Страничка эмбеддера, Форум

Приветствую всех, кто заглянет сюда. Поскольку в процессе создания моей DRSSTC катушки начали возникать различные вопросы, дабы не засорять профильные темы решил все таки создать собственную. Я постарался максимально сжато, но все таки полно описать свои проблемы и мысли по ним, так что не пинайте за много текста.

Если с самого начала, то предыстория такая. Катушка задумывалась и делалась еще два года назад как комнатная, имеющая небольшие габариты, но развитые возможности. Поэтому для управления силовой частью были приобретены SimpleInterrupter v1.1 и SimpleDriver v1.0, которые очень хорошо себя тогда показали. Для примера, осталась вот такая фотография, сделанная при работе еще не до конца настроенной и испытанной катушки на сетевом питании.
Потом очень странно и тихо умерла силовая (странно потому что ничего этого не предполагало, просто при очередном включении не заработала). Как оказалось, из восьми сгорело четыре транзистора. Потом навалились другие дела и я забросил это все на два года.
Теперь, собственно, сама история, наши дни. Наконец взялся восстановить и доделать катушку.

Управление силовой осталось то же самое - SimpleInterrupter v1.1 и SimpleDriver v1.0. Правда не обошлось без сюрпризов - оказалось, что в процессе хранения пострадал блютуз модуль на SI - от одной из деталек откололся уголок, хотя что там на него могло упасть не представляю. Поменял. Также в процессе настройки у меня сгорела ПЛИС в контроллере, но смог найти запасную, которую на всякий случай у Сергея заказывал два года назад. Тож поменял.
Силовая часть была полностью заменена на такую же, как и была до этого - мост на сдвоенных P50B60, обвязанных супрессорами 1,5КЕ400А и Р6КЕ18СА. Сейчас катушка выглядит вот так. За вид макета строго не судите, ибо потом хочу все это переделать и упрятать в корпус.
Теперь, собственно, то ради чего решил создать тему с макетом, а не с работающей катушкой - вопросы. Буду очень признателен, если кто сможет ответить.

1. Настройка корректора фазы. Этот вопрос я уже задавал в теме «Проблемы с SimpleDriver», но пока без ответа. Суть в том, что не могу добиться подстроечным резистором R10 того, чтобы переключение транзисторов производилось в нуле тока (нужно смотреть схему SimpleDriver V1.0, так как во второй версии SD Сергей переделал корректор фазы). У меня получается, что регулировка производится только в очень малом диапазоне поворота подстроечника (когда его сопротивление минимально), а в остальных положениях R10 (бОльшая часть шкалы), работа катушки пропадает - на осциллографе падает частота сигналов с трансформатора тока и с силовой и меняется их форма на что то непотребное. Соответственно, подстройка фазы у меня по факту практически отсутствует. Собственно вопрос в том что можно сделать, чтобы фаза нормально регулировалась.
В ходе поисков пробовал ставить дроссель L1 различной индуктивности. Два года назад стоял на 150 мкГн и с ним прекрасно все работало. Сейчас пробовал от 100 мкГн до примерно 1000 мкГн. При 100 мкГн вообще не заработало, при максимальной индуктивности, которую попробовал поставить диапазон регулировки остался таким же узким, но сместился на другой угол поворота ручки подстроечника. В итоге сейчас оставил около 650 мкГн. С ним при нулевом сопротивлении резистора R10 получается вот такая осциллограмма. Синий график - напряжение, коммутируемое одним из транзисторов силовой части, желтый - сигнал с нагруженного на резистор токового трансформатора.

2. Второй вопрос тоже связан с корректором фазы. Посмотрел я тут видео, где Сергей рассказывает о настройках корректора фазы в UTC, так вот, там настройка производилась по наличию звона на осциллограмме с трансформатора тока в момент переключения транзисторов. И у меня возник такой вопрос: может зря я грешу на корректор фазы и надо просто настроить по минимуму выбросов на графике с трансформатора тока при переключении? А то, что судя по графикам переключение транзисторов производится не в нуле тока... может ли это быть из за кривого трансформатора тока? Чтоб было понятно о чем я - вот такие осциллограммы получены при одном крайнем положении подстроечника R10, при котором катушка еще работает (сопротивление около минимального значения):
На них видно наличие звона в момент переключения. А вот такие осциллограммы при крайнем положении резистора (сопротивление равно нулю):
Тут видно, что звон в момент переключения практически отсутствует. Но смущает то, что на сколько я понимаю, транзисторы переключаются не в нуле тока - до нуля там еще чуть больше 300 нс (частота, кстати около 260 кГц).

3. Также есть несколько вопросов по общей работе катушки и прерывателя.
3.1 Заметил, что после окончания пачки импульсов общей длительностью равной той, что задаю с телефона (параметр PW), транзисторы еще несколько раз успевают открыться-закрыться. Вот, для примера осциллограмма:
Здесь ширина импульса задана 50 мкс, в течение которых нарастает амплитуда сигнала с трансформатора тока, затем идет семь периодов открытия-закрытия транзистора, которые происходят после окончания импульса прерывателя, в течение которых сигнал с трансформатора тока затухает. Должно ли так вообще быть? Или колебания должны прекратиться вместе с окончанием времени заданного прерывателем?

3.2 При рассмотрении вышеприведенной осциллогрраммы также видно, что после окончания импульсов прерывателя общей шириной равной заданным 50 мкс, дальше переключения транзисторов происходят в момент достижения графика сигнала с трансформатора тока максимумов. Вот та же осциллограмма, только растянут интересующий кусок:
Должно ли так быть?

3.3 Потом, на осциллограмме, приведенной выше в п. 3.1, сигнал с нагруженного на резистор трансформатора тока имеет изначальный странный скачок вверх, а потом ось графика плавно опускается. Опять же, должно ли так быть или проблема в моем трансформаторе тока?

Все у тебя нормально, настраивай так что бы было минимум звона.
Судя по осциллограммам и смещению - синхронизация осциллографа не на том канале. Делай синхронизацию по каналу к которому подключен трансформатор тока, тогда картинка будет более менее верной.

1. Похоже на слишком низкое сопротивление параллельного резистора, либо слишком большую индуктивность для этой теслы. Лучше уменьшить индуктивность, чтобы не увеличивать мощность, рассеиваемую на резисторах.

2. Нужно навастривать по минимальному шуму, так как в системе есть задержки, которых не видно на этих осциллограммах.

3. Это нормально. Эти колебания - не переключения транзисторов, а свободные колебания тока. Транзисторы при этом закрыты, но ток продолжает циркулировать в LC контуре через обратные диоды транзисторов.

Koch, BSVi, спасибо, за ответы, хоть что то прояснилось.

koch писал(а):Судя по осциллограммам и смещению - синхронизация осциллографа не на том канале. Делай синхронизацию по каналу к которому подключен трансформатор тока, тогда картинка будет более менее верной.

Ну не знаю, у меня картинка не меняется когда я ставлю синхронизацию хоть по первому, хоть по второму каналу.

BSVi писал(а):1. Похоже на слишком низкое сопротивление параллельного резистора, либо слишком большую индуктивность для этой теслы. Лучше уменьшить индуктивность, чтобы не увеличивать мощность, рассеиваемую на резисторах.

Пока поставил 330 мкГн и выставил резистором по минимальному шуму. Ну, на 180 В на силовой она не сгорела. Это само по себе радует. Завтра погоняю на полном напряжении, посмотрим что будет.

Поделюсь печалькой... Ну и задам очередную порцию вопросов.

Итак, еще раз подстроил корректор фазы по минимальному звону, набрался смелости и выкрутил ЛАТР до сетевого. 310 В на конденсаторах.
Начал играться с прерывателем. Работает. Ничего не взорвалось - это уже хорошо. Даже при частоте с прерывателя 300 Гц и ширине импульса 1000 мкс! Вообще уже тут явно какой то косяк.. Но пока не знаю на что думать. Дело в том, что два года назад у меня срабатывал ограничитель тока выставленный на 200 А уже при 90 мкс. А сейчас стоял на 150 А, а на прерывателе нереальные 1000 мкс! Да и длина разрядов тогда была до 4 длин вторички, а это более 70 см искры, а сейчас какие то жалкие 30...40 см максимум.
Может у кого есть какие-нибудь соображения на этот счет, в чем может быть дело?

И вторая печалька... Ладно, думаю, разряды не радуют своей длиной, дай думаю запущу midi. Запустил. Здорово. По сравнению с тем, что было при питании на банках 50...80 В звук стал несравненно чище. Музыка играет, я радуюсь. Но как то настораживает, что даже на midi не срабатывает ограничение тока в 150 А. Но потом, на сложном моменте композиции, он сработал. Ровно два раза. Первый раз обошлось, SimpleDriver моргнул красным светодиодом, а вот на второй раз все погасло и больше не включалось. И я уже прям знал что увижу КЗ по питанию 3,3 В драйвера. Так и было. Опять, в третий раз с одним и тем же диагнозом сгорела ПЛИС. Блин, наверное Сергей за все время пока создавал и налаживал свое творение не сжег столько ПЛИСин, сколько я. ) Эххх... И еще не известно сгорело ли что-нибудь вместе с микросхемой...
У кого какие мысли будут на этот счет? У меня лично только одна мыслЯ - может сгорело из-за того, что не поместил в экран SimpleDriver? Но вот на сколько это критично и могла ли ПЛИС сгореть из за наводок? Не знаю, не знаю.. Ведь в прошлом прекрасно работало и так, в том числе и отрабатывая ограничения по току...

По случайности, супруга решила снять запуск на телефон, так что даже осталось видео, в конце которого смерть микросхемы. Выкладываю не для похвастаться - там все равно мало что видно - жена побоялась близко подходить, а чтобы было понятно при каких обстоятельствах, так сказать. На последних секундах видно, что SD моргает красным светодиодом два раза и после второго раза тишина. Только вот не понял как видео сюда вставлять, так что залил на файлообменник, вот ссылка кому интересно:
http://my-files.ru/9ipmmi

Скажу одно, драйвер какой бы он не был "бронебойным", лучше разместить ниже катушки тесла, или в какой-нибудь экран, потому что у катушек Тесла крайне высокая напряженность, в связи с чем заряд может спонтанно протекать в любом участке - если на то позволяют условия. Может погореть драйвер от трансформатора тока или обратной связи, если не ограничить правильно амплитуду. еще есть вариант неверного размещения этих трансформаторов, - например между конденсатором и индуктором, где напряжение растет до нескольких киловольт и может пробить трансформатор и все пойдет на драйвер. Вариантов много, надо с осциллографом смотреть все сигнальные линии, и линии по питанию, для начала вместо катушки установить кусок железки и прогревать ее

То что не следует размещать трансформаторы тока между первичкой и ММС - это знаю, с осциллографом вроде тоже во все места потыкал, какие хотелось. Но правда только на низком напряжении на силовой.
А, собственно, трансформаторы тока, один из которых отвечает за ограничение этого самого тока, а второй за обратную связь у меня точно такие же, как и в инструкции к драйверу. Да и нагружены они точно также, как в схеме.. Хотя... Я ж увеличил дроссель L1 в корректоре фазы до 330 мкГн. Раньше у меня стоял 150 мкГн. Стало быть, если я правильно понимаю, то амплитуда напряжениия на LR цепочке в корректоре фазы стала примерно раза в два больше. Но могло ли это привести к сгоранию микросхемы? Подождем Сергея, может он что то по этому поводу скажет.

В схеме корректора стоит скорее всего компаратор, и если амплитуда была выше нормы то этот компаратор должен был повредиться. Если компаратор исправен - значит дело не в обратной связи. Резистор в схеме ограничения тока живой? У меня пробивало резистор со временем, и тогда я убил щуп осциллографа, резюк просто прогорел незаметно стал в обрыве, и вся напруга пошла на щуп. Короче проверяй все узлы...

Ну да, компаратор стоит. Но пока что я его никак не проверю не имея ПЛИС.
А резистор живой.

Может у кого есть какие-нибудь соображения на этот счет, в чем может быть дело?

Возможно, с компаратором что-то. На самом деле, судя по количеству багов, при хранении с этими платками что-то произошло, и неплохо бы их осмотреть на наличие дефектов, особенно нужно было сразу разобраться что там с ограничителем тока.

У меня лично только одна мыслЯ - может сгорело из-за того, что не поместил в экран SimpleDriver? Но вот на сколько это критично и могла ли ПЛИС сгореть из за наводок?

На самом деле, могла. Уже было пара таких прецедентов. Поэтому, да, экран или правильное размещение нужно. А на что заземлялась катушка? Заземлялся ли SD ?

Стало быть, если я правильно понимаю, то амплитуда напряжениия на LR цепочке в корректоре фазы стала примерно раза в два больше. Но могло ли это привести к сгоранию микросхемы?

Нет, не могло. Максимум, сгорел бы резистор.

BSVi писал(а):Возможно, с компаратором что-то. На самом деле, судя по количеству багов, при хранении с этими платками что-то произошло, и неплохо бы их осмотреть на наличие дефектов, особенно нужно было сразу разобраться что там с ограничителем тока.

Так в том то и дело, что все это стояло аккуратно накрытое тряпочкой, чтоб не так сильно пылилось. Осмотрю все под лупой теперь, пропаяю сомнительные места...

BSVi писал(а):Поэтому, да, экран или правильное размещение нужно. А на что заземлялась катушка? Заземлялся ли SD ?

Заземлялась на провод в 6 квадратов, прокинутый в квартиру от щитка на лестничной площадке. Другого заземления у меня на третьем этаже нет. SD заземлялся туда же.
Теперь времени много будет, сделаю и экран для SD и корпус закажу... )

Насчет OCD — это простая схемка и её довольно просто проверить.
Фактически — это компаратор, сравнивающий напряжение токового трансформатора с опорным, задаваемым делителем на потенциометре R15.
По дефолту компаратор выдает единицу, если напряжение с токового трансформатора выше, чем с потенциометра — будет выдавать ноль.
Можно подключить на выход диодов D5/D6 такую же делилку напряжения от 5В и покрутить.

Dенис писал(а):На последних секундах видно, что SD моргает красным светодиодом два раза и после второго раза тишина. Только вот не понял как видео сюда вставлять, так что залил на файлообменник, вот ссылка кому интересно:
http://my-files.ru/9ipmmi

Заценил видео. Странно, что оно в принципе работало на 1000 мкс, для DRSSTC это совсем перебор.
Под конец звучало, как пробой между вторичкой и первичкой, я бы проверил, нет ли пропалов. Так же, есть шанс, что сама вторичка навернулась от старости.
Это непонятный, но реальный феномен, когда с годами вторки выдают гораздо меньше мощности — решается только намоткой новых, я бы попробовал.

Компаратор ограничения тока это понятно как проверить, это посмотрю на досуге.

iEugene0x7CA писал(а):Заценил видео. Странно, что оно в принципе работало на 1000 мкс, для DRSSTC это совсем перебор.
Под конец звучало, как пробой между вторичкой и первичкой, я бы проверил, нет ли пропалов. Так же, есть шанс, что сама вторичка навернулась от старости.
Это непонятный, но реальный феномен, когда с годами вторки выдают гораздо меньше мощности — решается только намоткой новых, я бы попробовал.

То что странно, что работало на 1000 мкс - это не то слово. В прошлый раз было в десять раз меньше, а разряды были в два раза больше.
На мой взгляд в конце так звучало просто из за того, что ограничение по току сработало и SD обрезал часть импульсов. Или что он там делает с ними. К тому же в этот раз я не видел пробоев ни между первичкой и вторичкой, ни где-нибудь еще (кроме штырька над тором, естессно). Да и пропалин нету.

Подскажите, пожалуйста, для создания экрана вокруг драйвера катушки достаточно будет медной фольги толщиной 0,25 мм?

Думаю, что да.

Dенис писал(а):Подскажите, пожалуйста, для создания экрана вокруг драйвера катушки достаточно будет медной фольги толщиной 0,25 мм?

Корпус можно просто купить, формат SD подходит под распространенный стандарт 76x100 мм, вроде подобного:
https://www.google.com.ua/search?hl=en& ... sapQ2_RIRM

Обновлю немного тему.
В ожидании нового SimpleDriver и ПЛИС взамен сгоревшей на старый SD, которые вот уже прибыли в мое отделение почты, если сайт "Почты России" не врет и которые завтра думаю заберу... А также в ожидании запасных транзисторов в силовую, сетевых фильтров и еще кучки различных деталек...
Решил озадачиться изготовлением корпуса. Материал - оргстекло толщиной 4 мм и 8 мм. Хотел первичную обмотку сделать цилиндрической из восьми витков медной трубки диаметром 6 мм, уложенной в два слоя по четыре витка, но подумав, решил, что это выльется в слишком большой геморрой по достижению хорошего внешнего вида и решил упростить до предела сделав плоскую катушку. Надо только найти теперь красивый провод.
Собственно, вот что получается:






Осталось только согнуть угловые элементы стенки по требуемому радиусу, в чем должна мне помочь бутылочка от завода "Масандра" (в смысле она как раз обладает этим "требуемым радиусом") и склеить-скрутить все это дело.

Очень не плохо. Правда, с доп. элементами по моему перебор, как мы убедились — светодиода и одного сетевого гнезда более чем достаточно.

P.S. Кстати, одному мне кажется, или должно писаться не "Трансформатор Тесла", а "Трансформатор Теслы"?
Да, некоторые пишут и "Тесло", но все же. В английском принято не добавлять 's к именным названиям чего-либо, вроде Freud method, не Freud's method.
У нас же наоборот, пишут "Метод Фрейда", а не "Метод Фрейд". Но это так, онемного оффтопа.

С доп. элементами не перебор. Я их напихал специально, поскольку до конечного варианта довольно далеко и хочется иметь возможность подавать напряжение на силовую отдельно от управляющей части и наблюдать за всеми светодиодами. Ну и, собственно, хотелось, чтобы это все выглядело как что то готовое, а не размазанный по доске макет.
Когда все настройки будут сделаны, тогда может закажу новые переднюю и заднюю панельки, но сейчас мне нужны именно такие.
На счет "Трансформатор Тесла" или "Трансформатор Теслы" - вопрос хороший. Сам думал как написать, поскольку кто как употребляет это словосочетание. Уже не помню почему остановился на том варианте, что выбрал.

P.S.
Наконец то ко мне пришла посылочка с SD и ПЛИС:

Качество - как всегда на высоте, даже жалко будет запихивать эту плату в экран из фольги, который будет выглядеть как кусок Г... по сравнению с драйвером. Но хоть корпус не прозрачный и никто не увидит. )

iEugene0x7CA писал(а):
P.S. Кстати, одному мне кажется, или должно писаться не "Трансформатор Тесла", а "Трансформатор Теслы"?

Привет. Не одному тебе. Правильно говорить, по крайней мере на русском, Трансформатор Теслы.
Тесла - фамилия, она склоняется по падежам. Значит и получается Трансформатор Теслы.
https://www.analizfamilii.ru/Tesla/skloneniye.html вот здесь подробнее об этом. )))
Корпусок - зачёт) И много измерителей и индикации то ж прикольно.
У меня до сих пор силовая включается отдельно, а логика отдельно, и даж разделительный транс стоит на борту 220/110 1кВт))) Короче на пульте у меня три тумблера отвечают за питание. Но запитано от одного гнезда питания. БЖТ со временем поменяю на бак конвертор, ооочень мощный. Когда найду на чём дроссель для него намотать.