Cześć.

Zbudowałem SSTC wg projektu AVT czyli półmostek na IRF840, diody zebzpieczające to MUR860 oraz 1N5822 w drenie. Na bramkach mam obecnie rezystory 27R zbocznikowane diodami 1N5819 oraz zenerki 15V. GDT nawinięte na rdzeniu FT82-43. Generalnie cewka początkowo pracowała bez problemów. Jednak zacząłem zmniejszać ilość zwoi uzw. pierwotnego (obecnie mam 12 linką 2,5), po zjechaniu do 9 wystrzeił mostek, oczywiście wraz z diodami Schotkiego w drenie i w bramkach również. Wróciłęm do oryginalnego uzwojenia nietety po wymianie uszkodzonych elementów znowu mi wystrzeliły tranzystory. Rezonans cewki to ok 230kHz.

Stan obecny jest taki, że wylutowałem kondenstor filtrujący na zasilaniu mostka i cewka pracuje bez problemu na zasilaczu 20V, prąd ok. 400mA. Po podączeniu do zasilania sieciowego po 2 cyklach interruptera nastąpiło przebicie mosfetów i spalenie bezpiecznika.

Nie wiem co jest nie tak. Załączam zdjęcia cewki, projekt PCB mostka oraz oscylogramy D-S górnego i dolnego tranzystora przy sterowaniu cewki z generatora ok 200 kHz podstawa czasu oscyloskopu 1uS bez obciążenia zasilanie 20V pobór prądu niemierzalny.

1. Podłączenie dolnej końcówki wtórnego do PE sieci zasilającej - bardzo słaby pomysł. Jako że w Twoim przypadku przewód ochronny nie jest do niczego prócz tego wykorzystywany możesz go nie podłączać i zasilać cewkę przewodem dwużyłowym, a do styku PE na płytce podłączyć osobny przewód podłączany do ziemii. Wystarczy nawet kawałek pręta wbitego w ziemię z większym krokodylkiem zapinanym na niego.
2. Rezystory bramkowe - użyłeś węglowych z tego co widzę. Teoretycznie tragedii nie ma, mogło być gorzej (drutowe), ale też i lepiej (metalizowane). Może udałoby Ci się usunąć te piki na przebiegu na bramkach chociaż nie jest to pewne.
3. Jeżeli wymieniłeś prawie cały mostek, a drivery mosfet poprawnie pracują co widać na oscylogramach, bardzo prawdopodobne że diody antyrównoległe do mosfetów mają problemy. Czy je też wymieniałeś?
4. Diody 1N5822 będące w szeregu z mosfetami mają znamionowo 3A i to maksymalnie. Nie wiem jaką moc ciągnie Twoja cewka ale moim zdaniem 3A to dużo za mało.
5. Widzę że masz synchronizację przez przekładnik prądowy. Który na zdjęciu jest niepodłączony. SSTC muszą koniecznie pracować w rezonansie bo to gwarantuje że tranzystory przełączają się w okolicach zera. Niedopilnowanie tego zwiększa straty ciepła i sprawia że na mostku pojawią się przepięcia co oczywiście dla cewki zdrowe nie jest. Dlatego sterowanie jej z generatora na większym napięciu zasilania po prostu nie może się udać.

Cześć

1. Dolna końcówka uzwojenia wtórnego jest rzeczywiście podlaczona do PE ponieważ cewka testowana w domu w pokoju. Docelowo jak będzie służyła rozrywce na dworzu to ma być uziemiana.
2. Czy rezystory bramkowe nie są zbyt duże?
3. No właśnie. Przy każdym odstrzale mierzyłem je i niby były ok. Ale nie wiem czy nie pogorszyły sie jakies ich parametry - szczególnie czasy i czy po prostu to one nie są winne.
4. Właśnie ostatnio pomyślałem o tym samym. Ale ostatni test był z bepiecznikiem 2,5A i tę chwile pracowała poprawnie. Mocne spalenie bezpiecznika było chyba w momencie przebicia mosfetów.
5. Sprzężęnie zwrotne na fotkach było odłaczone bo przebiegi były pokazane przy sterowaniu z generatora. Mogę pokzać przebiegi przy normalnej pracy cewki w synchroniźmie przy pracy z zasilacza.

Piotrek

2. Chodzi Ci o rozmiar? Nie ma to większego znaczenia. Mają mieć odpowiednie parametry. Przede wszystkim musimy się poznyć indukcyjności i pojemności międzyzwojowych GDT.
3. Tak, teoretycznie mogły. Miernik pokaże że spadek napięcia jest w granicach znamionowego a w praktyce może być różnie.
4. To że bezpiecznik 2.5A nie spalił się nie oznacza że prąd nie przekracza 2.5A. Teoretycznie bezpiecznik taki nie zadziała przy ciągłym obciążeniu trochę powyżej znamionowego. A że Ty cewki używać chwilami po max kilka minut, prąd zadziałania może być 2x większy dla takiego czasu.
Poza tym obwód podłaczony do półmostka jest odbiornikiem czynno-indukcyjnym. Pobiera moc czynną i bierną, gdzie z sieci pobierana jest tylko ta czynna w uproszczeniu. Prócz niej w mostku płyna prądy bierne mogące być wielokrotnie większe. Oczywiście wartości orientacyjne.
5. O widzisz, przebieg który pokazałeś jest mocno-średni. Widać duże oscylacje po przełączeniu oraz znaczny overshooting. Trzeba dopracować obwód sterowania tranzystorami. W założeniu na wejściu GDT masz mieć idealny prostokąt. Rutkowski ma sobie nim fryzurę kalibrować.

Zajmijmy się kwestią układu przed GDT. Mógłbyś pokazać przebieg przy pracy w rezonansie? Na zasilaniu driverów mosfet masz mieć jakieś niskoimpedancyjne kondensatory - snubbery. Oczywiście elektrolity też są potrzebne ale mają stosunkowo dużą impedancję. Tantalowe, foliowe rzędu jednego-kilku uF byłyby ok. Jakie diody masz za driverami? Wiadomo muszą być bardzo szybkie. Jaka jest pojemność kondensatora będącego w szeregu z pierwotnym GDT? Właściwe jest jakieś 1-5uF. On ma tylko blokować składową stałą pojawiającą się gdy wyłączamy pracę mostka.
Po stronie wyjściowej GDT prócz nieidealnych rezystorów węglowych większych problemów nie widzę, chociaż mógłbyś poeksperymentować z innymi wartościami. Większe mogą wyeliminować "dzwonienie", ale mniejsze pozwolą szybciej przeładowywać się bramkom. Tutaj też nie ma snubberów. Kondensator o wartości kilku mikrofaradów, włączony równolegle z elektrolitem ałe maksymalnie blisko Mosfetów. Na pewno nie pogorszy, a pomóc może.

Cześć

2. Generalnie chodziło mi oczywiście o wartość czy nie przesadziłem.
3. Kupię nowe zanim włacze ją na napięciu sieci. Ogólnie to półmostek ma byc na razie, natomiast docelowo ma byc pełen mostek.
4. Diody Schotkiego w drenie tez bedą kupione większe przy okazji zakupu elementów do pełnego mostka.

Overschooting to jest ten pierwszy wysoki pik po załaczeniu mosfeta?

No więc przebieg na wejściu GDT nie nadawałby sie dla pana detektywa. Kondensator tantalowy pominąłem przy driverach z tego powodu że bardzo blisko jest elektrolit. Może to błąd. Kondenstaror w szeregu z GDT to 0,33uF. Diody 1N5819.

Po stronie mostka rzeczywiście kondensatorów przy mosfetach nie ma. Ale nie wiem czy one cokolwiek dadzą przy braku elektrolita. U mnie był 330uF więc dawał tylko efekt pierwszego głośnego strzału jak zapalało sie wyładowanie a potem nie dawał nic. Nie mam kondensatorów na dużą baterię a mały jest bez sensu.

Piotrek

Przebieg na wejściu nie wygląda źle. Idealnie oczywiście też nie. Dałbym większy kondensator w szeregu z GDT.
Przy driverach koniecznie jakiś niskoimpedancyjny kondensator.

W mostku ma być i elektrolit, i jakiś niskoimpedancyjny przy mosfetach. Oba jednocześnie, a nie zamiast elektrolita.

Coś zauważyłem... Na cholerę dałeś diody shotkiego w bramkach? Tam mają być diody Zenera! Które ograniczają piki napięcia na bramkach. Shottky takich możliwości nie mają.

Na już zmiana rezystorów bramkowych na metalizowane, zmiana diod w bramkach na Zenery z napięciem zenera jakoś 16V. Dodatkowo prawdopodobnie czeka cię dobieranie odpowoedniej wartości rezystorów bramkowych. Oczywiście zmiana Shottkych w drenach. Dodanie kondensatora tantalowego na zasilaniu driverów co możesz zrobić bardzo łatwo. Pomyśl jak sensownie dodać snubber w mostku. Opcjonalnie zwiększenie kondensatora szeregowo z GDT.

Cześć

Kondenstaor szeregowy z GDT dałem 1uF. Dodałem również kond. tantalowy przy driverach. Przebieg na wejściu GDT zasadniczo sie nie zmienił.

Co do mostka to widziałem projekty bez elektrolita. Zeby elektrolit miał sens top jego pojemność powinna być ze 2200uF. Nie mam w tej chwili takiej baterii ale zdobę w przyszłości. Na razie musze doprowadzić do pracy bez przebijania mosfetów.

Na bramkach mosfetów są diody zenera na 15V. Diody schotkiego są równolegle do rezystorów bramkowych celem szybszego rozładowania bramek niż ładowania. Rozwiązanie popularne w cewkach.

Na zdjęciu przebieg z mosfeta dolnego D-S po dodaniu kondensatora 1uF na zasilaniu mostka. Widać mniejsze oscylacje.

Zastanawia mnie ten pierwszy pik. Czy można go zmniejszyć. On występuje tuż po wyłączeniu mosfeta.

Piotrek

Zamiast IRF840 daj IRFP460, jak chcesz to mogę wysłać Ci kilka sampli 38-40Amperowych na 600V.
Wywal ten przekładnik prądowy na rzecz anteny - samo dostrojenie się obwodów.
Moja stara konstrukcja: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1585296.html

---

Wykonam uzwojenia wtórne na dowolny wymiar od 0.125mm.
lodzik1990@gmail.com / BBM: 2C163574

Mam kupione 4 szt. IRFP450.

Interrupter jest przystosowany do anteny ale na przekładniku pracuje tak samo już od 20V na mostku. Stroi sie bez problemu. Więc nie sądze że to by coś zmieniło. Najpierw kupię nowe MUR860 oraz mocniejsze schotkiego w drenach .

Piotrek

Nie do końca. Do anteny przystosowany jest. Do przekładnika powinieneś zwiększyć kondensator C10 do powiedzmy 1uF, i szeregowo jeszcze rezystor 1k.
Za piki w D-S po włączeniu mogą odpowiadać albo zbyt wolne diody równoległe do MOSFETów (raczej nie w Twoim przypadku), lub indukcyjność ścieżek do kondensatora i impedancja samego kondensatora. Usuniesz je dodając snubber, i dokładnie dlatego chciałem być dał go najbliżej tranzystorów. Najkrótsze ścieżki więc najmniejsze indukcyjności.

Rzeczywiście przylutowanie kondensatora 2,2uF blisko nóg mosfetów wyczyściło trochę oscylacje i tylko minimalnie zmiejszyło overschoot. Ale ciekawe jest że przy pracy na zasilaczu 20V uruchomiłem bez diody MUR860. O dziwo przebieg prawie wcale sie nie zmienił. Overschoot praktycznie pozostał taki sam. Wniosek - trzeba kupić nowe diody.
I bezie nowa płytka. na pełen mostek wraz ze snuberami i miejscem na kondensatory potzrebne do półmostka. Zeby uruchamiac po pół mostka a potem dopiero na pełnym.

Na próbe pierw wymienie diody na obecnej płytce i zobaczymy.

Piotrek

A dlaczego nie używasz diod szybkiego domykania kluczy. Poza tym na moje oko brama o wiele za szybko się otwiera. Przeprowadź poprawnie testy z obciążeniem rezydencyjnym i zrób zdjęcie przebiegu DS i GS. Jak będzie dzwonić to zwiększ wartość o pół raza rezystora bramkowego i dodaj diodę zamykania w kierunku przewodzenia do transformatora GDT równolegle z rezystorem.

PS do GDT zawsze warto dodać rezystor bocznikujący. Poprawia on parametry czasu przełączeń oraz wygaszania oscylacji po cyklu.

IRF840 to nie za dobry tranzystor do tej tesli. Pamiętaj że ta konstrukcja pracuje w hardswiching'u wiec im tranzystor ma więcej w impulsie tym lepiej.

Pozdrawiam

Mania-C:
Diody równoległe do rezystorów bramkowych ma. Ustaliliśmy to w jego poście z 25 marca o 21:17. Prawdopodobnie wlutowane na rezystory bramkowe ale nie drążyłem.

ok zatem coś mi umknęło skoro są to wciąż powinien zwiększyć rezystancje na rezystorach bramkowych. Według projektu widzę 8.2R spróbuj dać 16R. Ja dla IRFP460N stosowałem Rezystory 33R cewka pracowała dbajże na 120khz i było idealnie. Bramki miały piękny sloop narastania wręcz książkowy. Diody na mostuku siedziały MUR860
nie było nigdy w moich konstrukcjach diod shotkiego po stronie mocy czyli podłączonych do Source mosfetów.

Tak dokładnie, diody domykające nie przewidziałem na płytce więc zastosowałem 1N5819 wlutowane od strony druku na rezystory. Rezystory mają wartość 27 omów. Więc kurcze chyba juz sporo. Może dla IRF840 powinny mieć więcej.



A to ciekawe. Bo praktycznie w każdym projekcie są diody schottkiego w drenach.



Tego nie rozumię. Rezystor bocznikujący GDT tylko z której strony? i Jaka wartość?

Piotrek

Rezystor bocznikujący od strony drivera GDT. W DRSSTC dobierana się w zależności od mocy stopnia sterującego i wielkości rdzenia. Ja stosowałem coś w granicy 100-180R 3W.
Co do rezystorów bramkowych zatem jak sam widzisz powinieneś zwiększyć jeszcze bardziej. Daj około 42R zobaczymy jak przebieg będzie wyglądał. Musi mieć charakterystyczne zbocze narastania bez tego te diody szybkiego domykania tylko będą pogarszać sprawę. Kiedyś pamiętam jak zaczynałem bawić się teslami też dawałem wszystkie wartości kopiując je z jakiś "dzikich schematów".
To tak nie działa lepiej podbierać komponenty, mierzyć a jak nie pasują to zmieniać na właściwe.

Dzięki za bardzo przydatne informacje. Teraz z uwagi na to że posiadam IRFP450 w ilości sztuk 4 oraz tego że na płytce nie ma snubberów to wykonam nowa płtke na pełen mostek ale wraz z miejscem na kondensatory do półmostka. Bede uruchamiał po kolei obie gałęzie osobno a poptem dopiero na pełen. Jak dojdzie do dobierania rezystorów barmkowych to pokażę oscylogramy i licze wtedy na pomoc. Na razie zamówiłem diody schottkiego mocniejsze oraz kondensatory 2,2uF 400V MKP.

Mam wstępny projekt płytki pełnego mostka. Projektowanie jakoś szło mi po grudzie. Co myślicie o niej?

Piotrek

Rozmieszczenie elementów nie jest złe, ale są 2 spore problemy. Po pierwsze, użycie ujemnej szyny zasilania (najniższa ścieżka na obrazku) jako ścieżka sygnału sterującego tranzystorem T4 jest... no nie uda się. Spadek napięcia na tej ścieżce wywołany dużym prądem roboczym mostka będzie wpływał n sterownie tranzystora. Na pewno nie będzie to działało poprawnie.
Drugi problem to bardzo wąskie ścieżki. Powinieneś zrobić to używając pól miedzi. Narzędzie polygon w Eaglu. Znacznie mniejszy to impedancję ścieżek.

Scieżki poprawie, chodziło mi o rozmieszczenie elementów. Poza tym mam zamiar cynować ściezki. Generalnie zastanawiałem się czy GDT dać w środku płytki bo wtedy byłoby blisko i łatwo poprowadzić ścieżki do sterowania bramkami. Natomiast elementy mocy dać od zewnątrz mosfetów. Ale włąsnie to by spowodowało że ścieżki prądowe byłyby jeszcze dłuższe. Dlatego jest jak jest. I tak chyba robią w zasadzie wszyscy.