UTC 4.0. Datasheet

Блог проекта UTC
UTC 4.0 — контроллер для управления трансформатором тесла. Основное отличие от предыдущего UTC 3.3 — наличие четырех выходных драйверов, что позволяет строить теслы, работающие в режиме фазосдвигающего QCW.

Логотип UTC4


Управляющая программа и драйвера

Последнюю версию управляющей программы можно скачать тут.
Драйвера (если они не установятся сами), можно скачать тут.
Инструкции по работе с программой можно найти тут.

Описание

В UTC4 реализовано большое количество функций. Вот основные из них:

  • Компенсация задержки распространения обратной связи
  • Генератор deadtime
  • Множество вариантов прерывателей:
    • Оптически прерыватель
    • Проводной прерыватель

    • Внутренний прерыватель с модулятором и запуском от внешнего источника
    • MIDI-прерыватель с управляемой зависимостью громкости ноты от частоты, pitchbend’ом, и реакцией на изменение громкости. Может принимать сигналы по оптическому или проводному каналу.
  • Удобная программа для настройки с компьютера
  • Высокая нагрузочная способность — установлено 4 драйвера 9А*24в
  • Управление реле мягкого старта.
  • Режим «старта от генератора, потом переход на обратную связь»
  • Множество отладочных режимов — контроллер может эмулировать как прерыватель, так и ОС

Стоит заметить, что контроллер – это не вся электроника, которая вам понадобится для создания трансформатора тесла. Кроме контроллера, вам понадобятся:

  • Трансформаторы тока
  • GDT
  • Силовая часть
  • В случае DRSSTC, батарея конденсаторов.
  • Собственно, сама тесла – первичная и вторичная обмотки

Однако, контроллер является самой технически сложной частью xSSTC, именно поэтому и появился UTC.

Где задать вопрос?

Если вопрос короткий, можете задать его прямо в комментариях к этой статье. Если вы хотите рассказывать нам историю создания своей теслы, то можете писать в свой личный блог на этой сайте, или создать ветку у нас на форуме.

Механические параметры

Размеры платы UTC:
Размеры платы UTC

Размеры корпуса UTC:
Размеры корпуса UTC

Подключение

Выводы разъемов для подключения показана на рисунках. Для подключения используются разъемы HU-2, HU-3 и HU-4 (цифра – количество контактов). Разъемы не входят в комплект.

Выводы UTC

(e)drv1a, (e)drv1b, (e)drv2a, (e)drv2b
Выводы, предназначенные для подключения трансформатора управления затворами (GDT) или усилителей драйверов. Сигналы на этих выводах зависят от режима работы UTC. Подробнее о режимах можно прочитать в документации на управляющую программу.

Выводы с приставкой e предназначены для подключения внешних драйверов. На этих выводах присутствует тот-же сигнал, что на силовых, но амплитудой 5в. На колодке напротив каждого из выводов edrv находится земляной контакт.

Подклчюение midi

Для того, чтобы использовать встроенный в UTC MIDI прерыватель, нужно передавать в UTC midi данные. Проще всего это сделать с мопошью вот такого переходинка:


Подключение такое:
1 контакт оптопередатчика подключается к 4 тому контакту DIN5 разъема
2 контакт оптопередатчика через резистор 100 Ом подключен к 5 контакту разъема DIN5.

Power+, Earth, Power-
К этим выводам подключается питание (рекомендуется использовать импульсных блок питания, им-же удобно управлять напряжением на затворах транзисторов).

К выводу Earth должно быть подключено заземление теслы. Подробнее об этом можно почитать в статье про правильное подключение компонентов теслы.

Relay
К этим выводам можно подключить реле мягкого старта теслы. Обмотка реле должна быть рассчитана на напряжение 24в.

Feedback+, Feedback-
К этим контактам необходимо подключить токовый трансформатор обратной связи.

Overcurrent
К этим контактам необходимо подключить токовый трансформатор защиты по току. По умолчанию в UTC установлен нагрузочный резистор 3.3 Ом. Ток срабатывания защиты задается в программе UTC Contoller.

Индикация

UTC использует три светодиода для отображения своего состояния:

  • Зеленый светодиод сигнализирует о том, что питание контроллера в норме. Мигающий зеленый обозначает, что UTC находится в режиме конфигурирования.
  • Синий светодиод указывает на то, что сигнал с прерывателя активен.
  • Красный диод указывает на срабатывание защиты по превышению тока.

Кроме этих, основных, сигналов, есть и дополнительные:

  • При запуске, UTC мигает всеми тремя светодиодами для индикации запуска и проверки индикации. После этого, UTC мигает зеленым светодиодом, пока не закончится задержка старта.
  • При переходе в режим конфигурирования, UTC включает все светодиоды “бегущей волной”.
  • Если настройки UTC были повреждены, он три раза мигает красным светодиодом.
  • Если что-то случилось с прошивкой, UTC мигает красным светодиодом. Один раз – с периодом в 1 сек, три раза с периодом 100мс.
  • В случае, если при запуске сигнал прерывателя не перешел в состояние “выключено” в течении 2 сек, мигают красный и синий светодиоды до перезагрузки контроллера.


Отказ от ответственности, гарантия и поддержка

Покупая драйвер, вы принимаете и соглашаетесь со следующими положениями:
  • Трансформатор Тесла – сложное и опасное устройство. Покупатель несет ответственность за последствия, связанные с его эксплуатацией, включая материальные потери или вред здоровью.
  • Контроллер UTC не сертифицирован со соответствие нормам, касающимся содержания вредных веществ, радиочастотного излучения, тип. За сертификацию и применение контроллера ответственен покупатель
  • В случае международной пересылки, покупатель ответственен за таможенное оформление посылки.
  • Покупатели сами несут ответственность за выбор и использование драйвера. Гарантия не предоставляется.
  • Покупка драйвера не означает предоставление консультаций (особенно, личных), связанных с его использованием.

Схема

Для того, чтобы можно было смотреть разные сигналы, модифицировать UTC, да и просто, ради интереса, вот его схема:
Схема UTC

А для того, чтобы можно было найти нужный компонент, вот сборочный чертеж:

Сборочный чертеж

Исходники программы и прошивки пока закрыты, но если вам чего-то не хватает, свяжитесь со мной и мы что-нибть придумаем.

31 комментарий

avatar
Поскольку UTC обновился до версии 4.0, хочу задать вопрос: можно ли получить pcb в альтиуме от 3 версии (на логике 74хх)?
avatar
Нет, все pcb закрыты. В домашних условиях эти изготовить не получится, а изготовление на заводе одного экземпляра стоит дороже, чем купить готовый UTC. Поэтому я даже смысла не вижу в том, чтобы его открывать.
avatar
Ну двуслойную плату в домашних условиях изготовить можно, но у меня конкретно есть доступ к бесплатному китайскому изготовлению
avatar
Отписался в личку.
avatar
Доброго времени суток! Хотел бы спросить можно ли заказать прерыватель. И сколько это будет стоить? Сам строю Поющую Теслу и не имею возможности купить контроллер. Их просто не продают в моем городе. Желательно что-нибудь попроще. Идеально было бы вот так onetesla.com/midi-interrupter-kit.html#.
avatar
Хотя поправочка: сколько будет стоить UTC 4.0. Именно он!
avatar
Отписался в личку.
avatar
Приветствую! Очень интересно посмотреть на внутреннее устройство прошивки ПЛИС, точнее на то, каким образом осуществляется перепрошивка через UART.
XC3S50AN предоставляет доступ к внутренней flash?
PS Лучше конечно ткнуть где про это все почитать можно и, если не жалко, примеры из проекта касательно перпрошивки
avatar
У xilinx есть документик в котором подробно расписано, как работать с внутренней flash.

В ПЛИСине есть picoblaze, в котором программка, которая принимает данные и дергает линиями SPI. Кусок прошивки, отвечающий за перепрошивку сложновато будет откусить от основного кода, к сожалению.
avatar
Еще один вопросик. В UTC используются линейники LD1117 для питания ПЛИС, не подскажешь как у них дела обстоят с нагревом? Полигон под них большой делал?
avatar
Нагрев, как и у всех линейников определяется падением и током. У меня токи мизерные, поэтому и полигонов нет вообще.
avatar
хочу обновить прошивку с 1 на 2 utc v3.3 прога 1 драйвер9 как это сделать?
avatar
Прошивка от UTC4 не подходит к UTC3.3, обновлять ничего не нужно.
avatar
нижний контур
avatar
Добрый день! Сергей скажите пожалуйста — где вы изготавливайте корпус?
avatar
Это — готовый профиль, продается у нас в магазине «имрад».
avatar
Отверстия вручную делали или чпу резку заказывали?
avatar
лазерная резка
avatar
Подскажите пожалуйста- где заказывали и сколько обошлось?
avatar
Конкретно эти панельки заказывал вот тут. Сколько обошлось не помню, но конторка мне не очень понравилась — за каждое движение нужно платить. Сейчас работаю вот с этими — ребята намного более адекватные и цены очень низкие.
avatar
Огромное спасибо за консультацию! Попробую заказать.
Последняя просьба — напишите пожалуйста модель корпуса.
avatar
Я уже нашел корпус такой как у вас на kosmodrom. Боковые крышки сделаны из акрила?
avatar
Да, акрил.
avatar
Сергей, а как вы зафиксировали плату в корпусе?
avatar
В корпусе есть проточки, в них плата стоит, а по торцам поджимается панельками.
avatar
Ясно, спасибо!
avatar
А чем сделана надпись?
avatar
Конкретно в этом случае — процесс называется «затирка». Не самый лучший способ. Сейчас я пользуюсь печатью УФ-отверждаемой краской — так мне нравится намного больше. Спросите у вашего производителя он подскажет как он может нанести надпись.
avatar
А где вы это делаете?
avatar
тем-же где и порезка
avatar
подключаю к UTC 3.3 ЛИНЕЙНЫЙ БП 24ВОЛЬТА 35ВТ -РАБОТАЕТ ПОТОМ ПОДКЛЮЧАЮ ИМПУЛЬСНЫЙ МАН ВИЛ С ТЕМИ ЖЕ ПАРАМЕТРАМИ НЕ РАБОТАЕТ -НАПРЯЖЕНИЯ 5\3.3\1.3В-НА ДРАЙВЕРЕ ВСЕ В НОРМЕ КВАРЦ 12МГЦ В НОРМЕ-НЕ ПОЙМУ В ЧЕМ ПРИКОЛ И ГДЕ СОБАКА ЗАРЫТА? ПОДСКАЖИТЕ ДРУГИ ДОРОГИЕ!
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.