SimpleTesla

[BSVi]

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.

[BSVi]

Вот, собственно, с чем борюсь сейчас:

gate_miller.gif (5.75 KiB) Viewed 34125 times

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 (4.9 KiB) Viewed 34125 times

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

[BSVi]

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 (5.02 KiB) Viewed 34116 times

[BSVi]

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

_1.gif (5.95 KiB) Viewed 34108 times

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 (5.2 KiB) Viewed 34108 times

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 (5.17 KiB) Viewed 34095 times

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 (5.17 KiB) Viewed 34108 times

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]

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.

[freeman401]

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

[BSVi]

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

[BSVi]

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

Осциллограммы - 40 вольт на шине

drv_40.gif (4.81 KiB) Viewed 34055 times

150 вольт

drv_110.gif (4.82 KiB) Viewed 34055 times

290 вольт

drv_220.gif (4.84 KiB) Viewed 34055 times

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.

[freeman401]

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

[iEugene0x7CA]

А IRF7105 вкусная штучка, беру на вооружение.

[freeman401]

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

[BSVi]

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:


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.

[BSVi]

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 (6.01 KiB) Viewed 34005 times

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.

[freeman401]

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

[BSVi]

freeman401, этот предиктор нечего придумывать - этож просто ФВЧ:

passive_comp_534.gif (11.48 KiB) Viewed 33992 times

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

[iEugene0x7CA]

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.

[BSVi]

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.

[BSVi]

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

predikt_sch.gif (9.66 KiB) Viewed 33954 times

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

Самое интересное, что оно работает:

prdikt.gif (6.31 KiB) Viewed 33954 times

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.

[BSVi]

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 (10.25 KiB) Viewed 33948 times

[BSVi]

Записал небольшую демку этого RC компенсатора:

[BSVi]

Со странным напряжением, вроде, тоже разобрался. Виновата слишком большое паразитное сопротивление аналогов к73-13. С ними на выходе получалось вот так:

out.gif (6.24 KiB) Viewed 33914 times

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 (6.74 KiB) Viewed 33914 times

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 (6.85 KiB) Viewed 33914 times

[iEugene0x7CA]

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.

[Nikomo]

и главное, с линейкой.

Ещё бы с функцией перпендикулярного отрезания...

[BSVi]

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

[BSVi]

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 (6.63 KiB) Viewed 33848 times

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