Polskie forum dyskusyjne poświęcone dziedzinie wysokich napięć, głównie transformatorom Tesli (SSTC, DRSSTC, VTTC, SGTC) oraz generatorom wysokiego napięcia.

Teraz jest 17 gru 2018, 05:29

Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]



Utwórz nowy temat Odpowiedz w wątku  [ Posty: 3 ] 

PostNapisane: 23 lut 2016, 22:30 
Dołączył(a): 28.09.2015
Posty: 203
Witam.
Od jakiegoś czasu zastanawia mnie tzw. PLL SSTC - jej budowa, oraz na ile i czym się to różni od zwykłej SSTC ze sprzężeniem zwrotnym.

Znalazłem taki schemat:
Obrazek
Wiem, że mostek tam jest wykonany nie w pełni poprawnie, oraz drivery MOSFET powinny mieć przy sobie kondensatory tantalowe, ale po wprowadzeniu tych poprawek chciałbym na jego bazie zbudować SSTC.

Schemat był tak opisany:
Cytuj:
The capacitor on pins 6 & 7 and the resistors on pin 11 and 12 determine the frequency that the coil runs at. The ratio between R1 and 2 determine how far the oscillator can wander. The 10k potentiometer by pin 9 will adjust the voltage bias on the VCO input and alter the frequency, or if running with feedback adjust the phase angle between input and output. I suggest setting R1 and 2 for a 1.5 ratio during testing, and reduce the ratio as you determine the exact resonance frequency. This makes it much easier to tune for the perfect phase angle. The best way to set up the 4046 is by setting the resistor range first without the gate drivers, half-bridge or secondary. Basically find some ballpark resistor and capacitor values, and then use the potentiometer to see what frequency range you get. The 4046 is rated for an operating frequency of up to 2.7 MHz, so it'll work for practically any coil you may want to make. Audio modulation is also possible by further biasing of the VCO voltage, but I had to run my coil from half-wave rectified mains to keep it from burning up, so it was never implemented. Check Steve Conner's page to see how. Once the circuit is built the potentiometer must be used to tune for resonance.

The phase locking itself works by using an XOR gate to detect the phase angle between the two inputs, pin 3 and 14. The output from the XOR (pin 2) is a PWM signal, and the duty cycle will vary from 0 to 100% as the phase difference between two 50% duty square waves moves from 0 to 180 degrees. A low pass filter is used to get a DC voltage proportional to the PWM signal's duty cycle. This signal is fed into the VCO, which then oscillates at some frequency set by the timing components R1, R2 and C1. (12k, 15k and 330pF in this case) A constant DC bias is also be placed on the VCO input by the 10k potentiometer. Adjusting this bias allows you to roughly set the phase angle.

Z tego wynika, że potencjometrem ustawiam początkową częstotliwość a PLL ją przesuwa bardziej w stronę rezonansowej z pomocą antenki. Ale nie do końca wiem na jakiej zasadzie to działa.
Szukałem na naszym forum:
Yuri napisał(a):
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.

Ale to do końca nie wyjaśnia sprawy.
Narysowałem sobie schematy (podzieliłem na moduł MOSFET drivers oraz CD4046)
Generator sygnału CD4046:
Obrazek
MOSFET drivery:

Obrazek
Dodałem kondensatory 100nF oraz tantale i diody schotkiego przed GDT.

Oraz wykonałem layouty płytek:
Sygnał 1:
Obrazek
Sygnał 2:
Obrazek
Sygnał 3:
Obrazek
Drivery 1:
Obrazek
Tu np. nie wiem czy na siłę pchać te kondensatory jak najbliżej nóżek czy bardziej skupić się na tym by masa zalewała odpowiednio każdy pin itp...


Moje pytania:
1. Proszę o przeglądnięcie schematów a potem płytek - co mogę w nich ulepszyć, oraz które wersje layoutów są najlepsze?
2. Czy podział na płytkę DRIVERY MOSFET i płytkę GENERATOR SYGNALU PLL jest sensowny? Kierowałem się tym, że te drivery MOSFET mogę sterować z dowolnego źródła i dalej eksperymentować z innym źródłem sygnału niż PLL.
3. Czy interupter mogę zrealizować poprzez wpięcie jednego tranzystora miedzy OUT płytki z CD4046 i IN płytki z driverami MOSFET? Byłaby to trzecia płytka.
4. Czym różni się działanie takiej SSTC oraz jej efekty od tego drivera (sprzężenie zwrotne z Antenką):
Obrazek
Chodzi mi szczególnie o plusy oraz minusy tego sposobu na PLL względem sposobu z antenką.
5. Czy do tej SSTC mogę bez problemu zastosować półmostek z filtracją? Na oryginalnym schemacie jest jednopołówkowy prostownik...
6. Na ile zmienić rezystor (który?) lub potencjometr, by ten PLL pokrywał zakres częstotliwości 100-300kHz?
7. Po co na oryginalnym schemacie jest rezystor 2W przed GDT a za driverami MOSFET?


Aha, i zamierzam użyć tego sterownika pod takie uzwojenie:
Kod:
średnica 11 cm
wysokość 24cm
drut 0,18mm
frez: 220kHz (bez toroida, z toroidem troche mniej)


Z góry dzięki za pomoc, wszystkie części mam już pod ręką i niedługo wytawiam.


Góra
   
 

PostNapisane: 25 lut 2016, 13:04 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 562
Pochwały: 2
Dla tego układu zewnętrzne rezystory i kondensator ustawiają zakres (od yHz do xHz) w jakim może pracować wewnętrzny oscylator. Przy braku sygnału na antence układ wzbudza się na częstotliwości w tym zakresie, ten sygnał zazwyczaj wystarcza żeby wzbudzić w rezonatorze oscylacje które podejmuje antena. Gdy na wejście PLL zostaje podany sygnał z rezonatora, tenże synchronizuje z nim wewnętrzny oscylator i potem na bieżąco dostraja się do rezonatora.

Jakie to ma zalety? Jak już pisałem, przede wszystkim jest pożyteczny gdy pracujesz bez interruptera, normalnie to impuls z niego wzbudza początkowe oscylacje. Bez interruptera i PLL po zasileniu cewki musisz liczyć na szczęście - na to, że sprzężenie "ściągnie" z otoczenia jakieś zakłócenia które wystarczą do wzbudzenia oscylacji na rezonatorze... ;)
Mając PLL interrupter nie jest potrzebny do wzbudzenia ponieważ sam układ o nie zadba. Także jeżeli z jakiegoś powodu "zgubisz" rezonans (np. gwałtowny skok wynikający z zapalenia wyładowania rozstroi cewkę) PLL będzie ją próbował od razu znów wzbudzić. Dla cewki pracującej z intkiem to w sumie nic nie wnosi, ale jeśli chcesz pracować w CW jest co najmniej przydatne. ;)

Mając PLL możesz na nim zaimplementować modulację pracy czystym audio, ale... Taka modulacja polega na celowym rozstrajaniu cewki, więc klucze mocno obrywają...

3 Zwieranie wyjścia 4046 do masy jest średnim pomysłem...
5 Tak, prostownik jednopołówkowy miał zmniejszyć moc na tyle żeby cewka przeżyła modulację audio, ale sensowność tego jest niezbyt duża... Po co komu modulacja audio, skoro zostanie zniekształcona i zagłuszona przez takie zasilanie?
6 Na Twoim schemacie to R1, R2 i C1. Po wartości zajrzyj do noty.



Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w


Góra
   
 

PostNapisane: 25 lut 2016, 14:16 
Dołączył(a): 28.09.2015
Posty: 203
Yuri napisał(a):
3 Zwieranie wyjścia 4046 do masy jest średnim pomysłem...

Czyli co sugerowałbyś? Bramkę AND na jakimś scalaku? To i tak tylko do testów, docelowo bym chciał bez interruptera.

Yuri napisał(a):
6 Na Twoim schemacie to R1, R2 i C1. Po wartości zajrzyj do noty.


Spróbuję policzyć ale nie wiem czy się nie machnę.
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/HEF4046B.pdf

Center frequency - f0 - 200kHz
Lock frequency range - 2FL - 150kHz
Cytuj:
Given f0 and 2fL : calculate fmin from the equation fmin = f0 - 2fL

fmin = 200kHz-150kHz = 50kHz
Cytuj:
use fmin with
Figure 8 to determine R2 and C1;

Obrazek
W tym momencie się trochę gubię, bo niby te linie mają inne wartości zasilania, ale wybrałem tą co ma 10V (zasilę z 12) i:
Obrazek
Więc C = 5nF
R2 = 100k

Cytuj:
calculate fmax/fmin from the equation

fmax = 350kHz
Więc: 350/50 = 7
Cytuj:
use fmax/fmin with Figure 9 to determine the ratio R2/R1
[/quote][/quote]
Obrazek
No i skoro R2/R1 = 7
to
R2 = 7 * R1
R1 = R2 / 7
R1 = 100/7 = 14k około

Chyba jest coś nie tak - albo z odczytywaniem, albo mnożenie się gdzieś zgubiło...


Góra
   
 

Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Utwórz nowy temat Odpowiedz w wątku  [ Posty: 3 ] 

Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]


cron


Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Przyjazne użytkownikom polskie wsparcie phpBB3 - phpBB3.PL
phpBB SEO