SimpleTesla

А что мы делаем?
Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 08 мар 2013, 15:26

Не-не, никаких оптодров :) У меня-ж цель не добиться красивеньких сигналов, а сделать теслу :) Вот коррекция тут может быть необходима, а оптодрайвера - точно лишнее. Попробовал завалить фронты - не помогло. Сейчас еще попробую снаббер повесить, чтобы задавить эти колебания в начале переключения.

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 08 мар 2013, 16:47

Вот, собственно, с чем борюсь сейчас:

gate_miller.gif
gate_miller.gif (5.75 КБ) 14245 просмотров

Это - затвор при 40 вольтах на питании. Как видно, Миллер тут зверствует, что не очень то хорошо.

Однако решение этой проблемы нужно начинать с другого места:
chip_out.gif
chip_out.gif (4.9 КБ) 14245 просмотров


Это - выход ucc37324. Как видно, она просто не тянет. Вообще, если бы не миллер, она играла бы роль затворного резистора и я бы был доволен, но, похожу, нужно что-то мощнее. Я присматирваюсь либо к классическим ucc37322, либо к только появивщимся ucc27528

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 08 мар 2013, 20:16

Вот чего у меня пока получилось на затворах. Пришлось поменять драйвера. Пока поставил то, что было - mic4422 в to220 :) После этого, догрузил затворы емкостями 4.7нф и поставил резисторы по 1 ом. Нагружать меньшей емкостью и ставить резисторы больше пробовал - не помогло :(

Пока питание - 40в. Теперь нужно подымать и смотреть, что будет с сигналами.

gate2.gif
gate2.gif (5.02 КБ) 14236 просмотров

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 08 мар 2013, 22:52

Итак, поднял напряжение до 110 переменки / 150 постоянки. И тут вылезло вот такое чудо (все осциллограммы в посте - с затворов транзисторов):

_1.gif
_1.gif (5.95 КБ) 14228 просмотров

Это снято при 1оме и без обратного диода. Дополнительно на затворах висят конденсаторы по 4.7нФ. Типичный эффект Миллера :) Естественно, такая иголка - штука неприятная и может даже открыть транзистор. Естественно, первая мысля - добавить обратный диод:

_1_diode.gif
_1_diode.gif (5.2 КБ) 14228 просмотров

Уже лучше. Но при полном сетевом напряжении все ухудшится, и иголка сможет нанести ответный удар. А что будет если убрать сопротивление совсем и оставить только конденсатор?

_0.gif
_0.gif (5.17 КБ) 14215 просмотров

Ухты, еще лучше О_о. В данном случае роль сопротивления играет внутреннее сопротивление драйвера.

А что будет если наоборот увеличивать сопротивление, но с обратным диодом?
_2.gif
_2.gif (5.17 КБ) 14228 просмотров

Тут - 2 ома. Как видно, ситуация становится хуже.

Итак, что делать? Я вижу два пути

1. Ускорить выключение, уменьшив конденсатор в затворе.
2. Попробовать поработать без резистора.

Какой вариант вам больше по душе? :)

misterio
Сообщения: 1032
Откуда: Россия

Сообщение misterio » 09 мар 2013, 08:15

оба не по душе. но если рассматривать только эти варианты то надо подрубать реальную первичку, и плавно выходя на сетевое питание, смотреть что будет на затворах в обоих случаях и на сколько это будет хреново.

Аватара пользователя
freeman401
Сообщения: 56
Откуда: Архангельск

Сообщение freeman401 » 09 мар 2013, 12:57

еще вариант: сделать неприлично мощный драйвер с 30А+ выходом(как у стива)
идти наверняка, давить мощностью миллера и иметь резкие фронты

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 09 мар 2013, 13:12

Примерно так сейчас и делаю. Правда, не 30, а 9 А всего, но потом их втупую сжираю конденсаторами на затворах.

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 10 мар 2013, 21:31

Итак, продолжаем приключения с затворами. Уже подавал на транзисторы 220 и они не взорвались, это хорошо :) Схема драйверов немного усложнилась и выглядит вот так:

drv1.gif


Осциллограммы - 40 вольт на шине
drv_40.gif
drv_40.gif (4.81 КБ) 14175 просмотров


150 вольт
drv_110.gif
drv_110.gif (4.82 КБ) 14175 просмотров


290 вольт
drv_220.gif
drv_220.gif (4.84 КБ) 14175 просмотров


К сожалению, больше напряжение моя развязка не выдает.

Нужно бы поменять диод-супрессор на просто супрессор на 18 вольт (просто их сейчас нет под рукой), еще думаю немного уменьшить резистор 5.1 ома, но врядле получится сильно улучить эти осциллограммы.

Аватара пользователя
freeman401
Сообщения: 56
Откуда: Архангельск

Сообщение freeman401 » 10 мар 2013, 22:42

Именно такие драйвера я и люблю ;) можно хоть 100А тока получить при минимуме затрат

Аватара пользователя
iEugene0x7CA
Адепт
Сообщения: 1529
Откуда: Киев

Сообщение iEugene0x7CA » 10 мар 2013, 23:39

А IRF7105 вкусная штучка, беру на вооружение. :)

Аватара пользователя
freeman401
Сообщения: 56
Откуда: Архангельск

Сообщение freeman401 » 11 мар 2013, 13:21

Я бы посоветовал пару из irf7313 и irf7316.
они могут выдать 30А в импульсе при тех же размерах

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 11 мар 2013, 13:49

На схеме только футпринт от irf7105 (хотя, это тоже очень хороший вариант). В реальности там стоит то, что было под рукой - irf7379.

Посчитать максимальный ток легко - суммарное сопротивление - 0.135 ома, питание 15 вольт, значит ток - 111А. Именно такой сквозняк и приходится обеспечивать конденсаторами, которых пришлось навешать довольно много. Тут с мощей перебор (много тоже нельзя - возбуждаются паразитные контура), и я бы поставил irf7105 если бы они были под рукой. Просадки на выходе не заметно.

Да, еще одна штука - сегодня с утра обнаружил,ч то в природе существуют вот такие трубы:
Изображение

Используются для водостоков, диаметр - 75мм, что при моих параметрах дает резонансную порядка 600кГц (вместо 800кГц у 50мм). Это хорошее решение, потому, что 100мм выглядела неуклюже большой, 50мм выглядела неуклюже маленькой, а эта - в самый раз. Она легко доставабельна, так-что, теперь я буду планировать теслу под нее.

Теперь нужно перемотать GDT на 600кГц, снять супрессоры на 18вольт с большой теслы и протестировать что будет на затворах с ними, дальеш буду разбираться с трансформаторами ОС.

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 11 мар 2013, 19:38

Итак, c GDT и его обвязкой, вроде, поконченно. Когда вся система будет работать, буду вылизывать дальше. Намотал первичку и сделал обратную связь. ОС изменил с трансформатора напряжения на трансформатор тока, ибо трансформатор напряжения пробивало. Теперь нужно что-то решать с фазокомпенсацией, ибо сейчас сигнал выглядит вот так:

delay.gif
delay.gif (6.01 КБ) 14125 просмотров


Синее - ОС, желтое - выход полумоста. Как видно, скомпенсировать нужно практически 200нс. Очевидных варианта я вижу аж три:

  1. Сделать компенсацию как у Стива - на компараторе и катушке в нагрузке трансфоматора. В качестве компаратора можно использовать STM32F3xx. Недостатки - чувствительный аналог и еще одна катушка, зато просто.
  2. Сделать цифровую компенсацию на stm32f3xx или stm32f4xx, у чего хватит частоты. Недостаток - не факт, что вообще получится. Достоинство - останется только микроконтроллер и драйвера :)
  3. Влепить плисину от UTC. Тут, к сожалению, нужно будет еще генератор, куча напряжений, да и писать под нее софт неудобно, зато самая точная компенсация.

Теперь вот думаю, чего бы из этого использовать.

Аватара пользователя
freeman401
Сообщения: 56
Откуда: Архангельск

Сообщение freeman401 » 11 мар 2013, 21:01

Сифун, как говорят, придумал RC предиктер, который, как говорят, лучше LR предиктера. Нужно у него спросить

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 11 мар 2013, 21:58

freeman401, этот предиктор нечего придумывать - этож просто ФВЧ:
passive_comp_534.gif
passive_comp_534.gif (11.48 КБ) 14112 просмотров


Действительно, можно рассмотреть и такой вариант. Цифровой вариант хорош еще и тем, что не зависит от амплитуды, скважности и частоты входного сигнала, что тоже очень неплохие свойства. Сейчас придумал еще интересный вариант - поставить туды ПЛИС жирнее чем в UTC - xc3s200a. Программить под нее должно быть просто, но относительно дорогая для этого проектика штука.

Но за наводку спасибо, думаю дальше :)

Аватара пользователя
iEugene0x7CA
Адепт
Сообщения: 1529
Откуда: Киев

Сообщение iEugene0x7CA » 11 мар 2013, 23:04

Ребят, а где можно почитать про предиктер в тесластроении? Не первый раз уже слышу, но прямое гугление не дает результатов.

Насчет ПЛИС в простой катушке — по моему это перегиб. Представьте себе лицо человека, купившего Kit "простенькой настольной DRSSTC" и обнаружившего внутри платку с местом под 144-ногий TQFP. :)

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 12 мар 2013, 00:31

iEugene0x7CA - предиктор - штука простая. Он переключает транзисторы ДО того, как придет сигнал обратной связи (основываясь на предыдущих переключениях), таки образом достигается переключение точно в нуле тока. Так как в данном случае промах мимо нуля составляю очень большу часть периода, он обязательно нужен.

Насчет tqfp - в любом случае он будет - нужно чем-то общаться с блюпупом. Насчет дорого - цифра сейчас не такая и дорогая, зато работает очень предсказуемо в отличии от аналога. Да, большая плисина с памятью - 100грн. К сожалению, к ней много дополнительного нужно, зато код готовый можно взять из UTC и точность предсказаний - выше всяких похвал. Считай, бескомпромиссный вариант. Точность предсказания - 5.5нс

Из микроконтроллеров есть два варианта:
stm32f3 - стоит порядка 40грн. Что-то проще брать смысла нету, будет больше возни. К сожалению, максимальная частота, которую может выдать внутренний генератор stm32f3 - 64МГц не достаточно для хорошего предсказания фазы: даже если получится, максимальная ошибка будет 3/64 = 46нс, что многовато. Зато там есть компараторы, которые можно использовать для аналогового предиктора и для ограничителя тока. Сейчас этот вариант мне кажется самым перспективным.

stm32f4 уже намного дороже - 70 грн, но можно от внутреннего генератора разогнать до 84МГц (это я про таймера, а не про ядро), точность предсказания получается 35нс, что неплохо.

Начну я с того, что промоделирую несколько аналоговых предсказателей, а потом сделаю мелкую платку, на которой их протестирую.

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 12 мар 2013, 19:49

Итак, сделал сегодня предиктор на RC. Схема вот такая:

predikt_sch.gif
predikt_sch.gif (9.66 КБ) 14074 просмотра


Собственно, ничего особого - ФВЧ на С2/(R1||R7). R3 и С1 - помехоподавитель.

Самое интересное, что оно работает:
prdikt.gif
prdikt.gif (6.31 КБ) 14074 просмотра


Но работает как-то не уверенно, особенно при низких питаниях. Большой "фишкой" этой схемы есть то, что можно использовать всего один токовый трансформатор и для ОС и для защиты по току, но, похоже, не судьба. Завтра попробую немного другую схему, которая, по идее, должна стабильнее работать.

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 12 мар 2013, 20:23

А вот - второй вариант, который буду пробовать. Фактически, это - Стивова схема, переделанная под RC вариант. Тут большое преимущество в том, что с трансформатора снимается высокое напряжение, и запуск должен получится намного более четким. Кроме того, можно добавить катушку, которая создаст дополнительный нуль и облегчить коррекцию.

prediktor2.gif
prediktor2.gif (10.25 КБ) 14068 просмотров

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 13 мар 2013, 14:33

Записал небольшую демку этого RC компенсатора:


Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 13 мар 2013, 16:24

Со странным напряжением, вроде, тоже разобрался. Виновата слишком большое паразитное сопротивление аналогов к73-13. С ними на выходе получалось вот так:
out.gif
out.gif (6.24 КБ) 14034 просмотра


При этом щуп был довольно далеко от транзисторов - примерно 5см в сумме от земли до входа щупа. Если щуп подключить вполтную, то получается значительно лучше:
out2.gif
out2.gif (6.74 КБ) 14034 просмотра


Тоесть, дорожки (ширина - 4мм) довольно сильно влияют на работу силовухи.

Если добавить к конденсатору на 4.7мкФ еще одни на 47мкф, но с меньшим тангенсом потерь (CBB81), то получается уже картинка, похожая на правду:
out3.gif
out3.gif (6.85 КБ) 14034 просмотра

Аватара пользователя
iEugene0x7CA
Адепт
Сообщения: 1529
Откуда: Киев

Сообщение iEugene0x7CA » 13 мар 2013, 21:42

А где такие шикарные трубы продаются?
Из самого добротного видел только белые воздуховодные в Эпицентре, там-же еще серые канализационные из Германии, они кстати замечательного качества, и главное — с линейкой. :)

Аватара пользователя
Nikomo
Сообщения: 261

Сообщение Nikomo » 13 мар 2013, 21:58

и главное, с линейкой.

Ещё бы с функцией перпендикулярного отрезания... :lol:

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 13 мар 2013, 22:02

В Практикере. Да, скорее-всего и в эпицентре есть. Они очень распространены, просто в другом отделе, наверянка, обитают

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3573
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 17 мар 2013, 22:37

Итак, купил трубу, фазокорректор наладил. А вот с драйвероми так и не разобрался.

Беда в том, что при повышении питающего напряжения, на затворах получается вот такое:
out.gif
out.gif (6.63 КБ) 13968 просмотров


Эта картинка снята при 200в переменки на шине, порядка 300а в первичке. Посередине полупериода напряжение проседает. Почему - не знаю, но транзистор выходит из насыщения и это может весьма плачевно кончится.

Пробовал уже, кажется, все - и резисторы разные и конденсаторы. Мне казалось, что это - остаток звона, который возбуждается Миллером, но беда в том, что затворный резистор ситуацию не исправляет.

Сейчас у меня две идеи -
1. Попробовать другие транзисторы FGH40N60SMDF или вообще IRFP460A.
2. Сделать трансформатор 1:2, и полученные 24 вольта обрезать супрессором.

Может у вас есть какие-то идеи? А то я совсем застрял :(

Вернуться в «Наши проекты»



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 8 гостей