Первая SSTC

Dimylko · Сообщение **Dimylko** » 30 мар 2013, 14:59

Доброго времени суток всем форумчанам. Как следует из названия поста, я пытаюсь спаять собственную SSTC. Топология: генератор импульсов на NE555 высотой до 12 В и регулируемой частотой. Настроен на 540 Гц. Драйвер собран по схеме Стива Варда (как говорится "на всем готовом" - все таки первая SSTC), только кондёр поставил большей емкости. Обратный сигнал берется с трансформатора на Epcos колечке 22x13x6 темно-синего цвета. К счастью есть и осцил, и генератор: прерыватель проверен (рисунок ниже), обратный сигнал также поступает, с драйвера идет ровный прямоугольник. Резонатор намотан на частоту около 185 кГц. Когда пришла пора мотать GDT начались проблемы. Феррит: колечко Epcos 25x15x10 голубого цвета. Для определения количества витков использовал программу BSVi: частота - 185 кГц, сечение - 51.26 мм^2, магнитная проницаемость - оставил 250 мТл, питание - 12 В, коэф. заполнения не трогал - 0.5. Результат: 2.5 витка. Намотал 3. Результат: ниже. Выглядит как насыщение. В чем может быть ошибка? Явно что-то с GDT - все остальные компоненты работают замечательно (скрины ниже).
По скринам:
1 - сигнал с прерывателя, снимался прямо с ног обеих микросхем (они же UCC37321/2)
2 - Меандр с генератора - снимался так же прямо с ног микры
3 - сигнал с ГДТ (примечательно, что частота вдвое больше частоты прерывателя)

P.S. И на последок. Если снятие сигнала с прерывателя и драйвера - вещи простые (крокодил на минус питания, щуп - куда интересно), то с ГДТ даже интересно. Может я просто не так сигнал снимал - просветите в этом вопросе.

Сообщение **BSVi** » 30 мар 2013, 16:50

Честно, говоря, не понял вопроса

Если вопрос "Выглядит как насыщение. В чем может быть ошибка? ", то попробуй домотать еще пару витков и убедиться - насыщение это или нет. Осциллограммы тоже не особо понятные, попробуй пользоваться USB или флешкой для передачи осциллограм.

Совсем не понятно, какой меандр, какой генератор?

Попробуй снять осциллограмму с затворов транзисторов (между затвором и истоком) и покажи ее.

Dimylko · Сообщение **Dimylko** » 01 апр 2013, 17:16

BSVi писал(а):попробуй домотать еще пару витков и убедиться - насыщение это или нет.

Собственно сегодня этим и занимался. Много времени потратил, но своего добился. Поначалу увеличение числа витков до 5 ничего не дало. Затем было домотано до 10, 20, 30 и 50 витков, эффекта практически не было. Решение пришло случайно. Вкрутив частоту прерывателя на максимум (20 кГц), обнаружил на вторичке ГДТ прямоугольник, в точности повторяющий сигнал с драйвера и который легко справляется с емкостной нагрузкой транзистора. Пора делать силовую часть.
Вопрос: почему частота прерывателя влияет на форму сигнала со вторички ГДТ? Насколько я знаю прерыватель нужен только чтобы включать микросхемы с определенной частотой и на определенный промежуток времени.

Сообщение **BSVi** » 01 апр 2013, 17:22

Насколько я понял, у вас просто нет обратной связи, поэтому GDT пытается передать просто сигнал прерывателя (100мкс обычно). Естесвтенно, у него это не получается. Насыщение в таком случае и должно быть. Все наладится, когда у появится правильный сигнал обратной связи и GDT разработает на его частоте.

Dimylko · Сообщение **Dimylko** » 01 апр 2013, 17:29

Если под обратной связью имеется ввиду антенна или трансформатор, то он есть. Трансформатор на колечке - 40 витков. в колечко продет провод, по которому идет сигнал в 185 кГц (резонансная частота резонатора) амплитудой 0,4 мВ.

Сообщение **BSVi** » 01 апр 2013, 17:45

Через этот провод должен идти сигнал амплитудой 10-20А, это ведь трансформатор тока (кстати, витков тоже должно быть заметно больше - порядка 300-1000). Тогда и обратная связь подхватится.

Dimylko · Сообщение **Dimylko** » 01 апр 2013, 19:15

В вашей статье о трансформаторах тока писалось, что о величине тока можно судить по напряжению в обмотке. В таком случае, какая амплитуда напряжения должна быть на выходе из транса? Моих 0,4 В просто мало, наверно.
Ну пока соберу как есть, не трогая прерыватель, чтобы не испортить сигнал. Сейчас я должен убедиться в наличии дед-тайма и в том, чтобы он был больше времени закрытия транзистора, верно?

Сообщение **BSVi** » 01 апр 2013, 20:35

По напряжению НАГРУЖЕННОГО трансформатора. Трансформатор тока - это трансформатор + резистор. В вашем случае вместо резистора стоят диоды. На доидах должен быть размах +-3-5 вольт и форма напряжения должна быть прямоугольником.

Dimylko · Сообщение **Dimylko** » 02 апр 2013, 09:02

Мда, генератора п/у импульсов у меня нет. А, как вариант, спаять на 555 микре генератор на нужную частоту и подать сигнал на вход драйвера? На время, естественно, только чтобы проверить как ГДТ справляется с передачей сигнала. Или импульсы должны быть симметричны относительно нуля напряжения, т.е. уходить в минус?

Сообщение **BSVi** » 02 апр 2013, 09:05

Можно и на 555. только не каждый 555 может выдать 200кГц. Импульсы не обязательно загонять ниже нуля.

Есть быстрые 555, они правда идут только в SOIC, так что для макетирования нужно будет еще взять переходничек SOIC-DIP. Называется микруха 7555, но продавцы зачастую не видят разницы и толкают их в качестве обычных SMD 555-х. Я с такого без проблем 1.5 МГц выжимал.
P.S.
А вообще автор бы просто собрал для начала аппарат по схеме, я первую полумостовуху собрал без единого понимания принципа ее работы, без осцилла, GDT намотав от фонаря, надеясь на лучшее, и была это ФАПЧ тесла, и она работала!

Dimylko · Сообщение **Dimylko** » 03 апр 2013, 17:52

Еще один шажок вперед. Спаял генератор для симуляции обратного сигнала. При припаивании на место транса тока, амплитуда оказалась всего 0,5 Вольт. Как оказалось, всему виной диодная вилка. Теперь сигнал идет напрямую к ногам микросхем (185 кГц, 4 В). И управляющая часть полностью готова. Скрины того, как сигнал справляется с емкостью транзисторов (на затворе RD-цепь - 1n4148 и 10 Ом на 2 Вт):
1. Сигналы по отдельности (масштабирование 10:1).
2. Совмещенные сигналы.
Пока не буду заморачиваться насчет дед тайма. Меня интересуют 3 вещи:
1. Как избавиться от этих ступенек?
2. Почему сигналы различные? Просто любопытно. Если ступеньки исчезнут, то п/у станут одинаковыми, ясное дело.
3. Зачем нужен уход в минус? Надо ли его учитывать?

Ступеньки говорят о криво намотанном GDT, попробуй добавить/отмотать пару витков, найти место, где будут максимально пологие верхушки.
Уход в минус- ультраполезная штука! На затворе после закрытия появляется звон, который может иметь достаточную амплитуду для открытия транзистора, в итоге получим сквозняк(ибо второй фет при этом открыт). От звона спасает дедтайм(просто ждем, пока звон утихнет, затем открываем второй ключ) и вот эта зарядка ниже уровня нуля(амплитуда звона должна быть ультрабольшой, дабы ключ открылся).
Сигналы ХЗ чего различные, наверное опять намотка кривая...

Dimylko · Сообщение **Dimylko** » 05 апр 2013, 19:10

Спасибо за наводку, витки в GDT уменьшил, скачки уменьшились и стали симметричнее)). Меня смущают очень пологие фронты. Что отвечает за время падения сигнала и есть ли способ сделать фронты покруче?

Сообщение **BSVi** » 05 апр 2013, 19:46

А пологие - это сколько в наносекундах?

Dimylko · Сообщение **Dimylko** » 05 апр 2013, 19:59

Падение фронта с 16 до 0 Вольт - 200 наносекунд, подъем и того больше - 400 наносекунд

Сообщение **BSVi** » 05 апр 2013, 20:11

Да, многовато. А какое сопротивление в затворе и какие транзисторы?

Dimylko · Сообщение **Dimylko** » 05 апр 2013, 23:13

Вот транзисторы - IRGP50B60PD1. Если верить даташиту, сопротивление в затворе 1,7 Ом.

Сообщение **BSVi** » 06 апр 2013, 14:45

А внешнее сопротивление у тебя какое?

Dimylko · Сообщение **Dimylko** » 06 апр 2013, 16:03

Внешнее в смысле RD-цепь? 10 Ом и 5 Ватт.

Хм, не много... Кстати с ключами ты очень перестарался, такая моща обычной SS'ке вовсе не нужна, я испокон веков на такие дела ставлю 450-е феты.
Да, сними таки лучше осциллограммы затворов, нарисуй или объясни примерную схему, сфоткай GDT и все остальное, ибо немного не понятно, с чем мы вообще имеем дело.

Сообщение **BSVi** » 06 апр 2013, 20:22

Скорее-всего, это из-за индуктивности внешнего резистора. Если он белый керамический - попробуй разбить один и посмотреть - внутри будет обмотка, она и мешает. А дальше возьми обычных металооксидных резисторов и включти параллельно (не последовательно!), чтобы получить нужное сопротивление и мощность.

IGBT обычно - не очень для SSTC, так как там жесткое переключение, а IGBT переключаются очень медленно. Но ты выбрал очень быстрые IGBT и твою частоту они (хоть и со скрипом), должны потянуть.

Dimylko · Сообщение **Dimylko** » 21 май 2013, 18:13

После небольшого перерыва (спасибо Почте России - по ходу, пешком мне детали поставили) наконец-таки вернулся к работе. Силовуха исправлена, фронты стали круче, дед-тайм на уровне 15 В больше времени закрытия транзисторов. Первичка намотана проводом 10 мм^2 (6 витков на 160 ПВХ трубе). Из драйвера на время убрана диодная вилка, ограничивающая напругу (говорят, и без нее все работает). Все готово к пуску.
Достал ЛАТР... старый... киловаттный (4 А и 250 В)... не мой... боюсь спалить. Научите рассчитывать необходимую мощность. Хочется из транзюков максимум выжать (33 Ампера), а за паленый ЛАТР отвечать перед универом не хочется))

1 см^2 трубка?
Это ты очень переборщил, полностью хватило бы 2 мм^2 проволочки.
ЛАТР спалить не бойся, это же просто кусок железа с обмоткой, выдерживает такая штука колоссальные перегрузки. Если прямо очень боишся, можешь на входе автомат поставить.

Если убранная вилка- это та, что на входе, то не вздумай без нее пускать, микрухи отрицательный напряг более -0.3В не держат, пробьются. Будешь опять драйвера месяц ждать.

Dimylko · Сообщение **Dimylko** » 24 май 2013, 17:08

Странное дело - эта вилка. Генератор дает около 5 В п/у сигнал. Продеваю транс - на нем также. Припаиваю к вилке - сразу 0.4 В (0.2 В в плюс и столько же в минус). Микросхемы такой слабый сигнал не секут и драйвер начинает тупить. Это как-то лечится? Немного боязно запускать катушку.
И немного в сторону вопрос: как UCC37*** выдерживают CW-режим? На тот случай если прерыватель глюкнет.

Первая SSTC

Кто сейчас на конференции