Feedback Analyser Module (SimpleTesla SSTC)

А что мы делаем?
Аватара пользователя
iEugene0x7CA
Адепт
Сообщения: 1389
Откуда: Киев

Сообщение iEugene0x7CA » 16 окт 2018, 00:13

Ну что, упоминалось и даже запрашивалось о модуле FBA не один раз.
Думаю, что он заслуживает создания своей отдельной темки, особенно учитывая недавние успехи в разработке. :)

_MG_2335.JPG

Для тех, кто впервые услышал об это штуке — это анализатор обратной связи из SimpleTesla SSTC: viewtopic.php?p=12909#p12909
На практике именно эта система обеспечивает надёжность нашей SS'ки относительно пользовательских амбиций стрелять стримерами по земле, полностью закорачивать на неё терминал, ну и запускать без тора или вторички. ;)
Как известно, типичная SSTC где обратная связь сразу идёт на входа драйверов — подобную эксплуатацию переживает не лушим образом, или другими словами взрывается из-за феномена перехода на гармонику,
о природе которого можно прочитать по упомянутой выше ссылке.

Идеей этого модуля было дать возможность и другим койлерам строить надёжные user-proof установки на топологии SSTC — что на данный момент достаточно большая редкость.
Раньше подобные можно было сделать либо на технологии PLL, но она зарекомендовала себя как крайне сложная в настройке... Либо от прямого генератора, где нужно постоянно крутить ручку и ловить убегающий резонанс. :)
Надеюсь FBA гораздо упростит жизнь строителям SSTC, и было бы особенно круто увидеть супер-мощные SS'ки высотой с роста человека на кирпичах IGBT. :D

Ну что, а теперь немного о платке, в частности органах управления и ножках. :geek:
Входы-выходы FBA подписаны на обратной стороне модуля для большей миниатюризации:

1. Силовые входы "5V", "GND", и "FB ->". Первые два понятно что делают, но стоит упомянуть что платка так же может работать от 3.3V если установить R1 джампер, который по дефолту отсутствует.
Вход "FB->" идёт на стабилитрон и после диодную вилку через резистор, что позволяет извлекать обратную связь прямо с нижнего конца вторички без токовых трансформаторов.
Охладение стабилитрона как и в ST SSTC — огранизовано столбом припоя на весь верхний земляной полигон;
2. Входы-выходы сигнала прерывания и обработанной обратной связи. На "INT ->" принимается сигнал с прерывателя, а с "INT <-" обработанный сигнал прерывания идёт на ENABLE-входа драйверов.
Оба пина "~FB <-" и "FB <-" — это выходы обработанной обратной связи на драйвера, где "~FB" инвертирован если юзаются два одинаковых драйвера;
3. P_SELECT — джампер на 4-битное число, которым будет выставляться один из 16-ти пресетов. На данный момент планируется диапазон от 50 кГц и до 450 кГц, с шагом 25 кГц;
4. DF и SP, ли же "debug feedback" и "short protection" — эти фичи помогут с дебагом катухи в тяжелых случаях или при специфических тестах;
При debug feedback == 1 анализатор будет всегда генерировать заданную на P_SELECT частоту при наличии сигнала прерывания, полностью игнорируя реальную обратную связь.
Джампер "short protect" == 1 по дефолту, в таком случае анализатор будет игнорировать сигнал прерывания если обратная связь находится за допустимыми пределами высталенного пресета;
5. Светодиоды индикации, где "CPLD OK" это сигнал "ПЛИС прошита и готова к работе", мигающий "CLK" индицирует наличие клока(стандартно 24 МГц), "INT" — наличие сигнала прерывания,
"FB" — наличие сигнала обратной связи, и "SHORT" — сигнал, что анализатор задетектил ошибку(генерация за пределами пресета).

_MG_2337.JPG

Вообще, я только сейчас начал понимать какая же это кабина самолёта получилась. :lol:
Но ничего, в ближайшем будущем будет собран проектик "пользовательской SS'ки" с использованием этого модуля — там я расскажу подробней как пользоваться FBA,
и покажу разницу между защищённой SS'кой, и той где обратная связь сразу идёт на входа UCC'шек. Думаю будет весело. :)

Естественно, когда продукт будет допилен до полностью юзаемого состояния — будет сделана подробнейшая статейка с описанием всех принципов и режимов работы.
FBA — штука очень специфическая и без этого будет не обойтись.

AlexS
Сообщения: 23

Сообщение AlexS » 24 ноя 2018, 14:30

Вопрос каким образом изменить частоту? Что сделать с джампером?

Аватара пользователя
iEugene0x7CA
Адепт
Сообщения: 1389
Откуда: Киев

Сообщение iEugene0x7CA » 02 дек 2018, 01:39

AlexS писал(а):Вопрос каким образом изменить частоту? Что сделать с джампером?

Очень просто — работает как и джампера на SimpleDriver, но здесь они запаиваются дабы занимало меньше места, на SD одевались поверх пинов.
С нижней левой стороны есть вот такая площадка, где нижний ряд висит на GND, верхний на 3.3V, а центральные пады по отдельности подходят к ПЛИС.
В итоге, если запаять джампер на нижнем ряду — ножка ПЛИС подтянется к 0, если на верхнем, то к 1. Главное не запаять сразу сверху и снизу, а то будет закорот с 3.3V на землю. :mrgreen:
Можно задать число с 4-мя битами, например 0001, или 1001, и т.д. Всего получается 16 вариантов, и такое-же количество пресетов у настраиваемого анализатора.

Capture.PNG
Capture.PNG (410.09 КБ) 1795 просмотров

Нынешние пресеты сгенерированы компьютером и представляют из себя вот такой список:
Номер пресета, он же в двоичном коде — оптимальная частота SS'ки(мин. частота - максимальная частота) Гц
Preset 0, 0b0000 — 60000.00 (51600.00 - 66000.00) Hz
Preset 1, 0b0001 — 80000.00 (70000.00 - 100000.00) Hz
Preset 2, 0b0010 — 105333.33 (90586.67 - 115866.67) Hz
Preset 3, 0b0011 — 128000.00 (110080.00 - 140800.00) Hz
Preset 4, 0b0100 — 150666.67 (129573.33 - 165733.33) Hz
Preset 5, 0b0101 — 173333.33 (149066.67 - 190666.67) Hz
Preset 6, 0b0110 — 196000.00 (168560.00 - 215600.00) Hz
Preset 7, 0b0111 — 218666.67 (188053.33 - 240533.33) Hz
Preset 8, 0b1000 — 241333.33 (207546.67 - 265466.67) Hz
Preset 9, 0b1001 — 264000.00 (227040.00 - 290400.00) Hz
Preset 10, 0b1010 — 286666.67 (246533.33 - 315333.33) Hz
Preset 11, 0b1011 — 309333.33 (266026.67 - 340266.67) Hz
Preset 12, 0b1100 — 332000.00 (285520.00 - 365200.00) Hz
Preset 13, 0b1101 — 354666.67 (305013.33 - 390133.33) Hz
Preset 14, 0b1110 — 377333.33 (324506.67 - 415066.67) Hz
Preset 15, 0b1111 — 400000.00 (344000.00 - 440000.00) Hz

Похоже на какие-то таблицы от NASA, не так ли. :lol:

Если кому любопытно как это дело выглядит в коде, и зачему нужно было генерировать. Я сам в афиге как это в EPM'ку 240 влезло. :)
 Остерегайтесь, простыни:
// Preset 0 -- F0: 60000.00 (51600.00 - 66000.00)
4'd0: begin
max_period <= 232;
min_period <= 178;
min_period_noise <= 163;
gen_period <= 200;
max_short_ticks <= 1392;
end

// Preset 1 -- F0: 80000.00 (70000.00 - 100000.00)
4'd1: begin
max_period <= 171;
min_period <= 117;
min_period_noise <= 106;
gen_period <= 150;
max_short_ticks <= 1026;
end

// Preset 2 -- F0: 105333.33 (90586.67 - 115866.67)
4'd2: begin
max_period <= 132;
min_period <= 100;
min_period_noise <= 91;
gen_period <= 113;
max_short_ticks <= 792;
end

// Preset 3 -- F0: 128000.00 (110080.00 - 140800.00)
4'd3: begin
max_period <= 109;
min_period <= 82;
min_period_noise <= 75;
gen_period <= 93;
max_short_ticks <= 654;
end

// Preset 4 -- F0: 150666.67 (129573.33 - 165733.33)
4'd4: begin
max_period <= 92;
min_period <= 69;
min_period_noise <= 63;
gen_period <= 79;
max_short_ticks <= 552;
end

// Preset 5 -- F0: 173333.33 (149066.67 - 190666.67)
4'd5: begin
max_period <= 80;
min_period <= 59;
min_period_noise <= 54;
gen_period <= 69;
max_short_ticks <= 480;
end

// Preset 6 -- F0: 196000.00 (168560.00 - 215600.00)
4'd6: begin
max_period <= 71;
min_period <= 52;
min_period_noise <= 48;
gen_period <= 61;
max_short_ticks <= 426;
end

// Preset 7 -- F0: 218666.67 (188053.33 - 240533.33)
4'd7: begin
max_period <= 63;
min_period <= 46;
min_period_noise <= 42;
gen_period <= 54;
max_short_ticks <= 378;
end

// Preset 8 -- F0: 241333.33 (207546.67 - 265466.67)
4'd8: begin
max_period <= 57;
min_period <= 42;
min_period_noise <= 38;
gen_period <= 49;
max_short_ticks <= 342;
end

// Preset 9 -- F0: 264000.00 (227040.00 - 290400.00)
4'd9: begin
max_period <= 52;
min_period <= 38;
min_period_noise <= 34;
gen_period <= 45;
max_short_ticks <= 312;
end

// Preset 10 -- F0: 286666.67 (246533.33 - 315333.33)
4'd10: begin
max_period <= 48;
min_period <= 35;
min_period_noise <= 31;
gen_period <= 41;
max_short_ticks <= 288;
end

// Preset 11 -- F0: 309333.33 (266026.67 - 340266.67)
4'd11: begin
max_period <= 45;
min_period <= 32;
min_period_noise <= 29;
gen_period <= 38;
max_short_ticks <= 270;
end

// Preset 12 -- F0: 332000.00 (285520.00 - 365200.00)
4'd12: begin
max_period <= 42;
min_period <= 29;
min_period_noise <= 27;
gen_period <= 36;
max_short_ticks <= 252;
end

// Preset 13 -- F0: 354666.67 (305013.33 - 390133.33)
4'd13: begin
max_period <= 39;
min_period <= 27;
min_period_noise <= 25;
gen_period <= 33;
max_short_ticks <= 234;
end

// Preset 14 -- F0: 377333.33 (324506.67 - 415066.67)
4'd14: begin
max_period <= 36;
min_period <= 25;
min_period_noise <= 23;
gen_period <= 31;
max_short_ticks <= 216;
end

// Preset 15 -- F0: 400000.00 (344000.00 - 440000.00)
4'd15: begin
max_period <= 34;
min_period <= 24;
min_period_noise <= 22;
gen_period <= 30;
max_short_ticks <= 204;

Да, система ввода конечно сумбурная, на финальной версии платки скорее всего будут пады под solderable jumper'ы, они вот так выглядят.
 Всем знакомая штука:
jumpers.jpg
jumpers.jpg (42.25 КБ) 1795 просмотров

Или на крайняк купить очень маленький переключатель, я видел такие на видеокартах, но у нас в продаже не замечал — нужно поискать на Диджике.

Да, к чему это всё — проект ужасно обделялся вниманием, но таки периодически к нему возвращаемся. :)
По моему как раз AlexS заказал кроме кучу другого добра и прототип настраиваемого FBA на тестирование. Я вчера крутанул прошивочку как мог, и багов с ней замечено не было.
Похоже эта штука полноценно работает, и я могу выслать первую платку именно в том виде в каком это дело задумывалось. :geek:

По прежнему нужно сделать большую кастомную SS'ку для тестирования — сейчас начал пропускать отдельные заказы дабы было больше времени на разрботку.
А то я последние месяцы больше как работник на конвейере по сборке катух и платок — ни дня без активного заказа, которые надо пилить. :mrgreen:

MdAD-Q
Сообщения: 54
Откуда: Черкассы

Сообщение MdAD-Q » 02 дек 2018, 15:09

iEugene0x7CA писал(а):Или на крайняк купить очень маленький переключатель, я видел такие на видеокартах, но у нас в продаже не замечал — нужно поискать на Диджике.

Есть такие с шагом 2.54 :geek:
Космодром:
http://www.kosmodrom.com.ua/el.php?name=SWD4-1
http://www.kosmodrom.com.ua/el.php?name=SWD4-4
Даже на Вороне есть, но только такие:
https://voron.ua/catalog/032235
https://voron.ua/catalog/019593
Ну и Digikey:
https://www.digikey.com/product-detail/en/cts-electrocomponents/219-4MSTR/CT3117TR-ND/480303

Аватара пользователя
iEugene0x7CA
Адепт
Сообщения: 1389
Откуда: Киев

Сообщение iEugene0x7CA » 04 дек 2018, 18:45

MdAD-Q писал(а):Есть такие с шагом 2.54

Ну, эти достаточно жирные. Платку лучше сделать размером не больше SI, дабы легко помещалась в пользовательские катухи. ;)
Есть вот такие, достаточно неплохие свичи — шаг 1.27 мм, в длину около 5 мм(если версия с подогнутыми под корпус ножками): https://www.digikey.com/product-detail/ ... ND/1628195
Кстати, сделаны из очень неплохого пластика — у меня такой переключатель был на старой видеокарте, думал раскрошится после 30-ти переключений, но успешно выдержал 200 переключений пинцетом и даже не поцарапался. :)

 Фоточка, размер можно сранить с корпусами SOT-23:
SAM_2240.JPG

Единственная проблема, чем меньше переключатель — тем он дороже. Которые себе присмотрел — уже стоят по $2.5 за штуку, и это говорит само за себя.

По моему solderable short'ы — наиболее оптимальное решение, юзеру не нужно по 50 раз за день переключать настройку, по идее он знает на какую частоту строит катуху, и указать её нужно лишь раз.
Так же, платка всё равно будет устанавливаться в корпус компонентами вниз, дабы земляной слой экранировал от наводок — т.е. открыв "капот" теслы всё равно попереключать не получится.

Аватара пользователя
iEugene0x7CA
Адепт
Сообщения: 1389
Откуда: Киев

Сообщение iEugene0x7CA » 08 апр 2019, 14:44

Нормально. :)

1.jpg

4.jpg

Аватара пользователя
savol
Сообщения: 498
Откуда: г.Запорожье

Сообщение savol » 08 апр 2019, 22:19

чот не понял Николай Дроздов - конкурент что ли!?

Crazy_Fan
Сообщения: 91

Сообщение Crazy_Fan » 09 апр 2019, 06:44

Стоимость данной платы?

Nikolas72_91
Сообщения: 5

Сообщение Nikolas72_91 » 09 апр 2019, 12:48

savol писал(а):чот не понял Николай Дроздов - конкурент что ли!?

Да не конкуренты, чисто символически несколько плат продам, хотябы какие то расходы отбить на собирание тесел, или потраченное время на написание кода этого анализатора если получится. Даже не планировал эту штуку делать, но думаю дай как прикручу селектор констант к анализатору и посмотрю сколько займет, запилил форму в экселе которая кусок готового кода выдавала, а заняло так, что можно было еще фишек прикрутить туда. А раз получилось развел плату и заказал партию из 10 платок на продажу и все. Не знаю какая тактовая частота у Евгения, но у меня плис тактируется от кварца 50МГц.
Последний раз редактировалось Nikolas72_91 09 апр 2019, 13:22, всего редактировалось 1 раз.

Nikolas72_91
Сообщения: 5

Сообщение Nikolas72_91 » 09 апр 2019, 13:13

iEugene0x7CA писал(а):Нормально. :)

Надеюсь Евгений на меня не в обиде за то, что я похожую фиговину собрал.

Аватара пользователя
iEugene0x7CA
Адепт
Сообщения: 1389
Откуда: Киев

Сообщение iEugene0x7CA » 09 апр 2019, 14:35

Ну, кроме как меня в том что сделали коммерческий клон анализатора думаю некого винить — наш FBA мог быть оформлен в продукт ещё пол года назад как минимум. :)
Вместо этого просто висели спецификации технологии + я всем интересующимся разжевывал то как оно работает.

Вообще, невысокий приоритет относительно автономного анализатора был не просто так — реально практически никто не понимает что это и зачем оно нужно. :mrgreen:
Т.е. если просто выложить в магазин — купили бы 2 человека знакомых и по сути всё.
Дабы оно хоть как-то зашло — из штуковины нужно делать продукт, т.е. выстрочить статейку размером с мануал к SimpleDriver, собрать на основе платки полномостовую SS'ку на 8 кВт с разрядом в метр, и ещё наснимать видео.
Даже в таком случае получится ну может 10 штучек продать — штука по прежнему прямо очень узкоспециализированная. Особенно когда есть технология драйва SS'ок от генератора, как в коммерческих у Зерга.

С моей стороны по сути вышеперечисленная программа и делается — был нарисован/заказан полный мост который в будущем будет пущен и на SS'ку, а так же ST SSTC v1.1 платка с уже настраиваемым анализатором.
К последней будет написана статейка, которая в т.ч. перекроет описание мелкой платки с анализатором, а запуск мощной полномостовой SSTC станет демонстрацией что штуковину есть куда применять. :geek:

Nikolas72_91
Сообщения: 5

Сообщение Nikolas72_91 » 09 апр 2019, 15:37

iEugene0x7CA писал(а):Ну, кроме как меня в том что сделали коммерческий клон анализатора думаю некого винить — наш FBA мог быть оформлен в продукт ещё пол года назад как минимум. :)
Вместо этого просто висели спецификации технологии + я всем интересующимся разжевывал то как оно работает.

Вообще, невысокий приоритет относительно автономного анализатора был не просто так — реально практически никто не понимает что это и зачем оно нужно. :mrgreen:
Т.е. если просто выложить в магазин — купили бы 2 человека знакомых и по сути всё.
Дабы оно хоть как-то зашло — из штуковины нужно делать продукт, т.е. выстрочить статейку размером с мануал к SimpleDriver, собрать на основе платки полномостовую SS'ку на 8 кВт с разрядом в метр, и ещё наснимать видео.
Даже в таком случае получится ну может 10 штучек продать — штука по прежнему прямо очень узкоспециализированная. Особенно когда есть технология драйва SS'ок от генератора, как в коммерческих у Зерга.

С моей стороны по сути вышеперечисленная программа и делается — был нарисован/заказан полный мост который в будущем будет пущен и на SS'ку, а так же ST SSTC v1.1 платка с уже настраиваемым анализатором.
К последней будет написана статейка, которая в т.ч. перекроет описание мелкой платки с анализатором, а запуск мощной полномостовой SSTC станет демонстрацией что штуковину есть куда применять. :geek:


Ух полномосовая ССКА, да тут при таких параметрах мощности, трубу на которой будет мотаться вторичка, надо будет делать явно из каких то термостойких материалов, и проволоку во вторичке потолще, а то иначе все это расплавится нафиг в кучу Г :D Хотел бы я на такое зреще посмотреть сску в CW и с разрядом в метр :D

Nikolas72_91
Сообщения: 5

Сообщение Nikolas72_91 » 09 апр 2019, 15:57

Тоже как то была задумка развести полный пост мощный, может когда нибудь займусь в командировке когда делать нефиг вечерами будет :D, собственно анализатор я так же развел в командировке когда нефиг было делать вечерами :D

Nikolas72_91
Сообщения: 5

Сообщение Nikolas72_91 » 20 авг 2019, 08:57

iEugene0x7CA
Здорова, Евгений, что то я тут все на днях думал и решил новую версия анализатора развести, теперь это полноценный драйвер :D
Теперь у него такие фичи)

SSTC DRIVER & PROTECTION MODULE V1.1

Аппаратная часть:
1)ПЛИС EPM240T100
2)МК ATTINY 13

ОСОБЕННОСТИ:
1) Анализ гармоник SSTC
2) Реакция на появление гармоник в зависимости от выбранного режима: 1) Пропуск гармоники 2) Переключение на генератор при появлении гармоники 3) Отключение прерывания при появлении гармоники
3)Мощные выходные драйвера на FDD8424H
5)Замер резонансной частоты и запись в память генератора
6)Защита от короткого замыкания катушки тесла
7)Отключение катушки тесла при прикосновении к тороиду во время работы катушки тесла.
8)Генерация тестовой обратной связи в этом случае реальная обратная связь игнорируется
9)Датчик температуры для измерения температуры силовой части прекращение работы теслы при 70˚С и включение при 50˚С
9)UVLO Защита при понижении напряжении питания
10)Включение вентилятора по прерывателю и отключение через одну минуту если ничего не происходит
11)Управление реле мягкого заряда конденсатора фильтра
12)Оптоприемник IF-D95T для управления sstc или подключение любого другого прерывателя по проводу.
13) OCD защита от превышения тока в первичке, необходим для определения замыкания вторичной обмотки или касания к тороиду. Перемычками выбирается 2 режима определение замыкания вторичной обмотки или касания к тороиду, методом измерения полупериода или более точный способ измерение тока в первичной обмотке трансформатором тока. В случае использования Simple Interupter ток срабатывания защиты по току можно настраивать из приложения, есть вход OCD DAC для подключения его к Simple Interrupter если используете свой прерыватель, то ток срабатывания настраивается потенциометром на плате.
14) Индикация светодиодом ошибок модуля, перегрев, защита UVLO. Так же имеются отладчные сведодиоды на плате 5 штук.
15) Отладочный светодиод отображающий правильное подключение фазировки теслы.
Вложения
1.png
2.png

Вернуться в «Наши проекты»



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя