kilovolts QCW-DRSSTC

Der richtige Platz für SGTCs, (DR)SSTCs, VTTCs und Konsorten.

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MaxZ
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von MaxZ »

Hallo nochmals,

Kleiner, vergessener Nachtrag: Warum ist Phase-Lead in diesem Fall so wichtig? Ich dachte das würde eher große Spulen mit hohen Primärströmen und trägen Bricks betreffen? Oder fallen hier aufgrund der hohen Frequenz die Verzögerungen durch den Treiber mehr ins Gewicht? Von dem Standpunkt her würde Phase-Lead immer Sinn machen - oder gar nicht. Jetzt habe ich nen Knoten im Kopf... :D

Liebe Grüße,
Max
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kilovolt
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von kilovolt »

Ehrlich gesagt, ich bin selber nicht so ganz überzeugt, dass Phase Lead so wichtig ist. Ich könnte mir aber vorstellen, dass bei den viel längeren Ontimes mehr Verlustleistung entsteht, wenn nicht genau in den Nullpunkten geschalten wird. Zudem könnte ich mir vorstellen, dass eine perfekt schaltende Brücke weniger Störungen zurück in den Buckconverter reflektiert. Loneoceans betont auch, dass Phase Lead wichtig sei, aber die Begründung ist etwas diffus.

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Daniel
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von Daniel »

Ich hatte die Spule damals mit Raacke berechnet ja. Also die normale Resonanzfrequenz. War aber mit dem neuen Topload hinfällig. Wusste damals auch noch nix vom high pole... Frequenz hängt aber echt sehr stark von der Kopplung ab. Wenn Du deine Sek auf high pole bekommst müsste das für schwert Blitze reichen. Der high pole liegt sicher über 300kHz.

Phase Lead ist nicht unbedingt notwendig hilft aber bei den hohen Schaltfrequenzen und der langen ON time den Rauch in den IGBTs zu halten ^^
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von kilovolt »

Frequenz hängt aber echt sehr stark von der Kopplung ab.
Ja, das ist mir bewusst! Es gibt sogar eine Formel, wo die drei Grössen direkt miteinander verknüpft sind, wobei glaube ich auch die Güte der beiden Kreise noch eine Rolle spielt. Ich meine, ich hätte diese formel bei Loneoceans irgendwo gesehen, hab vorhin danach gesucht, wurde aber nicht mehr fündig. Wie auch immer, werde mal schauen, ob ich allenfalls mit dem gegebenen Resonator hochkomme, aber ich befürchte, dass der Upper Pole nicht soo viel höher liegt, denn Loneoceans hat bei einer Kopplung von ca. 0.3 jeweils nur etwa 60kHz Bandbreite zwischen Upper- und Lower Pole. Naja, vielleicht würde 290 oder 300kHz bereits reichen für eine schön gerade Entladung. Ansonsten geh ich halt höher, ein Versuch wäre es wohl wert. Mal sehen. Was jedenfalsl nichts brauchte, war ein langsames Erhöhen der Frequenz des Primärkreises, evt. ist meine Kopplung momentan tatsächlich noch zu gering. Alleridngs musste ich bereits so schon ein Rohr zwischen die beiden Spulen stellen, weil es sonst unschöne Überschläge gab.

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MaxZ
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von MaxZ »

Glaube nicht, dass loneoceans was dazu hat (oder hab's vergessen), aber Richie Burnett ganz sicher: http://www.richieburnett.co.uk/operatn2.html#coupling


Liebe Grüße,
Max
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von kilovolt »

Oh danke, Max, sehr interessant!
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von kilovolt »

Habe leider schlechte News :-( Habe die Spule an einen anderen Ort transportiert, weil mir nicht ganz wohl war beim Betrieb inmitten aller Messtechnik. Leider schwingte die Spule am neuen Ort gar nicht mehr an, obwohl ich verschiedene Konfigurationen probierte. Am Buck liegts nicht, der läuft. Habe dann versucht, die DRSSTC alleine mit nem Interrupter zu betreiben. Es kam eine ganz kleine Entladung, etwa 2cm, danach stieg magischer Rauch aus der Brücke. Was genau kaputt gegangen ist, habe ich noch nicht eruiert, der Frust war gross. Da ich noch ultraschnelle Minibricks habe, werde ich wohl die Brücke damit nochmals neu aufbauen, diesmal sauberer. Ebenfalls habe ich mir überlegt, den Treiber nochmals komplett neu zu bauen, diesmal dann aber gleich den UD2.7 mit den von Max evaluierten Bauteilen auf Lochraster. Der Vorteil wäre natürlich, dass ich dann Phase Lead auch gleich drinhätte.

Alles in allem ist es nun leider etwas :haufen: Zwar eine Chance auf einen besseren Neuanfang, aber auch ne Menge arbeit, wenn ich das so durchziehen will. Könnte hier also nochmal eine längere Baustelle werden, sorry :roll: Soviele Schwierigkeiten und Rückschläge hatte ich noch nie bei einem Projekt :(

Beste Grüsse
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von MaxZ »

Guten Abend (Schlechter Abend wohl eher...),


Oh scheiße, ist das scheiße... Das tut mir echt leid. Ist natürlich besonders frustrant, wenn man nicht weiß, woran die Brücke gestorben ist; denn dann bleibt das beschissene Gefühl, es könnte jederzeit wieder passieren. Immerhin hat deine Brücke „nur“ geraucht und kein ohrenbetäubendes Feuerwerk veranstaltet. Aber 'n echter Aufheller ist das natürlich auch nicht.
Sieh es mal so, vielleicht wollte deine Spule die Friedenspfeife rauchen und ab jetzt keine Probleme mehr bereiten ;) diese Brücke wird jedenfalls ganz sicher niemanden mehr ärgern :mrgreen:

Um dir (vielleicht) etwas Arbeit beim Layouten zu ersparen, möchte ich ein Wort zu Punktraster vs Streifenraster verlieren. Damals hast du angemerkt, deine Bevorzugung von Streifenraster sei (von der „Glaubensfrage“ wie du es nanntest mal abgesehen) auf der besseren mechanischen Stabilität begründet. Nun weiß ich zwar nicht genau, wie stabil Streifenraster ist, aber ich ich weiß, dass Punktraster definitiv ausreichend stabil ist. Sehr viele (fast alle) Kontakte sind bei meinem UD2.7 durch eine Zinnbrücke mit mindestens einem benachbarten Kupferpunkt verbunden, was definitiv die Bauteile mehr als genug mechanisch fixiert. So manches überstehendes Beinchen habe ich auch durch herumdrehen entfernt (so lange biegen und drehen, bis der Draht an der Lötstelle bricht. Kein Kommentar :aufsmaul: ); mehr mechanische Belastung geht wohl kaum für die Lötstelle und das haben sie alle überstanden.
Vor allem aber habe ich auf der Platine durch die zahlreichen Probleme, die ich hatte, richtig gut herumgebraten. Manche Stellen wurden locker 6-7 mal gelötet und wieder entlötet und bis auf einen einzigen Punkt haben das alle mitgemacht. Und dem einen kann ich nicht übel nehmen, dass er sich gelöst hat; ich bin nicht immer zimperlich zu Werke gegangen beim entlöten... :roll:
Lange Rede kurzer Sinn: wenn du nicht gerade 10 mal auf dem gleichen Lötauge herumbrätst und ziehst, ist Stabilität absolut kein Problem.
Ich werd allerdings das Gefühl nicht los, dass sich an deinen Löt- und Layoutgewohnheiten dennoch nichts ändern wird ;) :hihi:

Ich drück dir jedenfalls die Daumen, dass du die Ursache findest und beheben kannst. Neunmalkluge Kommentare zur Fehlersuche erspar ich mir mal. 99% von denen werd’ ich eh von dir haben :D
Und selbst wenn du keine Ursache findest; durch den geplanten Neuaufbau wirst du die schuldige Altlast kaum mitschleppen. Kann also nur besser werden :awesome:


Herzliche Grüße,
Max
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von kilovolt »

Hallo Max

danke vielmals für die netten Worte.
Offenbar ist gar nicht soviel kaputt gegangen (die Treiberausgangsstufe ging hopps, vermutlich wegen einer unschönen Eigenschaft des 24V-Netzteils beim Ausschalten), aber ich werde wohl doch einen nagelneuen Treiber und eine neue Brücke bauen. Das Treiberboard ist mittlerweile von den vielen Änderungen und Modifikationen etwas unschön verbastelt und ich denke auch, Phase Lead macht Sinn bei solch langen Ontimes. Die Brücke werde ich diesmal mit kleinen IGBT-Bricks aufbauen, ist mechanisch und verdrahtungstechnisch besser, elektrisch vermutlich ebenfalls.

Beste Grüsse
kilovolt
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von kilovolt »

Nachdem die Kaskade ja nun abgeschlossen ist, habe ich mich in letzter Zeit wieder der QCW zugewendet und möchte Euch gerne ein kleines Update zukommen lassen. Vorab: Die Spule läuft jetzt endlich korrekt mit schnurgeraden Entladungen, so wie es sein muss, allerdings ist sie erst auf den Lower-Pole abgestimmt, deshalb liegt die Funkenlänge auch erst bei ca. 60cm oder so. Nächster Step wäre dann, den Upper-Pole zu finden.

Folgende Arbeiten habe ich seit dem letzten Mal durchgeführt: Neuer Treiber gebaut, UD2.7 von Loneoceans, selbstverständlich auf Streifenraster ;-) Dies wäre zwar nicht notwendig gewesen, aber dennoch hübsch. Mit dem 1.3b Treiber hätte es wohl auch funktioniert, aber der hatte kein Phase-Lead. Mit dem Phase-Lead hatte ich jedoch Mühe, ich glaube, es ist nicht optimal eingestellt. Dann habe ich eine komplett neue Brücke aufgebaut, diesmal mit vier kleinen IGBT Semikron-Halbbrücken (Bilder des Aufbaus werden natürlich noch kommen). Des weiteren habe ich die Primärspule erneuert. Der entscheidende Punkt war aber ein anderer: Der Buck-Converter funktioniert jetzt endlich richtig, nach einer Modifikation. Mein Problem war, dass die DRSSTC Einstreuungen auf das Feedback des Bucks bewirkte, wodurch der Buck nicht mehr ordnungsgemäss funktionierte, resp. das Ausgangssignal verzerrte, wodurch die Spule ganz komische, knorrige Entladungen produzierte, dies wiederum führte natürlich dazu, dass auch nie eine gute Entladungslänge möglich war.

Hier mal noch ein Bild einer Entladung mit Lower-Pole und vermutlich noch nicht optimal getunt:
QCW1.jpg
QCW1.jpg (74.46 KiB) 4053 mal betrachtet
Meine QCW kommt zwar spät in die Gänge, aber sie weist dafür zwei Besonderheiten auf, die ich bisher noch nirgends gesehen habe: Sie wurde durchgehend auf Streifenraster aufgebaut und sie ist komplett mit Analogelektronik realisiert. Kein Mikrocontroller, keine Software, keine speziellen, nirgends erhältlichen Bauteile. Ziel ist es, das Spülchen, wenn es noch besser funktioniert, bis ins Detail zu dokumentieren, damit jeder eine QCW bauen kann. Schade, dass darum immer so viel Geheimniskrämerei gemacht wurde.

Gruss kilovolt
Zuletzt geändert von kilovolt am Di 13. Aug 2019, 14:06, insgesamt 1-mal geändert.
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Wladimir
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von Wladimir »

kilovolt hat geschrieben: selbstverständlich auf Streifenraster
Das will ich sehen :hehe:
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Paul
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von Paul »

kilovolt,

Glückwunsch zu der tollen Entladung! :awesome: Gut, dass du das Spülchen endlich wieder in Betrieb nehmen konntest!

Ich schließe mich Wladimir an, zeig mal mehr vom Aufbau -- inklusive Platinchen. :)

Viele Grüße
Paul!
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von kilovolt »

Hallo Wladimir und Paul

Danke für Eure Aufmerksamkeit ;-)

Bilder vom Aufbau habe ich zuhause, daher kann ich diese erst heute abend oder vielleicht sogar erst morgen nachliefern. Der UD2.7-Treiber benötigt ein klein wenig mehr als eine Eurokartengrösse, es sind etwa 3 bis 4cm mehr in der Länge, vorallem wegen der beiden Ausgangsstufen. Habe einfach eine grosse Streifenrasterplatine mit ca. 50cm Länge genommen und diese dann auf die richtige Länge reduziert, sodass ich normal bauen konnte, ohne allzu extrem auf den Platz achten zu müssen.

Der Aufbau des Buckconverters ist leider aufgrund der zahlreichen Änderungen optisch nicht mehr so prickelnd. Sicher werde ich diesen Schaltungsteil dann später nochmals neu bauen, dann jedoch gleich mit der Modifikation fest eingeplant. Auch den Rampengenerator mit dem Pulsweitenmodulator könnte ich nochmals frisch aufbauen, da es zwei separate Printchen sind, die man eigentlich hätte kombinieren können, aber da der Pulsweitenmodulator für den Lichtwellenleiter erst später hinzukam, ergab es sich halt so. Zuallererst möchte ich jedoch die Spule noch korrekt tunen auf upper-pole, damit die Entladungen länger werden und dann wäre es mal an der Zeit, alles etwas defnitiver zusammenzubauen, allem voran den etwas wackligen Resonator.
QCW3.jpg
QCW3.jpg (74.5 KiB) 3999 mal betrachtet
Beste Grüsse
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Zuletzt geändert von kilovolt am Di 13. Aug 2019, 14:04, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von L_B_S »

Gratuliere auch, sehr schöne Entladungen , finde ich.
Die Schaltung macht eigentlich nichts anderes, als eine langsame, rampenförmige Betriebsspannung für meine neue DRSSTC zur Verfügung zu stellen, um ein optimales Wachstum der Entladungen zu ermöglichen.
also das ist für diese Entladungen generell verantwortlich ?
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Re: kilovolts QCW-DRSSTC

Beitrag von kilovolt »

Hallo LBS

Ja, zusammen mit der relativ hohen Resonanzfrequenz der Spule. Im Prinzip ist es vergleichbar mit einer VTTC im Staccato-Betrieb. Dort hat man ebenfalls eine hohe Resonanzfrequenz, zusammen mit einem gepulsten Betrieb (erster Teil einer Halbwelle des Netzes). Bei der QCW-DRSSTC kann man aber zum einen viel längere Intervalle fahren (Bei Netz-staccatobetrieb ist ja höchstens eine Viertelperiode möglich, also 5ms maximal, im Gegensatz zur QCW mit 15 bis 25ms) und man kann bei der QCW die Rampe noch besser definieren, so, dass sie ungefähr mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Entladung harmoniert, damit sich die Entladung ideal aufbauen kann.

Beste Grüsse
kilovolt
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