągnąć i uzyskać większe... jakbym np. zamiast zasilacza tego 80W 110V (chyba miał takie parametry) dał PRZYKŁADOWO 200W 200V...

Większy rezonator = mniejsza f.rez, w Twoim przypadku różnica rozmiaru i częstotliwości była bardzo duża, więc ma to istotny wpływ. Przy niższej częstotliwości impedancja podobnego uzw. pierwotnego jest znacznie niższa. Do tego dochodzi kwestia sprzężenia, prawdopodobnie uzyskałeś wyższe a im wyższe sprzężenie, tym skuteczniej energia jest przekazywana między uzwojeniami. Przy małych mocach i (stosunkowo) wysokich częstoliwościach dochodzą też kwestie strat. To główne przyczyny zaobserwowanej różnicy, chociaż istnieją jesze kwestie takie jak zdolność magazynowania energii po stronie wtórnej itd. itp.

Przekładnia zwojów tu nic nie znaczy, "transformator" Tesli nie może być tak na prawdę rozważany jako klasyczny transformator, ale jako odpowiednio pompowany obwód rezonansowy. To "trochę" inna sytuacja.

Proces powstawania i rozwoju wyładowania jest dość skomplikowany. Trudno jest opisać zależność między pompowaną mocą a rozbudową korony, zwłaszcza w kwestii zwiększania jej długości i objętości. Generalnie jest to zależność mocno nieliniowa i im większe wyładowanie, tym "chętniej" rozrasta się "grubość" kanału plazmy względem długości. Coraz większe (objętościowo) wyładowanie stanowi coraz to więsze obciążenie dla cewki. Inaczej mówiąc, im dłuższą mamy koronę, tym więcej musimy w nią wpompować energii aby jeszcze się wydłużyła.

W przypadku SSTC ciekawą uwagą jest fakt, że wyładowania są dłuższe przy niskich czasach włączenia ustawionych przez interrupter, w sytuacji gdy wyładowanie nie ma czasu nazbyt rozbudować się objętościowo. Przy pracy z większym wypełnieniem/CW objawia się pięknie wspomniana wyżej tendencja, prowadząc do stosunkowo krótkiej, ale bardzo masywnej, "zbitej" korony. Łącząc to z faktem, że przy niskim wypełnieniu przerywacza można przez chwilę pompować dużo większe impulsy energii mamy przepis na sukces...

Właśnie o to mi chodziło czy zwiększając ilość zwoi na pierwotnym zmniejszamy napięcie indukowane na wtórnym.
Kiedyś przeczytałem, że przekładnia dla transformatora Tesli oblicza się tak, że przykładowo mamy napięcie zasilania 10 000 V. Jeśli uzwojenie pierwotne ma 10 zwoi to na każdy zwój przypada 1000V. W przypadku uzwojenia wtórnego jeśli ma ono 500 zwoi to te 1000V mnożymy przez 500 i teoretycznie powinno być 500 tys V na wyjściu. Jeśli 1000 zwoi to milion wolt. Oczywiście tego czego mi tu brakuje to zależność prądu, bądź też natężenia strumienia magnetycznego. Ale czy w tym uproszczonym wzorze jest coś prawdy?

To brzmi jak dla zwykłych transformatorów... I dopiero co Yuri napisał "Przekładnia zwojów tu nic nie znaczy".

Ja mam inne pytanie.
Czy jeśli bym dla tej samej elektroniki co mam teraz zrobił większy rezonator to by się polepszyły osiągi?
Rozważmy dwa przypadki:
1. zrobię rezonator dwa razy wyższy, np. już nie 30 cm tylko 60cm
2. zrobię rezonator ogólnie większa średnica rury i drutu i wyższy.
Czy większy rezonator = większa moc a jeśli tak to jaka to jest zależność?

To co opisujesz to zwykła przekładnia transformatorowa, już pisałem wyżej że to nie ma zastosowania, nie będę się powtarzał bo to bez sensu... Te wartości też kosmiczne, przeciętna SSTC na pełnym mostku nie przekracza nawet 100kV. Cewka Tesli działa w całkowicie inny sposób niż klasyczny transformator. Kto w ogóle wpadł na pomysł, żeby traktować obwód rezonansowy jak klasyczne trafo? Gdy mamy dwa sprzężone RLC jak w DRSSTC czy SGTC, sprawa robi się jeszcze bardziej skomplikowana...

Zależność matematyczna opisująca napięcie wyjściowe jest bardzo złożona... Jak na razie, nikt nie zbudował modelu pozwalającego je obliczyć, co prawda istnieją pewne wzory pozwalające uzyskać orientacyjną wartość, ale ich wyniki są bardzo dalekie od rzeczywistości.



Nie da się odpowiedzieć jednoznacznie na to pytanie, a jedyną zależność jaką można wprost zdeterminować podałem post wyżej. Zasadniczo w SSTC nie liczy się przede wszystkim rozmiar rezonatora, tylko impedancja pierwotnego i sprzężenie (oczywiście rozmiar rezonatora ma na nie wpływ). Pojemność po stronie wtórnej też ma swój wpływ. Tyle, że to już jakieś alpejskie kombinacje, czemu nie zmniejszyć po prostu ilości zwojów pierwotnego i nawinąć je tak, aby skompensować chociaż trochę spadek sprzężenia? To znacznie pewniejsza i bardziej elastyczna metoda niż zmiana rezonatora. Dalsze zwiększanie rezonatora może da "coś", może nic. Inna sprawa, że jak przegniesz z rozmiarami wtórnego to zapewne napotkasz efekt "cofki" energii z rezonatora który niedawno był opisywany na forum i pożegnasz się z kluczami...