SSTC

[j96]

Zna ktos jakieś aplikacje/programy/arkusze do projektowania SSTC?

chciałem zaprojetować swoją, tak bym był wpełni świadomy jak to działa, ale nie jest to proste, nie wiem jak się za to zabrać;
(1) STEROWANIE mostkiem igbt:
-nie wiem, z jaką częśtotliwością powinienem przełanczać tranzystory; to zależy od parametrów uzwojenia wtórnego, ale jak to przeliczyć?? Słyszałem też o rozwiązaniu z samosterującą "antenką", ale jakoś niejestem do niej przekonany;
(2) JAKIE transystory mosfet WYBRAĆ?
-nie wiem jak przeliczyć moc projektowanej przezemnie tesli, więc niewiem jakich parametrów tranzystory wybrać, tak by było dobrze;
(3) JAKIE dievery do mosfetów?
-jak już zdecyduje się na jakiś konkretny tranzystor mofset wybiore, to niewiem jakich driverów użyć;

dziękuję za kazde info;

[c4r0]

Zna ktos jakieś aplikacje/programy/arkusze do projektowania SSTC?

Z tego co wiem nie ma takich programów.

(1) STEROWANIE mostkiem igbt:
-nie wiem, z jaką częśtotliwością powinienem przełanczać tranzystory; to zależy od parametrów uzwojenia wtórnego, ale jak to przeliczyć?? Słyszałem też o rozwiązaniu z samosterującą "antenką", ale jakoś niejestem do niej przekonany;

Z częstotliwością rezonansową. Jak budujesz SSTC to chyba tranzystory IGBT nie będą konieczne, wystarczą jakieś porządne MOSFETy. Antenka sprawdza się bardzo dobrze przy SSTC niewielkiej mocy. Przy cewkach większej mocy też stosuje się sprzężenia zwrotne ale raczej na przekładniku a nie na antenie. Do tego przydaje się zastosowanie pętli PLL. Częstotliwość rezonansową najłatwiej jest po prostu sprawdzić doświadczalnie. Wystarczy puścić sygnał z jakiegoś generatora regulowanego na uzw. pierwotne i obserwować oscyloskopem co się dzieje.

(2) JAKIE transystory mosfet WYBRAĆ?
-nie wiem jak przeliczyć moc projektowanej przezemnie tesli, więc niewiem jakich parametrów tranzystory wybrać, tak by było dobrze;

Tutaj wiele Ci nie powiem Mi się wydaje że mocy możesz wepchać ile chcesz, tylko po prostu jak cewka jest za mała to Ci będzie przebijać. Poza tym, im większa cewka tym mniejsza częstotliwość i łatwiejsze sterowanie tranzystorów przy większych mocach.

(3) JAKIE dievery do mosfetów?
-jak już zdecyduje się na jakiś konkretny tranzystor mofset wybiore, to niewiem jakich driverów użyć;

Takie żeby zdołały przełączać wybrane przez Ciebie MOSFETY z wystarczająco dużą częstotliwością.

[j96]

Mam już uzwojenie wtórne, slicznie nawinięte: śrwdnica: 5cm, wysokość: 24cm, drut 0,3mm; Nawijane było do normalnej tesli więc trochę za mały stosunek średnica/wysokość, ale moze sie nada;

Od początku:
Chcę teraz mieć SSTC o mocy P (np. P=300W) wykorzystujące wyżej opisane wtórne; Skąda mam wiedzieć, jakie uzwojenie pierwone użyć oraz jakie parametry powinien mieć mój układ mocy (czyli jakie wpiąć MOFSETy i jakich kondensatorów użyć - tych wysokonapięciowych, ceremicznych bądź tantalowych co zwykle mają pojemnośc ok.1µF i 400V)?

(3) JAKIE dievery do mosfetów?
-jak już zdecyduje się na jakiś konkretny tranzystor mofset wybiore, to niewiem jakich driverów użyć;

Takie żeby zdołały przełączać wybrane przez Ciebie MOSFETY z wystarczająco dużą częstotliwością.

Ech, to wiem, tylko na jakie parametry patrzeć w już konkretnych datasheetach;

[c4r0]

Mam już uzwojenie wtórne, slicznie nawinięte: śrwdnica: 5cm, wysokość: 24cm, drut 0,3mm; Nawijane było do normalnej tesli więc trochę za mały stosunek średnica/wysokość, ale moze sie nada;

Wątpię czy się nada. Mam bardzo podobne uzwojenie i ono ma rezonans w okolicy 400kHz. Zrobić na pewno się da ale będzie to znacznie trudniejsze niż na niższą częstotliwość. Na początku próbowałem zrobić właśnie na takim uzwojeniu i nic mi nie wychodziło tylko się mosy paliły. Nawinąłem drugie (30x10cm, DNE 0,18, rezonans 200kHz) i poszło dużo łatwiej. Jak do tego przestałem kombinować z generatorem tylko zrobiłem sprzężenie antenowe to zaczęło śmigać bezproblemowo.

Chcę teraz mieć SSTC o mocy P (np. P=300W) wykorzystujące wyżej opisane wtórne; Skąda mam wiedzieć, jakie uzwojenie pierwone użyć oraz jakie parametry powinien mieć mój układ mocy (czyli jakie wpiąć MOFSETy i jakich kondensatorów użyć - tych wysokonapięciowych, ceremicznych bądź tantalowych co zwykle mają pojemnośc ok.1µF i 400V)?

Chcesz 300W czyli Twoja SSTC ma pobierać z sieci około 1A prądu. Więc mosfety dajesz na przynajmniej taki prąd i napięcie np. 500V (u mnie są IRF820 - 2,5A 500V). Jak będą Ci strzelać z powodu "swej słabości" wymieniasz na jakieś "mocniejsze". Jako uzwojenie pierwotne dajesz np. 15 zwojów. Jak już uruchomisz dodajesz lub odejmujesz 3 zwoje i patrzysz czy lepiej działa, mniej się grzeje itp. W ten sposób dobierasz uzwojenie. Niestety SSTC to nie jest urządzenie o którym można wszystko napisać i jak potem ktoś zrobi wg tego opisu to będzie działać. Trzeba samemu pokombinować. Przy uruchamianiu bardzo przydaje się autotransformator regulacyjny i oscyloskop. A jeśli chodzi o kondensatory to nie wiem o jakich mówisz.

[j96]

Muszę się gdzies mylić, bo wychodzi sprzeczność. Myślę sobie tak:

Antenka dostraja cewkę tak, by czenstotliwość była równa częśtitliwości rezonansu uzwojenia wtórnego; Częśtitliwości rezonansu uzwojenia wtórnego zalezy (tylko) od: średnicy, drutu, wysokości; Jeśli cewka jest dostrojona, to jaki efekt końcowy uzyskamy, zalezy od tzw: "Dobroci solenoidu" (oznaczanej literą Q). Owa dobroć jest rosnącą funkcja częstotliwości rezonansu;
Dla cewnki, jaką zastosowałes z dobrym rezultatem do SSTC (h=30cm, d=10cm, drut .18mm) częstototliwośc rezonansu wynosi 145kHz, a jej Q wynosi 149;
Dla przykładowej cewki znaniej z standardowej tesli (np mojej: d=5cm, h=24cm, drut 0,3mm) częstototliwośc rezonansu wynosi 640kHz, a jej Q wynosi 597;

I teraz cała historia z SSTC miała polegać na tym, że mostek IGBT jest wstanie szybciej przełanczać aniżeli tradycyjny iskiernik => częstotliwośc rezonansu może być większa => mozna stosować innye uzwojenia wtórne => takie inne uzwojenia wtórne mają większe Q => możliwe jest więc zasilanie z mniejszego napiącia (np sieć, a nie trafo WN);

No i gdzieś jest bład?

P.S. Dane liczbowe mam z arkusza kalkulacyjnego dostepnego na: http://teslacoil.republika.pl/ -> download;

[c4r0]

Częśtitliwości rezonansu uzwojenia wtórnego zalezy (tylko) od: średnicy, drutu, wysokości

Również od średnicy cewki i warunków zewnętrznych.

I teraz cała historia z SSTC miała polegać na tym, że mostek IGBT jest wstanie szybciej przełanczać aniżeli tradycyjny iskiernik => częstotliwośc rezonansu może być większa => mozna stosować innye uzwojenia wtórne => takie inne uzwojenia wtórne mają większe Q => możliwe jest więc zasilanie z mniejszego napiącia (np sieć, a nie trafo WN);

Iskiernik nie zapala się z częstotliwością rezonansową. Podczas trwania rezonansu iskiernik jest cały czas zapalony i stanowi zwarcie. W większości transformatorów tesli skiernik zapala się z częstotliwością 100Hz. Mostek natomiast ma chodzić z częstotliwością rezonansową. Częstotliwość rezonansu w cewkach tradycyjnych może być znacznie większa niż w SSTC opartych na mostku. Ogólnie rzecz biorąc cewka tradycyjna też mogłaby być zasilana z napięcia sieci, ale problem stanowi tutaj iskiernik, który wymaga wysokiego napięcia.

[j96]

Częśtitliwości rezonansu uzwojenia wtórnego zalezy (tylko) od: średnicy, drutu, wysokości

Również od średnicy cewki i warunków zewnętrznych.
no to miałem na myśli pisząc średnica

I teraz cała historia z SSTC miała polegać na tym, że mostek IGBT jest wstanie szybciej przełanczać aniżeli tradycyjny iskiernik => częstotliwośc rezonansu może być większa => mozna stosować innye uzwojenia wtórne => takie inne uzwojenia wtórne mają większe Q => możliwe jest więc zasilanie z mniejszego napiącia (np sieć, a nie trafo WN);

Iskiernik nie zapala się z częstotliwością rezonansową. Podczas trwania rezonansu iskiernik jest cały czas zapalony i stanowi zwarcie. W większości transformatorów tesli skiernik zapala się z częstotliwością 100Hz. Mostek natomiast ma chodzić z częstotliwością rezonansową. Częstotliwość rezonansu w cewkach tradycyjnych może być znacznie większa niż w SSTC opartych na mostku. Ogólnie rzecz biorąc cewka tradycyjna też mogłaby być zasilana z napięcia sieci, ale problem stanowi tutaj iskiernik, który wymaga wysokiego napięcia.

Super, wielkie dzięki teraz jużmo mi się rozjaśniło to zresztą przenmawia za tym, że SSTC ma większą sprawność

Od projektowania aż głowa boli:
http://www.elektroda.pl/rtvforum/viewto ... cd7ee753b1
dokładniej:

Jeśli założymy, że akumulatorem energii jest kondensator C1=1µF ładowany do napięcia U1=320V, to energia w nim zgromadzona wynosi Ec1 = C1•U1²/2 ≈ 50mWs.
Jeśli stycznik (iskrowniki) będzie komutował z częstotliwością Fb = 1000 przerwań na sekundę (1k BPS), to moc dostarczona do TC wyniesie: Ptc = Fb•Ec1 = 50W.
Z powyższych wzorów widać, że moc wyjściowa TC rośnie kwadratowo ze wzrostem napięcia na kondensatorze kumulacyjnym oraz liniowo z jego pojemnością i częstotliwością kluczowania. Jednak każdy z tych trzech parametrów przy próbie jego podwyższania stwarza od pewnego punktu problemy natury technologicznej lub przynajmniej ekonomicznej. Jedno jest ważne, aby kondensator wykazywał małą wewnętrzną rezystancję szeregową (ESR), gdyż decyduje ona o efektywności tego aparatu!

I tak, Twoja SSTC (z http://c4r0.skrzynka.org/_hv/index.php?page=hv/sstc) powinna miec moc:
800nF • (220*√2)² • ½ • 149kHz = 5769W
trochę dziwne te obliczenia? nie? :P:P

[c4r0]

Jeśli założymy, że akumulatorem energii jest kondensator C1=1µF ładowany do napięcia U1=320V, to energia w nim zgromadzona wynosi Ec1 = C1•U1²/2 ≈ 50mWs.
Jeśli stycznik (iskrowniki) będzie komutował z częstotliwością Fb = 1000 przerwań na sekundę (1k BPS), to moc dostarczona do TC wyniesie: Ptc = Fb•Ec1 = 50W.
Z powyższych wzorów widać, że moc wyjściowa TC rośnie kwadratowo ze wzrostem napięcia na kondensatorze kumulacyjnym oraz liniowo z jego pojemnością i częstotliwością kluczowania. Jednak każdy z tych trzech parametrów przy próbie jego podwyższania stwarza od pewnego punktu problemy natury technologicznej lub przynajmniej ekonomicznej. Jedno jest ważne, aby kondensator wykazywał małą wewnętrzną rezystancję szeregową (ESR), gdyż decyduje ona o efektywności tego aparatu!

I tak, Twoja SSTC (z http://c4r0.skrzynka.org/_hv/index.php?page=hv/sstc ) powinna miec moc:
800nF • (220*√2)² • ½ • 149kHz = 5769W
trochę dziwne te obliczenia? nie? :P:P

Napisałem Ci już, że to jest coś innego. Te obliczenia po pierwsze dotyczą tesli tradycyjnej lub OLTC, a nie SSTC. Po drugie nie uwzględniają strat - zauważ, że wiele elementów strasznie się grzeje. Poza tym, przy takim rozumowaniu moc dostarczana z kondensatora do rezonatora tesli musi skądś się wziąć, więc całe urządzenie musi pobierać przynajmniej taką samą moc z sieci. Moja SSTC pobiera prąd około 1A, więc jej moc na pewno nie przekracza 300W. Poza tym, jak już chyba trzeci raz piszę, nie możesz porównywać SSTC do tesli tradycyjnej, bo w SSTC nie ma pierwotnego obwodu rezonansowego ani żadnego kondensatora, z którego ta energia miałaby być przekazywana, więc wszystkie Twoje obliczenia automatycznie biorą w łeb

[edit]
Widzę że w obliczeniach użyłeś pojemności 800nF... To nie sąkondensatory biorące udział w jakimkolwiek rezonansie Jest to zwykły pojemnościowy dzielnik napięcia, część półmostka. Zamiast nich mogły by być dodatkowe dwa tranzystory - wtedy byłby to pełny mostek.