корекция на грешки
Изглежда, че всеки първи строител на Tesla вече е сглобил „качер“. На всеки втори гръмна, а всеки четвърти се опитва да разбере от мен защо е гръмнал. Затова днес ще се опитаме да работим върху грешките в схемата kacher.
Класическата схема на качер изглежда така:
Работи съвсем просто - токът от мрежата 220V преминава през индуктора L1, коригира се от диода D1 и кондензатора C1.
Резисторите R1 и R2 са избрани така, че транзисторът да е на прага на отваряне. Когато се отвори, токът започва да тече през намотката L2 (това е първичната намотка), докато трептенията започват в резонатора L3. Трептенията затварят транзистора (за това трябва да изберете правилно фазирането на намотките) и след това го отворете отново и веригата „стартира“.
Ценеровият диод D2 предпазва вратата на транзистора от високо напрежение и в същото време. осигурява път за вторичния ток към земята.
Изглежда страхотна схема! Много просто и дори работи. Но има и няколко недостатъка.
контрол
Специално за тази статия събрах класическо качество и се оказа, че токът в резонатора L3 расте доста бавно. В същото време транзисторът е в линеен участък (и нито отворен, нито затворен), поради което отделя много топлина и транзисторът се превръща във фурна. Транзисторът е особено жесток, когато трептенията не започват - цялата подадена мощност се разпределя към него.
За да предотвратим транзистора да бъде в линеен режим, имаме нужда от "истински" драйвер. Използвах готов чип, но съм почти сигурен, че може да се използва само допълваща се двойка биполярни транзистори.
В същото време беше необходимо да се добави захранващ трансформатор. Опитах се да направя диаграма ссамостоятелно хранене, но нищо добро не излезе. Нашият качер започна да изглежда така:
Тук резистор R1 осигурява задействане чрез превключване на изхода на транзистора при 50Hz. Такава схема започна да се загрява много по-малко, стартира се без никакви настройки и работи много стабилно.
Големият недостатък на такава стартова система е, че ако нещо се обърка и трептенията в намотката спрат, транзисторът ще остане отворен и ще изгори като при класически квалитет, може да помогне дросел или някоя по-интелигентна стартова система, но няма да се занимаваме за сега :)
Има много големи удари на напрежението при източването на транзистора. Те се появяват поради факта, че когато транзисторът се изключи, първичната намотка, като всяка индуктивност, продължава да поддържа ток през нея. Токът няма къде да отиде и зарежда капацитета drain-source до много високо напрежение.
Но имахме късмет - когато се превиши максималното напрежение, MOSFET транзисторите работят като ценерови диоди - пробиват, но в същото време не се повреждат. Индукторът L1 служи за ограничаване на тока през транзистора.
Това решение има два недостатъка -
- Транзисторът се загрява за цялата неизползвана мощност (тоест мощността за мощността, предадена от дросела, минус мощността на стримера) и може да се използва като котел.
- Самите дросели са доста големи и за прилична мощност трябва да вземете значителна ръка от тях.
Когато транзисторът е изключен, първичната намотка зарежда кондензатора C4 (токът протича по пътя L2-C4-D6), а когато е включен, C4 се разреждапо пътя D7->L1->C4->Q1. В резултат на това напрежението при изтичане на Q1 достига 2x захранващото напрежение, което вече е доста приемливо.
Естествено малките игли могат да скочат над захранващото напрежение, но могат да бъдат уловени с обикновен супресор:
Безопасност
Такъв качер е много опасно нещо. Неговият стример не е изключен от мрежата по никакъв начин, считайте го свързан към фазата. Хората тук много обичат да се катерят в стримера с ръцете си и могат много лесно да ги унищожат. За разединяване можете да опитате да използвате кондензатор Y2, но тъй като той не работи в нормален режим, никой не може да гарантира, че няма да пробие, така че остава само да използвате токов трансформатор, за да вземете сигнала за обратна връзка:
Като алтернатива можете да пуснете качера през изолационен трансформатор 220/220, както направих аз.
Все още можете да подобрите много в тази малка верига, но тези промени са достатъчни, за да стартира веригата доста добре, нищо не се загрява и всичко работи стабилно. Изсмивах всичко в "най-добрата традиция на макет" с транзистор IRFP450, тесла намотка QCW, изпражнения и разклонения.
Стримерът веднага се оказа от порядъка на дължината на вторичната намотка. Естествено, 220v не може да се достави директно към IRFP450; той е проектиран само за 500v, а при 220v ще има 700v, следователно трябваше да го захранвам през LATR.
Бобината L1 е навита върху рамка от спойка с диаметър 2 cm, съдържа 20 навивки тел с диаметър 0,5 mm, без сърцевина.
От една страна, получихме добри резултати и ако поставим някои транзистори по по-мощен начин, това качество може да се свърже директно към мрежата и да се получат доста големи стримери.
От друга страна, схемата се оказа не много по-простана класическата схема с половин мост, но в същото време има проблеми с безопасността, натоварването на компонентите тук е много по-голямо, добре, все още има няколко неразрешени точки - например повреда по време на късо съединение на вторичната намотка. Като цяло, ако искате по-добри резултати от тези на снимката или искате надеждна тесла, не бих губил време за качество.