Max's DRSSTC - First Demo! :D

[MaxZ]

Guten Abend liebes Forum!


Hier möchte ich euch meine geplante DRSSTC vorstellen!
In meinem Post zum Treiber habe ich ja schon ein paar Details verraten, jetzt also das ganze Projekt.
Die technischen Daten stehen bereits zum Teil fest, aber die Anordnung und das Aussehen ist noch recht vage.

Edit (11.08.17): Erste Vorführung! Nicht einmal halbe Leistung, aber mehr als ausreichend!

Edit (27.03.17): Was lange wärt, wird endlich gut heißt es. Hier hat's bis zur Seite 15 gedauert, bis das erste Erfolgserlebnis aufgetaucht ist. Wenn das Projekt erst abgeschlossen ist, kommen auch nochmal die finalen technischen Daten irgendwo hinstehen.

Edit (19.10.19): Das Dauerprovisorium hat lange genug angehalten; Fehler gab's genug zu verbessern. Ab hier wird's in Angriff genommen.

Eckdaten:

• Interrupter: Arduino mit einer Menge Schnickschnack
• Treiber: UD2.7
• Brücke: 4x SKM200GB128(300A/1200V) IGBT Halbbrücken-Bricks
• Verbindungen im Brückenteil aus Kupferblechen (1-2mm) geplant
• Kühlkörper: etwas unterdimensionier mit seinen 83*300*400mm
• Buskondensator: (2 Kondis in Serie) 3 mal parallel; je 3300uF @ 450V => 4950uF @ 900V
• Stromversorgung: 230VAC per Brückengleichrichter (35A/700VAC/1000VDC) auf 650VDC gleichgerichtet und verdoppelt
  Oder (beides werde ich einbauen): 400V Dreiphasen auf 565V gleichgerichtet
• MMC: 544 mal WIMA FKP1 10nF @ 2000V
• Primärspule: 10m Kupferrohr (10mm) vorhanden
• Sekundärspule: 20cm Durchmesser, 80cm hoch, 0,5mm Draht => knappe 1600 Windungen (noch nicht gewickelt)
• Topload: Skelett Topload
• Gehäuse: Auf Maß aus Plexiglas (o.ä.) gemacht (noch nicht, aber wird! )

Kommentar zum Topload:
Genaue Abmessungen stehen noch nicht fest, geht in Richtung 30cm hoch, 80cm im Durchmesser.

Kommentar zur Brücke:
Diese IGBTs haben eine Gatekapazität von 17nF. Da ich jeweils 2 parallel habe, macht das je 34nF. Damit liege ich immer noch ein Stück unter der Gatekapazität der viel verwendeten CM300 (50nF). Klar muss der Treiber im Endeffekt mehr als nur 32nF umladen, da noch weitere Effekte mitspielen, aber das ist bei den CM300 ebenso der Fall. Deshalb mache ich mir wenig Sorgen um Treiberleistungsprobleme.
Gemäss zeemans Erfahrungen hoffe ich, mit dem Primärstrom auf rund 1200A zu kommen. Das allerhöchste was ich den Bricks zumuten würde, wären 1500A (also 750A/Brick, die für 300A Hardswitching ausgelegt sind, und sich an 800A Softswitching nicht stören). Ich weiss aber nicht, ob ich so weit gehen werde, das zeigt sich erst wenn die Spule getestet wird.

Problem MMC:
Dank kilovolt bin ich unschlagbar günstig an 544 WIMAS gekommen. Die schiere Zahl verheisst zwar Strafarbeit an der Lötstation, dafür erhalte ich aber einen sehr (strom)robusten MMC. Doch ich habe ein Problem mit der Spannungsfestigkeit. Ursprünglich wollte ich die Caps in Strings von 4 in Serie und davon 136 parallel aufteilen, was mir 340nF @8kVDC geben würde. Wenn da allerdings bis zu 1500A durch sollen bei +/-70kHz, bedeutet das, dass 10kV anliegen... (Berechnungen mit kaizerpowers online Rechner gemacht)Da ich damit sogar die DC Spannungsfestigkeit um satte 2kV überschreit, zweifele ich daran, dass das lange hält.
Wenn ich mehr Caps in Serie anordne, wird es nur noch schlimmer: die Kapazität sinkt, womit die Impedanz steigt: z.B. hätte ich an einer 10kVDC Anordung 14kV anliegen (beim Maximalstrom von 1500A).
Die einzig passende Anordnung die ich gefunden habe, war ein 6kV MMC mit 600nF. Bei 70kHz und 1500A bedeutet das eine Spannung von 5,7kV. Das beschert mir aber ein weiteres Problem: laut Raacke liegt (mit z.B. einem 30cm hohen und 80cm breiten Topload) die Resonanzfrequenz zwar bei den gewünschten 70kHz, doch bekanntlich sinkt die durch die Blitze ein gutes Stück ab (bis 20% glaub ich gelesen zu haben).
Damit steigt die Impedanz des MMC wieder und die Spannung wird schlussendlich doch wieder zu hoch...

Kleinere Fragen

1. Die TVS-Dioden kann ich ohne Bedenken in Serie schalten, gell?
2. Ist angesichts der vorhandenen TVS Dioden ein(/mehrere) IGBT-Snubber Kondensatoren nötig?
3. Mit welcher Software hat loneoceans die CAD Entwürfe seiner DRSSTCs erstellt? Gibts da "Bauteilbibliotheken" oder hat er sämtliche Teile selbst modelliert?
4. Nachtrag - Noch eine: Als GDT wollte ich 2 GDTs nehmen. Der Kern wäre ein mat 77, aber welche Größe? Reichen 35mm Durchmesser oder sollte ich zwei mit 61mm nehmen (Siehe hier)

Warum?
Klar könnte ich so manches Problem umgehen, würde ich die Spule schrumpfen, oder doch einfach nur eine normale Brücke anstelle einer doppelten Brücke bauen. Doch wie ich bereits im Thema zu meinem UD2.7 schrieb, ist dies für's erste die letzte Gelegenheit für ein derartiges Projekt.
Noch dazu kommt, dass die Spule sehr wahrscheinlich mal auf öffentlichen Veranstaltungen vorgeführt wird. Deshalb - ich sag's ganz offen - soll sie so lange Blitze wie möglich schaffen!


Liebe Grüße,
Max

PS: Eins könnt ihr mir glauben: die Vorfeude ist riiieeesig!!!

[ferrum]

Da hat aber einer ordentlich eingekauft. Ich wünsche dir viel Glück dabei. Sieht jetzt schon nach was ordentlich grossem aus.
lg Flo

[MaxZ]

Hallo ferrum!

Danke der Glückwünsche!
Der Hauptgrund, warum ich jetzt, nach einer eher gescheiterten ersten SSTC gleich so ein Projekt in Angriff nehme, ist kilovolt's Materialspende (alles auf dem Foto stammt von ihm). Er hat mir das Material so großzügig angeboten, dass ich nicht nein sagen konnte. Aber da ich sowas nicht einfach in einer Ecke verstauben lassen kann, sehe ich mich leider gezwungen eine weitere, hoffentlich erfolgreichere Spule zu basteln.

Liebe Grüße,
Max

[kilovolt]

Guten Abend Max

Das sieht echt sehr vielversprechend aus und es freut mich sehr, wenn Du das Material verwenden kannst.

Noch ein Wort zum Strom und zum MMC. Ich würde mir hier keine grauen Haare wachsen lassen wegen der Reaktanz des MMCs.
Erstens würde ich nicht unbedingt mit 1500A Spitzenstrom rechnen. Solltest Du wirklich 1500A fahren, dann sehe ich das grössere Problem bei den Bricks, weniger bei den Kondensatoren. Ich fahre bei meinem Setup mit "richtigen" 400A Bricks noch keine 1000A, weil ich mich selbst damit fast nicht traue, mehr Gas zu geben. Gerne kann ich Dir aber versichern, dass mit so 1.3 bis 1.4m Funkenlänge und 800 bis 1000A Spitzenstrom schon irgendwann der Punkt kommt, wo Du Dich fast nicht mehr traust, noch mehr zu geben, weil wirklich die Post abgeht. In Wirklichkeit kommt das alles ganz anders rüber als auf dem Computer, und ohne Gehörschutz geht schon gar nichts mehr, jedenfalls in einem geschlossenen Raum nicht. Die zweite Sache ist folgende: Die Berechnung von KaizerPower ist mir ehrlich gesagt suspekt. Sie berücksichtigt meines Erachtens nicht, dass in einem Serieschwingkreis eine Spannungsüberhöhung abhängig von der Güte auftritt bei Resonanz. Die Güte sehe ich jedenfalls nirgends bei seinen Berechnungen, alleine deshalb halte ich diese nicht unbedingt für verlässlich. Wiederum ist nicht berücksichtigt, dass die Verhältnisse unter Belastung mit der Sekundärspule resp. den Entladungen dort wieder ändern, denn der Sekundärkreis entzieht dem Primärkreis ja laufend Energie. Man kann daher den Primärkreis nicht einfach losgelöst betrachten und wie gesagt, man kann auch nicht sagen, wie hoch die Spannung über dem MMCs wird, da diese von der Güte des Schwingkreises abhängig ist. Mag vielleicht sein, dass man sich damit eine Grössenordnung vorstellen kann, aber viel mehr dürfte das wohl eher nicht sein.

Mit den SKM200GB128D Bricks würde ich mal 1000A anstreben und schauen, ob sie überhaupt dies packen. Das wäre doch durchaus schon eine gute Sache und die Resultate wären sicher vielversprechend.

Zwei separate GDTs sind sicher empfehlenswert. Statt MAT77 kannst Du auch die blauen N30-Kerne nehmen. Diese werden oft verwendet im DRSSTC-Bau. Muss man halt testen, womit man die besten Flanken bekommt. Aber aufgepasst, Flankensteilheit ist zwar gut, aber nicht alles. Eine zu gute Flankensteilheit bringt Durchschussprobleme und vorallem unschöne Spannungsspitzen. Habe bei meiner DRSSTC 1µs Anstiegszeit, was zwar viel ist, aber bis jetzt hatte ich damit noch keine Probleme oder vielleicht sogar gerade deswegen traten keine Shootthrough-Konditionen auf.

Die TVS-Dioden sind gut und lassen sich in Reihe schalten, ersetzen aber die Snubberkondensatoren nicht unbedingt.

Gruss kilovolt

[MaxZ]

Guten Abend kilovolt!


Danke für die umfangreiche Antwort!

weil wirklich die Post abgeht

*sabber*

Wie würdest du die WIMAs denn anordnen?

Mit den SKM200GB128D Bricks würde ich mal 1000A anstreben

Für parallele Bricks? Wären ja dann "nur" 500A pro Brick, und die hat zeeman ja schon locker mit seinem Setup erreicht. Anders gesagt hoffe ich eigentlich sehr, dass sie die schaffen. Ich glaub dir auch gerne, dass das jonglieren mit Zahlen am Computer wesetlich einfacher ist, als wenn man gerade über 1 Meter lange Blitze live vor sich hatte, dann zu sagen "okay, legen wir noch nen Zahn zu"

Statt MAT77 kannst Du auch die blauen N30-Kerne nehmen. [...] Muss man halt testen

Wenn möglich möchte ich nicht kaufen und dann testen. Wäre dankbar zu erfahren, womit es erwiesenermaßen funktionniert, dann ist es mir ehrlich gesagt nicht wert, weitere Ringkerne zu kaufen, um zu erfahren, dass damit genau so gut (also kaum besser) funktionniert.

TVS-Dioden [...] ersetzen aber die Snubberkondensatoren nicht unbedingt.

Sind die Dioden für sehr kurze Spannungsspitzen zu langsam? Muss dann mal sehen, welche Typen und Größen da geeignet wären...


Liebe Grüße,
Max

[kilovolt]

Standard-TVS-Dioden sind erstaunlich schnell. Hab mal Versuche mit einem professionellen Pulsfunktionsgenerator und kleineren 20V TVS-Dioden gemacht und selbst bei extrem schnellen Anstiegszeiten konnten sie mithalten. Wie es mit den 400V TVS-Dioden aussieht, weiss ich nicht, aber ich denke, sie sind auch nicht schlecht. Die Snubberkondensatoren kommen aber sicher besser klar mit hohen Strömen und sie helfen, Streukapazitäten des Layouts etwas zu kompensieren. Sie drüften den Dioden eine Menge Arbeit abnehmen.

Wenn möglich möchte ich nicht kaufen und dann testen. Wäre dankbar zu erfahren, womit es erwiesenermaßen funktionniert, dann ist es mir ehrlich gesagt nicht wert, weitere Ringkerne zu kaufen, um zu erfahren, dass damit genau so gut (also kaum besser) funktionniert.

Gerade bei den Kernen macht es aber Sinn, einige Exemplare zu testen und zu schauen, unter welchen Bedingungen sie die besten Ergebnisse liefern. Die Kerne sind sehr günstig und machen auf die gesamte DRSSTC nicht viel aus. Zudem kannst Du übrige Kerne noch für ne Menge anderer Sachen nutzen, evt. für die Feedback-CTs oder sonst für ein Projekt. Ich hätte auch im Vorfeld mehr testen sollen, nun, da ich erkannt habe, dass ich besser die N30-Kerne genommen hätte statt meiner grossen wer-weiss-was-Ferrite, hätte ich mir einiges an Arbeit ersparen können resp. jetzt, wo das Setup läuft, möchte ich trotz nicht-idealen Kernen schon gar nicht mehr wechseln (never touch a running system).

Für parallele Bricks? Wären ja dann "nur" 500A pro Brick, und die hat zeeman ja schon locker mit seinem Setup erreicht.

Ja schon, aber die Frage ist halt dennoch, wie gleichmässig sich die Ströme bei der Parallelschaltung tatsächlich aufteilen und was man letztendlich riskieren will. Auch das wäre evt. mal noch ein Vor-Versuch wert. Wäre da nicht das Risiko, dass man nebst den IGBTs noch ne Menge anderer Bauteile abschiesst und evt. auch den Treiber, würde ich es bei meinem Setup wohl auch mal draufankommen lassen, hab ja noch mehr Bricks Dennoch ist mir die Vorstellung eines Brückencrash bei solch extremen Werten alles andere als sympathisch, denn ich bin mir absolut bewusst, wie bereits eine kleine, vergleichsweise schwache SSTC-Brücke explodieren kann

Ein herzlicher Gruss
kilovolt

[Daniel]

Hartes Vorhaben mit parallelen Bricks ^^
Ich persönlich würde das eher nicht machen...

Nim N30 Kerne. Ich hab bei meiner größeren Vollbrücke 2 Stück 50mm genommen. Hab damit sehr schöne Flanken bei ca 50kHz bekommen. Hatte die Vollbrücke bei einem Induktionserhitzer in Verwendung, gingen ca 15kW drüber.

Wenn Du die Version vom UD mit Phase Lead hast dann brauchst du keine TVS Dioden. Snubber Kondensatoren sind aber sicher kein Nachteil. Der ganze Aufbau sollte so wenig Induktivität haben wie möglich. Am besten Laminierte "bus bars".
So hab ichs gemacht:

[ externes Bild ]

Phu ich sollte meine Brick Vollbrücke auch mal zu ner DRSSTC verwursten... Verstaubt im Keller

[ferrum]

Guten Abend kilovolt!


Danke für die umfangreiche Antwort!

weil wirklich die Post abgeht

*sabber*

Wie würdest du die WIMAs denn anordnen?

Mit den SKM200GB128D Bricks würde ich mal 1000A anstreben

Für parallele Bricks? Wären ja dann "nur" 500A pro Brick, und die hat zeeman ja schon locker mit seinem Setup erreicht. Anders gesagt hoffe ich eigentlich sehr, dass sie die schaffen. Ich glaub dir auch gerne, dass das jonglieren mit Zahlen am Computer wesetlich einfacher ist, als wenn man gerade über 1 Meter lange Blitze live vor sich hatte, dann zu sagen "okay, legen wir noch nen Zahn zu"

Statt MAT77 kannst Du auch die blauen N30-Kerne nehmen. [...] Muss man halt testen

Wenn möglich möchte ich nicht kaufen und dann testen. Wäre dankbar zu erfahren, womit es erwiesenermaßen funktionniert, dann ist es mir ehrlich gesagt nicht wert, weitere Ringkerne zu kaufen, um zu erfahren, dass damit genau so gut (also kaum besser) funktionniert.

TVS-Dioden [...] ersetzen aber die Snubberkondensatoren nicht unbedingt.

Sind die Dioden für sehr kurze Spannungsspitzen zu langsam? Muss dann mal sehen, welche Typen und Größen da geeignet wären...


Liebe Grüße,
Max

Zu 500A*2=1kA das stimmt nur begrenzt wenn die Stromverteilung exakt gleich ist wenn da dann noch Temperaturkoeffizienten mit reinspielen ist es nicht mehr so sicher dass wenn über 2 bricks 1kA geht dass davon jeweils 0,5kA durch einen Brick Fliesen könnten auch 0,7kA m einen sein und 0,3kA im andern. Das überlebt der eine dann wahrscheinlich nicht. Bezüglich MAT77 ich hatte in meiner SSTC N30 drinnen und das hat auch super geklappt wohlgemerkt bei 600kHz.
lg Flo

[MaxZ]

Hallo nochmals!


Danke kilovolt, Daniel und ferrum für eure Tipps!

Gut zu wissen, dass die TVS' auch für schnelle Spitzen geeignet sind!
Da ich den UD2.7 mit Phase lead verwende, genauso wie "laminierte bus bars" (danke Daniel! Kam nicht mehr auf's Wort), stimme ich grundsätzlich zu, dass Spannungsspitzen beim Schalten nicht mein größtes Problem sein werden. Dennoch werde ich wohl einen kleinen Snubber und eine TVS Diode je CE-Strecke verbauen (und sei es schon nur wegen eines möglichen, wenn auch mit Strikerail unwahrscheinlichen Arc-overs).

So wie es aussieht, werden N30-Ferritringe meine ersten Testkandidaten sein.

Komischerweise hatte ich bei den 4 Crashs meiner SSTC Halbbrücke (dabei ist mal die Schmelzsicherung des Variacs explodiert..., mal die Hauptsicherung im Haus rausgeflogen)
1) Nie ein IGBT/Mosfet, der explodiert ist (noch nicht mal gerissen).
2) Nie Schäden am Treiber
Klar ist mir bewusst, wenn ich hier so lese, dass ich 4 Mal gehörig Glück hatte.
Zum Schutz des Treibers im Falle eines möglichen Crashes werde ich an den GDT-Anschlüssen 30V TVS-Dioden anbringen. Wenn ich kilovolt richtig verstehe, sollten die den eventuell bei einem Crash entstehenden Müll zuverlässig abfangen und so die Überlebenschancen des Treibers erhöhen. (Was nicht heißen soll, dass ich auf einen Crash hinarbeiten will!)
Ebenfalls interessant ist, dass Bricks scheinbar nicht wirklich explodieren im Falle eines Crashes. Auf youtube z.B. gibt es mehrere Videos sterbender Bricks in DRSSTCs, wobei nirgens ein Knall zu hören war. Ich habe auch noch keine Fotos eines Bricks mit kaputtem Gehäuse gesehen. Im Gegenteil: wie es scheint, fängt die geleeartige Beschichtung der IGBTs im Inneren die Explosion sehr gut auf. Noch dazu kommt, dass es sich hier nicht um luftdichte Gehäuse handelt, wo sich gefährlicher Druck aufbauen könnte (siehe auch hier (Unbeding die verlinkten Makroaufnahmen ansehen!!))

Die Idee eines vorläufigen Tests ist wirklich sinnvoll. Als Setup fällt mir da folgendes ein: 130A Schweißtrafo + 240A Diode + IGBTs.
@ferrum: aufgrund des positiven Temperaturkoeffizients der Bricks sollte sich der Strom eher gleichmäßig verteilen, aber ich werde das zur Sicherheit alles testen und nachmessen.


Liebe Grüße!
Max

[kilovolt]

Guten Morgen Max

Komischerweise hatte ich bei den 4 Crashs meiner SSTC Halbbrücke (dabei ist mal die Schmelzsicherung des Variacs explodiert..., mal die Hauptsicherung im Haus rausgeflogen)
1) Nie ein IGBT/Mosfet, der explodiert ist (noch nicht mal gerissen).
2) Nie Schäden am Treiber

Yep, da hast Du bei Deinen Crashs aber definitiv Glück gehabt. Mit TO247-Brücken habe ich einige hübsche Erfahrungen gemacht, was umherfliegende Kunststoffsplitter angeht. Das kann dann etwa so aussehen (Bild nicht von mir):

[ externes Bild ]
Bildquelle: http://music-electronics-forum.com/t4667/

Auch bei diesme Beispiel hier denke ich weniger, dass der Brick einfach lautlos gestorben ist
http://www-internal.psfc.mit.edu/resear ... n%2056.jpg

Bildquelle: http://www-internal.psfc.mit.edu/resear ... 20and%2056

Ebenfalls interessant ist, dass Bricks scheinbar nicht wirklich explodieren im Falle eines Crashes.

Auch darauf würde ich mich nicht unbedingt verlassen. Habe mich diesbezüglich mal mit einem befreundeten Elektroingenieur für Leistungselektronik (dieser ist beruflich an der Entwicklung grosser Umrichter beteiligt) unterhalten, und der hat mich unmissverständlich vor explodierenden Halbleitern gewarnt in Verbindung mit grossen Elkos. Allerdings muss ich zugeben, dass sich seine Erfahrung vorallem auf viel grössere Halbleiter bezieht, genaugenommen auf IGCTs, eine Art Thyristor für's ganz Grobe. Dort arbeiten die mit Leistungen im zweistelligen MW-Bereich, das ist natürlich schon nicht 100% mit unserem Gebiet vergleichbar, dennoch, auf die leichte Schulter nehme ich dieses Thema nicht mehr. Er sagt, wenn Elkos mit tiefem ESR beteiligt sind und es zu einem satten Kurzschluss über einen Halbleiter kommt, dann fliessen da kurzzeitig so hohe Ströme, dass es den Halbleiter durchaus mechanisch zerreissen kann (was mir auch einleuchtet und sich deckt mit meinen TO247-Erfahrungen). Bricks habe ich allerdings noch keine abgeschossen bis jetzt.

Zum Schutz des Treibers im Falle eines möglichen Crashes werde ich an den GDT-Anschlüssen 30V TVS-Dioden anbringen.

Dazu möchte ich auch noch was loswerden. Die TVS-Dioden dienen nur dem Schutz der Endstufengates vor Spannungsspitzen des GDTs. Sie halten den kurzzeitigen Leistungen einer fetten Kondensatorentladung von der Endstufenseite her wohl eher nicht stand. Eine solche Diode bricht im Extremfall einfach entzwei und schützt dann nicht mehr.

Bitte nicht falsch verstehen: Ich möchte Dich in keinster Weise demotivieren, höchstens etwas desillusionieren

EDIT:

Wie würdest du die WIMAs denn anordnen?

Das ist eine gute Frage. Ich würde vermutlich schauen, dass ich bei der gewünschten Resonanzfrequenz etwa 5 bis 6 Primärwindungen abgreifen kann. Die Kapazität ergibt sich dann daraus, und aus der Kapazität auch die bestmögliche Spannungsfestigkeit. Ich denke, etwa 300nF wären als Anhaltspunkt sicher nicht schlecht für ca. 100kHz. Für mein MMC habe ich 8kVDC Spannungsfestigkeit gewählt. Dabei habe ich mich an Standardsetups im Internet orientiert, die etwa in der gleichen Grössenordnung lagen wie meines.

Gruss kilovolt

[MaxZ]

Guten Morgen!


Mir ist viel lieber, du desillusionnierst mich jetzt, als dass mir die schöne Anlage später um die Ohrem fliegt...

Zugegeben, bei sämtlichen Crashes war keine Glättungskapazität im Spiel, was mich sicherlich vor größerem Unheil bewahrt hat.

Mit den Elkos hast du natürlich recht: im schlimmsten Fall müsste die Brücke bei mir 2kJ Energie aus den Elkos verbraten... So gesehen würde ich nicht mehr darauf wetten dass alles heil bleibt.
Dein Bild hat auch eindrücklich gezeigt, wie es so einen Brick zerlegen kann... Hoffentlich werde ich keinen derartigen Crash erleben; das muss echt nicht sein.

Bezüglich der TVS Dioden war ich vielleicht etwas ungenau: Zusätzlich zu denen Dioden an den Gates selbst, wollte ich auch welche am Treiberausgang anbringen. Wenigstens diesseits des GDTs sollten sie Rückwirkungen etwas eindämmen - oder ist das ebenfalls zu optimistisch eingeschätzt?

Was nun den MMC angeht, versuche ich, weitere Informationen darüber zu finden, ansonsten werde ich wohl die 340nF/8kV Variante verbauen, da ich eher in Richtung High-Z als in Richtung Low-Z tendiere.


Liebe Grüße,
Max

[zeeman]

Hi,

ich würde auch mal richtung 340nF gehen, ich habe 335nF und der Current-ringup ist da schon ziemlich heftig. Bei 500nF hast du so schnell mal über 1000A im Schwingkreis wenn du nicht aufpasst da kann dir auch die OCD nicht mehr helfen.
Ich hatte inzwischen auch das Problem dass mein resonator sonstwo Blitze spuckt wo es nicht sein sollte. Vielleicht macht sich da der arg dünne draht bemerkbar (0,24mm hab ich gaub ich gebaut). Lieber die Sekundärspule etwas breiter machen (20cm?) und dafür mit dickerm Draht wickeln, vielleicht richtung 0,4?

Auch TVS Dioden würde ich trotzdem reinmachen, schadet ja nix bringt dir aber definitiv zusätzliche Sicherheit.
Gibt ja auch noch das Thema freewheeling oder hab ich da was falsch verstanden?

Meine OCD ist ja um die 650A eingestellt und leuchtet sehr sehr oft. Ich habe noch nicht genau gesehen wie hoch der Strom überschwingt. Es ist nicht ganz einfach sich aufs Oszi zu konzentrieren wenn 2 Meter daneben 1,4 Meter Blitze in die Luft schlagen Als pessimist gehe ich mal von 700 bis 800 tatsächlichen Ampere aus. Zum Thema Tuning kann ich momentan sagen dass meine Primary so stark tiefer getunt ist dass ich bis 140uS Pulsweite gar keinen Ausbruch habe und dann plötzlich Schlagartig direkt ein Meter rauskommt. Aber nur so bleibt der Primärstrom bei voller Schlagweite im Rahmen. Je Länger die Blitze dann werden umso weniger leuchtet die OCD.

Zum parrallelschalten kann ich nur folgendes sagen. Ich habe diese Abhandlung gelesen die Kilovolt über SPT gepostet hat und meiner Meinung nach.... wenn es mit diesem Bricks nicht geht dann gehts mit keinen. Wenn konstruktiv alles stimmt sollte man davon ausgehen dass sich die Ströme einigermaßen gleichmäßig aufteilen. Würde aber auch eher erstmal nicht über sagen wir mal 1200A gehen und immer schön Sicherheitsabstand wahren
Da dürftest du schon an die 2 Meter rankommen und glaub mir das gibt ADRENALIN ohne Ende!

grüße,
Zeeman

[MaxZ]

Hallo zeeman,


Schön zu sehen, dass du meinen Vorschlägen für die Sekundärspule zustimmst

Sekundärspule: 20cm Durchmesser, 80cm hoch, 0,5mm Draht

Verstehe ich dich richtig, dass wenn der Primärkreis auf eine zu hohe Frequenz eingestellt ist, der Primärstrom stärker ansteigt, ohne dass signifikant mehr Output rauskommt?

Bezüglich des Sicherheitsabstandes: Jetzt bin ich froh, damals nicht das 3m, sondern das 8m Glasfaserkabel genommen zu haben
Aber stimmt schon, in der Garage kann ich die Spule wohl nicht mehr abstimmen...

Zum parrallelschalten kann ich nur folgendes sagen. [...] wenn es mit diesem Bricks nicht geht dann gehts mit keinen.

Du hast kilovolts Dokument zu den IGBTs (resp. der hier verwendeten Technik) also auch so wie ich verstanden.

Ich habe übrigens meinen Physiklehrer bezüglich der Spannung am MMC gefragt, er meinte, ob ein Kondensator nun in einem Schwingkreis sei oder nicht, ändere nichts daran, dass er bei gegebener Frequenz eine bestimmte Impedanz habe und damit auch einen davon abhängigen Spannungsabfall über den Kondensator. Aber das gilt für einen normalen Schwingkreis, hier liegt ja noch ein anderes Szenario vor. Weiter bin ich nicht gekommen, aber er hat angeboten, mir weiterführende Domumente zukommen zu lassen.
Im Endeffekt werde ich wohl den MMC wie vorgeschlagen aufbauen und nachmessen, in wie fern die Berechnungen stimmten oder nicht.

Liebe Grüße,
Max

[kilovolt]

Hallo Max

Die Aussage Deines Physiklehrers verunsichert mich etwas. Ich glaube das ehrlich gesagt nicht so ganz. Meiner Meinung nach passiert in einem Serieschwingkreis folgendes: Wenn man den Kreis mit seiner Resonanzfrequenz anregt, so wird die Impedanz der Spule gleich gross wie die Reaktanz des Kondensators. Dies ebeiden Blindanteile heben sich dann auf und es wirkt nur noch der ohmsche Anteil beider Elemente. Dadurch fliesst ein hoher Strom, der über beiden Elementen eine hohe Spannung bewirkt. Diese beiden teilspannungen werden umso höher, je höher die Güte ist, denn je grösser die Güte, desto niedriger die ohmschen Anteile, desto höher der Strom, desto höher die Teilspannungen. Das ist mein verständnis der sache. Wenn nun aber die Güte nirgends eingerechnet wird, wie will man dann eine Aussage über die Spannung am Kondensator treffen?

Wie auch immer, ich lasse das mal so im Raum stehen, denn ehrlich gesagt bin ich nun schon etwas irritiert. Ein Physiklehrer muss ja wissen, wie es ist.

Gruss kilovolt

[kilovolt]

Die Sache hat mir keine Ruhe gelassen und ich habe nochmals darüber nachgedacht. Dein Physiklehrer hat absolut Recht, irgendwie hatte ich da einen üblen Hänger Stimmt natürlich, die Reaktanz des Kondensators ist immer gleich, nur fliesst bei Resonanz natürlich ein höherer Strom durch den Schwingkreis, der dann auch einen höheren Spannungsabfall verursacht. Wenn man jedoch den Strom kennt, kann man den Spannungsabfall 1:1 bestimmen, und das ist das, was KaizerPower macht. Also nochmals: Alles korrekt und ich war ein Depp

Nur die Sache mit dem Streamer-Load, also der Last durch den Funkenausbruch, kann man nicht so einfach berücksichtigen. Naja, KaizerPowers Ansatz ist aber doch eine gute Hilfe, das muss ich zugeben. Müsste vieleicht mein Setup auch noch über die Reaktanz des Kondensators bei 110kHz nochmals durchrechnen

Gruss kilovolt