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 Betreff des Beitrags: SSTC Tutorial für Anfänger
BeitragVerfasst: Mi 8. Jul 2009, 20:08 
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Chefkoch
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Registriert: Di 2. Dez 2008, 19:58
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Hinweise und Tipps zum Bau von SSTCs


Du hast sicherlich im Internet einige Schaltpläne gesehen, wie man SSTC baut und möchtest dir alle Teile bestellen und gerade loslegen.
Leider muss ich dich in dieser Hinsicht enttäuschen, weil es so einfach nicht geht. Als erstes solltest du dich mit der Funktion der jeweiligen Teslaspule auseinandersetzen. Zum Beispiel wie diese Spule und die Ansteuerungen funktionieren. Es gibt z.b. PLL Ansteuerungen und normale Oszillatoren.

Bei einer Feedback Ansteuerung passt der Oszillator die Frequenz selbst an, deswegen ist es auch sinnlos dort ein Frequenz Poti irgendwo zu haben, maximal ein Poti womit man noch andere Parameter nach regeln kann.

Man sollte deswegen schon sich die Schaltungen zu Herzen nehmen und wissen was man aufbaut.

So nun hat man einen Schaltplan gefunden und denkt sich, das Butter ich alles auf eine Platine, hat ja sowieso die gleichen Spannungen und ich kann das so übernehmen.

Falsch gedacht, man kann nicht einfach so 1:1 eine Schaltung übernehmen, dies ist meistens kompliziert und 1:1 kann man den Schaltplan auch nicht übernehmen.

Um mal einige Sachen aufzuzählen:

ICs ziehen gerne mal Spitzenströme, deswegen gehört ein Folienkondensator oder Keramikkondensator(!) mit ca. 100nF zwischen den VCC-Pin (VCC =Spannungsversorgung) und GND (Minus der Schaltung).
Diese Kondensatoren gehören auch nah an diverse Transistor oder Mosfetstufen.
(Elkos sind tabu als Abblockkondensatoren, sie haben einen zu hohen Innenwiderstand, können den Strom nicht schnell genug dem Aktiven Bauteil bereitstellen.)

Des weiteren ist es nicht verkehr einen Elko mit ca. 1000uF noch auf die Platine zu Löten, auch wieder zwischen VCC und GND, damit man einen guten Strompuffer hat für die gesamte Schaltung.

Am besten ist es auch wenn man die einzelnen Bereiche der Schaltung auf eigene Platinen lötet, weil es vorkommen kann, das man zB. Für den GDT-Treiber nicht 12V sonder auf einmal 24 V braucht, des weiteren kann es vorkommen das man für den Oszillator Logik-ICs gekauft hat die auf 5 V rennen und nicht auf den üblichen 12V.

Nach diesen Erklärungen ist es auch sehr ratsam sich mit den Leuten auseinander zu setzen die diese Schaltung entworfen haben.

So nun hast du diese Sache mit den Platinen beachtest und möchtest gerade alles bestellen und so weiter. Hier auch wieder ein HALT.
Nehme dir Zeit die Bauteile zu bestellen und ein wenig darüber Nachforschen wie sie richtig angeschlossen werden und beachte auch die Eigenheiten der Bauteile, so kann es Vorkommen das es Logik-ICs gibt die eine andere Vorbezeichnung haben und so ganz andere Werte haben, gleiches gilt auch für Mosfets von verschiedenen Herstellern, diese können manchmal ganz andere Daten und Werte haben. Des weiteren ist es ratsam auch diverse Kleinigkeiten mitzubestellen wie Klebeband, Kabel und Lötzinn. Es ist sehr sinnvoll die Bestellliste von jemanden anderen Gegen zu Prüfen, wichtig ist auch das du die genauen Bezeichnungen der Bauteile dir raus suchst.


Und sehr wichtig beim Bau von SSTCs oder auch anderen Schaltungen, bestelle immer mehr als du in deiner Schaltung brauchst, es kann vorkommen das einige Bauteile kaputt gehen oder das man sich mal so braucht für andere Schaltungen. Bei mir war es so das ich meinen Oszillator eine Audiomodulation verpassen wollte, es war sehr Praktisch das ich nicht nur einen 10kOhm Widerstand gekauft habe, sondern ein paar mehr.

Das mehr Kaufen gilt ganz besonders den Leistungsmosfets auf der Halbbrücke/Vollbrücke und den Singe-FETs(!!!), es werden definitiv welche kaputt gehen, das passiert auch den besten Leuten die SSTCs bauen.

Nun hast du die ganzen Teile bei Reichelt (http://www.reichelt.de/) oder Conrad (http://www.conrad.de) bestellt und möchtest direkt loslegen die ganzen Bauteile auf eine Platine zu löten, entweder auf eine fertige Platine oder auf eine Lochraster Platine. Bei beiden Arten sei dir gesagt das du die Verbindungen sehr kurz halten musst, sowie die Bauteile nah einander baust und bitte vergesse nicht die Abblockkondensatoren.

So nun ist es an der Zeit jede Schaltungseinheit mal durch zumessen. Heißt soviel wie das du mit dem Multimeter überprüfst wie viel Strom der Oszillator sowie der Treiber zieht.
Ein Halbbrückentreiber sollte nicht mehr als ca. 350mA ziehen, ein Single-FET Treiber nicht mehr als 100mA.

Danach geht es an das Messen: Ein Oszilloskop mit 15MHZ< sowie ein ordentlicher Tastkopf (Kein 5€ China Tastkopf von Ebay) sind PFLICHT (Oszilloskope gibt’s bei Ebay für ca.50€) . Ist sonst wie ein Auto ohne Öl, es fährt net richtig...
Es gibt auch Leute die es geschafft haben, eine SSTC ohne Oszilloskop zu bauen, davon Rate ich jedoch ab!
Wenn du nun die Signale am Oszillator durch gemessen hast, sowie die Signale am Treiber kannst du beginnen den GDT zu wickeln, meistens haben sich Windungsverhältnisse von 1:1 etabliert.
Normalerweise werden die Kabel des GDT verdrillt und dann auf den passenden Kern (Bei Reichelt MAT 77) aufgewickelt, danach der Treiber mit dem GDT und mit der Halbbrücke verbunden.

Nun geht es wieder an das messen, du stellst nun fest ob ein guten Signal an der Halbbrücke herauskommt, gemessen wird mit angeschlossenem(!!!) Mosfet zwischen Gate und Source.

Wenn das Signal nicht passt, solltest du einige Werte wie zb. Den Gatewiderstand sowie den Windungenzahlen des GDT ändern, aber bitte immer eine Sache nach der anderen und nachprüfen.
Die Anstiegszeit des Rechtecksignals sollte ca. 100-200nS betragen, wenn dies nicht der Fall ist, Produziert der Mosfet zu große Schaltverluste und er Überhitzt bzw. wird zerstört.
Ein Sinus ähnliches Signal deutet auf schwere Fehler hin, es kann sein dass DER:
a) Treiber zu schwach ist.
b)GDT zu induktiv ist.(Zu viele Windungen)
c)Gatewiderstand zu hoch ist. (Nicht höher als 15 Ohm!)
d)Ansteuerenden MOSFET eine zu große Gatekapazität hat.

Für diesen Prozess solltest du dir viel Zeit nehmen. Ein großer Fehler was die meisten SSTC Anfänger machen, ist das schlechte Signal durch Leistungsfähigere Mosfet oder IGTBs auszugleichen, welches meistens Fehlschlägt. Ein gutes Signal ist die ¾ Miete des SSTC-Baus.




Nun sind deine Signale in Ordnung und du möchtest direkt die Spule testen und diese an die Stromversorgung hängen. Aber HALT! Ganz wichtig ist es, das du einen Variac hast, mit dem du die Spannung an der Halbbrücke hochfahren kannst, sonst wird das nichts! Auch bewährt haben sich Trafos mit 50/100/150/200 V Abgriffen, jedoch ist ein Variac die beste Lösung, er sollte ca. 5A schaffen. Auf Ebay werden meistens welche angeboten, diese gehen auch so um die 20 € weg.

Nachdem du auch ein Variac/Variacersatz hast, ist es an der Zeit die Halbbrücke unter Spannung zu setzen, aber Stopp! Erst solltest du den Strom überwachen welche deine Halbbrücke zieht, und einen Widerstand von ca. 15 bis 30 Ohm einsetzen. Der ungefähre Strom der dort fließen darf, kannst du durch I=U/R bestimmen. Sollte dieser Strom ca. 1A höher liegen, ist irgend etwas faul.

Wenn du nun diese Schritte durchgeführt hast, dann kannst du deine Primärspule anschließen, achte auf viele Windungen und eine geringe Kopplung, damit der Strom gering bleibt, hier auch wieder: Mit dem Variac die Spannung langsam steigen lassen und den Strom überwachen, sollte der Strom in die Höhe schnellen, sofort ausschalten.


Das soweit zum Bau und der Inbetriebnahme von SSTCs...

Weiteres wird evtl. noch folgen.

Quellen:
Die Tipps habe ich aus dem Forum entnommen sowie von diversen tollen SSTC Webpages von Kilovolt, Steve Ward, CTC etc...


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