SSTC na topologii push - pull ?

Półprzewodnikowa cewka Tesli (ang. Solid State Tesla Coil). W odróżnieniu od klasycznego transformatora Tesli iskrownik został zastąpiony obwodem elektronicznym dzięki czemu do pracy nie wymaga wysokiego napięcia.
Awatar użytkownika
Thor
Posty: 283
Rejestracja: 23 paź 2014, 08:34
Lokalizacja: Warszawa

SSTC na topologii push - pull ?

Post autor: Thor »

Ostatnio się natknąłem na węgierską stronkę z schematami pod SSTC, zasilaną 12V, której topologia przypomina mi inwerter push - pull, czy dobrze podejrzewam?
http://skory.gylcomp.hu/tesla/mini_tesla.html
12V_mini_tesla_tekercs.gif
Ktoś wykonywał w tej topologii układ zasilania, mógłby powiedzieć czy są jakieś plusy i minusy?
Awatar użytkownika
Yuri
Administrator
Posty: 763
Rejestracja: 22 mar 2013, 20:12

Re: SSTC na topologii push - pull ?

Post autor: Yuri »

Faktycznie wygląda to podobnie do przetwornicy przeciwsobnej, chociaż sterowanie kluczy pozostawia wiele do życzenia...

Zalety: Prostsze od półmostka.
Wady: Konieczność wykonania pierwotnego z odczepem i co ważne, klucze muszą wytrzymać 2*Vcc + przepięcia + zapas, co raczej ogranicza zastosowanie przy wyższych napięciach zasilania...
IRFP460
Posty: 203
Rejestracja: 28 wrz 2015, 13:23

Re: SSTC na topologii push - pull ?

Post autor: IRFP460 »

Tutaj jest porównanie trzech topologii do SSTC (półmostek/pełny, push pull, forward): http://omapalvelin.homedns.org/tesla/SS ... pology.htm
I m. in. jest napisane, że:
- nie trzeba wycinać diody wbudowanej w MOSFET (Ale nie wiem czemu?)
- push-pull to do mniejszych mocy SSTC
- obie połówki uzwojenia muszą być identyczne (wiadomo)

Znalazłem jeszcze taki ciekawy schemat na TL494:
Obrazek

Yuri pisze: Zalety: Prostsze od półmostka.
A gdybyśmy porównywali te rozwiązanie do IR2153 lub podobnych, czyli półmostka, ale bez GDT itp?
Awatar użytkownika
Thor
Posty: 283
Rejestracja: 23 paź 2014, 08:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: SSTC na topologii push - pull ?

Post autor: Thor »

A gdybyśmy porównywali te rozwiązanie do IR2153 lub podobnych, czyli półmostka, ale bez GDT itp?
To bardzo kiepski pomysł bo IR2153 ma sztywny czas martwy 1,2 uS i przy dużych częstotliwościach masz na tyle duże przerwy, że praca staje się niemożliwa. Ten układ nie nadaje się na wielkie częstotliwości. Bawiłem się im i cewka działała ale dopiero przy niskich częstotliwościach bez f rezonansowej, gdzie dodatkowo trzeba było wsadzić rdzeń ferrytowy do rury. Zadziałać w pewnych okolicznościach zadziała ale to rzeźbienie w g.....e.

Ciekaw jestem czy te sstc na topologii podobnej do push pull dużo bardziej mogą być wydajne od standardowych sstc na 24V na półmostku bądź pełnym mostku? Ciekaw jestem jakie tranzystory się tutaj najlepiej spisują...

Wracając do sterowania podobnego do IR2153 to lepiej użyć (ale to moje podejrzenie) jakiegoś CD4047 bez wbudowanych czasów martwych i sygnał podawać na drivery jak UCC37322/321 z interupterem i przy 24V to można bezpośrednio bez GDT do tranzystorów podpiąć..........
Ale jeśli ma to być sstc to chyba najlepiej zrobić to na sprzężeniu zwrotnym, chyba że cewka ma sztywno generować częstotliwość bez względu na jej efektywność...
Awatar użytkownika
Yuri
Administrator
Posty: 763
Rejestracja: 22 mar 2013, 20:12

Re: SSTC na topologii push - pull ?

Post autor: Yuri »

Thor pisze:[
Wracając do sterowania podobnego do IR2153 to lepiej użyć (ale to moje podejrzenie) jakiegoś CD4047 bez wbudowanych czasów martwych i sygnał podawać na drivery jak UCC37322/321 z interupterem i przy 24V to można bezpośrednio bez GDT do tranzystorów podpiąć..........
Ale jeśli ma to być sstc to chyba najlepiej zrobić to na sprzężeniu zwrotnym, chyba że cewka ma sztywno generować częstotliwość bez względu na jej efektywność...
Tylko na sprzężeniu zwrotnym. ;)

Jeżeli wykorzystasz scalony driver półmostka bez narzuconego absurdalnego czasu martwego (heh, sam kiedyś chciałem wykorzystać takie dziadostwo jak ten IR, kiepski pomysł) i dodasz przed nim regulowaną linię opóźniającą w celu ustawienia czasu martwego, to jest nawet sens. Ale, ma następujące wady:
-Bootstrap generalnie jest kapryśny i niezbyt stabilny. Można sytuację poprawić stosując drugi, izolowany galwanicznie zasilacz (tak jak to opisał Slu na forum).
-Takie scalaki wprowadzają znaczne opóźnienie (kilkaset nanosekund), co pogarsza synchronizację z rezonansem i utrudnia życie kluczom. ;)
-Niska wydajność prądowa i (zazwyczaj) obudowa o kiepskim odprowadzaniu ciepła mogą być problemem przy pracy z wyższymi częstotliwościami.
-Brak izolacji galwanicznej - cała elektronika drivera jest połączona z siecią (co ma oczywiste konsekwencje) plus jak "pójdzie" klucz może pociągnąć za sobą resztę elektroniki...
Thor pisze: Ciekaw jestem czy te sstc na topologii podobnej do push pull dużo bardziej mogą być wydajne od standardowych sstc na 24V na półmostku bądź pełnym mostku? Ciekaw jestem jakie tranzystory się tutaj najlepiej spisują...
Od półmostka może mieć trochę lepsze osiągi przy tak niskich napięciach (pomijając gorsze warunki pracy kluczy), ale z pełnym raczej nie ma szans.
IRFP460 pisze: Znalazłem jeszcze taki ciekawy schemat na TL494:
Obrazek
Jako wzmacniacz klasy D do modulacji zasilania mostka? Nawet by uszło, chociaż przydałby się lepszy filtr wyjściowy (ogólnie prymitywna implementacja).
Awatar użytkownika
Thor
Posty: 283
Rejestracja: 23 paź 2014, 08:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: SSTC na topologii push - pull ?

Post autor: Thor »

Patrząc tak na te niskonapięciowe SSTC 12 - 24 V widzę, że mają bardzo mało zwoi na pierwotnym średnio po 1-2 na połówkę...
Rozumiem, że tutaj akurat jest to wskazane ze względu na impedancję przewodu, która ogranicza wydajność prądową takiego układu? Minimum 8 zwoi nie ma tu sensu, czy trzeba bardziej brać pod uwagę impedancję kluczy i kondensatorów w przypadku półmostka?
Awatar użytkownika
Yuri
Administrator
Posty: 763
Rejestracja: 22 mar 2013, 20:12

Re: SSTC na topologii push - pull ?

Post autor: Yuri »

Minimum 8 zwojów, jak już tłumaczyłem, to nie sztywna zasada lecz wskazówka. :P

Tak, jest to konsekwencja niskiego napięcia zasilania a więc konieczności zmniejszania impedancji uzwojenia. Rezystancję kluczy można pominąć (zwłaszcza, że przy tak niskim napięciu można użyć tranzystorów na niższe napięcie, a takowe zazwyczaj mają niższe Rds), ale impedancję dzielnika pojemnościowego będzie trzeba wziąć pod uwagę. Jednak większym problemem jest fakt, że napięcie na wyjściu półmostka jest połową napięcia zasilania... ;) Przy takim woltażu raczej trzeba zastosować pełny mostek.
Awatar użytkownika
Thor
Posty: 283
Rejestracja: 23 paź 2014, 08:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: SSTC na topologii push - pull ?

Post autor: Thor »

Podejrzewam, że też nie małym problemem jest reaktancja uzwojenia pierwotnego, bo przy im wyższej f rezonansowej spada wydajność prądowa, stąd jak najmniejsza ilość zwojów...
Awatar użytkownika
Yuri
Administrator
Posty: 763
Rejestracja: 22 mar 2013, 20:12

Re: SSTC na topologii push - pull ?

Post autor: Yuri »

Thor pisze:Podejrzewam, że też nie małym problemem jest reaktancja uzwojenia pierwotnego, bo przy im wyższej f rezonansowej spada wydajność prądowa, stąd jak najmniejsza ilość zwojów...
Toż przecież napisałem o tym w poprzednim poście, a wcześniej obszernie tłumaczyłem w "jak działa SSTC"... ;)
ODPOWIEDZ