Max's DRSSTC - First Demo! :D

[kilovolt]

Hallo Max,

läuft Deine Spule? Du hast ja mal geschrieben:

Inzwischen gerate ich etwas unter Zeitdruck, da ich die Spule Mitte August vorführen soll

Beste Grüsse
kilovolt

[MaxZ]

​Hallo!


@kilovolt: war gerade dabei diesen Beitrag zu tippen

Tut mir leid für die erneute lange Sendepause... Vor einer Woche kam ich aus dem Urlaub und habe seither fleißig weitergearbeitet. Deshalb habe ich mir auch nicht die Zeit genommen, täglich über den Fortschritt zu berichten. Leider hat genau ein Tag gefehlt. Ich bin jetzt wieder eine Woche weg, danach erst geht die Arbeit weiter. (Eigentlich sollte die Spule auf einem Camp vorgeführt werden, der heute beginnt, aber wie gesagt, bekam sie gestern nicht mehr zum laufen).

@Netzpfuscher: Ich gebe dir eine ausführliche Antwort auf mein geplantes vorgehen bei der Programmierung, sobald ich wieder zurück vom Camp bin.

Ein kleiner Schnelldurchgang der letzten Tage...

Neuer Draht ist endlich eingetroffen und ich konnte die Spule neu wickeln. @L_B_S: Aufgrund des Zeitdrucks habe ich mich gegen dein Angebot entschieden und selbst lackiert. Diesmal glaube ich, ist es auch gelungen. Insgesamt habe ich fünf Schichten aufgetragen - jeden Tag eine.

IMG_0154b.jpg (155.51 KiB) 1445 mal betrachtet

Als nächst habe ich den Topload in Angriff genommen. Erneut aus Zeitmangel habe ich keinen Skeletttorus gebastelt, sondern bei dommi/Event-Physik abgekupfert und einen Topload aus Kugeln gebastelt.

IMG_0155b.jpg (162.1 KiB) 1445 mal betrachtet

Zwischendurch habe ich so einige Stunden im Fablab verbracht, um die Teile der Brücke fertig zu fräsen.

IMG_2637b.jpg (127.48 KiB) 1448 mal betrachtet

Außerdem habe ich die Halter für die Primärspule sowie einige andere Gehäuseteile fertiggestellt. Was noch fehlt, sind die Bodenplatten, die provisorisch aus Holz gefertigt wurden.

Gestern und vorgestern hat das Ganze dann endlich Form angenommen:

IMG_0173b.jpg (194.82 KiB) 1445 mal betrachtet

Nur leider einen Tag zu spät. Kleinere Fehler hier und da kosteten mich den ganzen Abend, sodass ich nichts mehr testen konnte.

IMG_2640b.jpg (169.7 KiB) 1445 mal betrachtet

Wenn gewünscht, stelle ich gerne nächste Woche noch genauere Bilder rein.


Liebe Grüße,
Max

[L_B_S]

Hallo Max,

Kompliment

smiley_applaus_nk.png (9.69 KiB) 1442 mal betrachtet

, sehr sauberer Aufbau. Bin gespannt auf weitere Bilder.


Nachtrag: das mit den Kugeln gefällt mir sehr , sehr gut !

Gruss
Ludwig

[kilovolt]

Hallo Max

Dein Aufbau gefällt mir auch sehr, da kann ich mich LBS nur anschliessen. Super Arbeit und das trotz Zeitdruck, Du hast meinen Respekt!
Viel Erfolg dann beim First-Light

Beste Grüsse
kilovolt

[MaxZ]

Hallo!


Leute, ich könnte etwas Hilfe gebrauchen...

Ich habe die ganze Kiste wieder in den Keller gebracht, um die Sache langsamer anzugehen. Ziel ist es, das ganze auf niedriger Spannung zum Laufen zu bekommen, mit einem Kochtopf voll Wasser als Last für den Primärkreis. Die Brücke wollte ich dabei aus meinem Labornetzteil (40V/20A oder 80V10A) betreiben, zur besseren Überwachung.

Zurück zum Problem: der Arduino auf der Treiberplatine schmiert nach wenigen Sekunden ab... Heißt: er lässt alle Pins im aktuellen Zustand verweilen, und reagiert nicht mehr auf Eingaben per serielle Schnittstelle. Auf der Brücke ist noch kein Saft. Das Programm besteht nur aus ein paar Zeilen, die von mir getippte Komandos (seriell übertragen) interpretieren, und aus der Interruptroutine (einschalten, warten, ausschalten). Das funktioniert auch prima, wenn der Arduino alleine arbeitet. Aber sobald ich ihn einbaue, streikt er.

Werde euch heute sicher noch mit weiteren Fragen bombardieren.


Danke im Vorraus!
Max

[ferrum]

Wie sieht denn die Entkopplung des Arduino aus wenn du da keine Maßnahmen getroffen hast wundert mich das nicht wirklich. Da können selbst die Störungen aus dem Treiber Ausreichen. Was du brauchst ist E und B Schirmung sowie einen Realfilter an allen ein und Ausgängen. Zur E und B Schirmung würde ich HF Dicht gelötetes/geschweistes Kupfer/Alu -blech empfehlen. Als Filter würde ich eine Kombination aus Realfiltern(Filter mit frequenzabhängigem Zr) und Imaginärfiltern (Filter mit frequenzabhängigem Zc) empfehlen. Dazu musst du Erstmal die Störungen Einmessen also Frequenz Amplitude ggf auch Phase. Und dann für jeden Ein/Ausgang einen Passenden Filter Dimensionieren. Denkbare Filterelemente sind Kondensatoren(C), Spulen(C), Ferrite(C,R), TVS Dioden(R), Varistoren(R), Widerstände(R) und Linearregler(R) (R=Real, C=Complex). Bedenke auch dass dir Masseschleifen deine Ganze Schirmung versauen können. Deswegen kommen evtl. Optokoppler oder Transformatoren in Frage. Wichtig ist auch eine Sternförmige Führung aller Versorgungsleitungen inkl. Masse sowie eine Entkopplung an allen Sternpunkten.
lg Flo

[MaxZ]

Hallo ferrum!

Huiuiuiui... So wie das bei dir klingt, kann ich die Idee mit dem Arduino vergessen... Ich befürchte nämlich, dass ich gar nicht den Platz für einen derartigen Filteraufwand auf der Platine habe; abgesehen davon, dass ich mich erst einmal in das Thema Filter einarbeiten müsste.
Meine bisherige Schirmung bestand aus einem Alublech, das ich über der Platine fixierte und mit der Schaltungsmasse verbunden habe.
Wenn der Arduino jetzt schon so gestört sein sollte, fürchte ich, muss ich auf ihn verzichten.

Danke,
Max

[kilovolt]

Hallo Max

Wenn die Brücke bis jetzt noch keine Spannung hatte, kann ich mir kaum vorstellen, woher da denn solch massive Störungen herkommen sollten. Klar schaltet auch der Treiber was, aber bei den paar Watt und den tiefen Spannungen würde es mich wundern, wenn das Problem tatsächlich von da kommen sollte.

Was Prozessortechnik angeht, kann ich Dir leider nicht behilflich sein, da war ich schon früher in der Schule keine grosse Leuchte

EDIT: Wie ist denn die Anbindung an die Treiberschaltung? Geht das über Lichtleiter? und wie sieht es mit den Speisungen aus, sind die für den Treiber und den Arduino gemeinsam? Ich würde dem Arduino auf jeden Fal eine separate Speisung gönnen, falls das nicht schon der Fall ist.

Gruss kilovolt

[ferrum]

Hallo Max

Wenn die Brücke bis jetzt noch keine Spannung hatte, kann ich mir kaum vorstellen, woher da denn solch massive Störungen herkommen sollten. Klar schaltet auch der Treiber was, aber bei den paar Watt und den tiefen Spannungen würde es mich wundern, wenn das Problem tatsächlich von da kommen sollte.

Gruss kilovolt

Die schlimmsten Störungen in einer Tesla für Digitaltechnik sind die Richtig Hochfrequenten und die Treten nicht im Primärkreis auf weil man dort meistens nur eine Linie im Fourierspektrum hat. Wenn man dann noch im Nulldurchgang Schaltet minimiert sich das ziemlich. Die viel schlimmeren Störungen entstehen im Treiber weil man hier mit einem möglichst Steilem Rechtecksignal arbeitet und das sind halt viele Linien im Fourierspektrum. Wenn die Freqenz blöd ist reichen da auch schon ein paar zehn bis hundert mW um einen Prozessor lahmzulegen. Deswegen Betreibt man ja auch bei richtgen Computern einen ziemlich hohen Aufwand zur Entstörung. Das geht da los bei Halbwegs HF dichten Gehäusen und Netzfiltern bis hin zu z.t. mehreren zehn bis hundert uF Keramischen Impulskondensatoren vor allen Kritischen Komponenten und letztenendes auch ein komplett HF Durchdachtes Layout.
lg Flo

[zeeman]

Hallo Max,

ich würde mich Kilovolt da anschließen, ohne Brückenspannung sollte es keine großartigen störenden Felder geben. Eine eigene (gut gesiebte) Spannungsquelle, sowie nah gelegene Kerkos zur Spitzenstromabdeckung wären sicher einen Versuch wert.

Soweit ich mich richtig erinnere sitzen deine Arduinos ja auf dem Treiberprint mit drauf? Da könnte man versuchen die Signal Ein- und Ausgänge mittels schnellen optokopplern zu entkoppeln, um den ganzen Khz-Gulasch vom Treiber loszuwerden.

Diese 2 Maßnahmen lassen sich doch bestimmt mit überschaubarem Aufwand umsetzen, wäre schade wenn du komplett auf den Arduino verzichtest...

Ich hoffe mal das hilft schließlich ist ein Arduino ja auch nur ein großer IC .

grüße,
Zeeman

[MaxZ]

Guten Abend!


Meine letzte Antwort muss wohl verloren gegangen sein. Jedenfalls habe ich mich dazu entschlossen, den Arduino von der Treiberplatine runterzuschmeißen, da ich wirklich nicht für jeden Ein- und Ausgang einen Optokoppler einsetzen konnte. Auch konnte/wollte ich ihm schlecht eine eigene Versorgung gönnen, was ein extra Netzteil und umlegen einiger Bahnen auf der Treiberplatine bedeutet hätte. Die Idee vom Pulseskipping habe ich dennoch nicht verworfen. Anstelle vom Arduino sitzen nun die LWL-RX und -TX Module. Das RX-Modul empfängt das Interrupt-signal und das TX-Modul sendet das Feedbacksignal. Damit habe ich nur noch einen Arduino (im Steuerkasten), der sich um alles kümmern muss. Ich hoffe, das klappt...
Btw. Weiss jemand, ob ich AVR-Code in der Arduino-IDE nutzen kann, wenn ich die entsprechende Bibliotheken einbinde (avr/io.h z.B.)? Dann müsste ich nämlich nicht alles neu schreiben in AVR, sondern nur die Teile, die schnell ablaufen sollen. Edit: Ja, geht

Um die o.g. Änderungen habe ich mich heute gekümmert. Ich habe aber immernoch mit Einstreuungen zu kämpfen. Werde mich morgen weiter dahinter klemmen. Ich glabe, diese kommen über den langen 5V-Zweig, der über die halbe Platine läuft. Mal sehen, ob ein paar uF nahe der LWL-Module für Abhilfe sorgt...


Liebe Grüße,
Max

[Netzpfuscher]

Bei mir kamen die Störungen über den Anschluss zum PC, da würde ich mal suchen. Ansonsten noch reichlich Kerkos verteilen und mal testweise auf internen Oszillator umschalten.

[ferrum]

Um die o.g. Änderungen habe ich mich heute gekümmert. Ich habe aber immernoch mit Einstreuungen zu kämpfen. Werde mich morgen weiter dahinter klemmen. Ich glabe, diese kommen über den langen 5V-Zweig, der über die halbe Platine läuft. Mal sehen, ob ein paar uF nahe der LWL-Module für Abhilfe sorgt...

Dann hast du ja schon 25% von der Entstörung geschafft.
1. Störung finden und Einmessen
2. Filter Dimensionieren und Entstören
Ich würde das erst mal sauber ein messen also Frequenz/en und Amplitude ggf. Phase. Sobald man das hat wird es einfach evtl. reichen auch die paar genannten uF. Wobei das Problem bei einer rein komplexen Entblockung ist dass die Störungen lediglich reflektiert werden das kann evtl. dazu führen dass entweder die Amplitude der Störungen stark Steigt sodass es kaum Verbesserung gibt oder dass an anderer Stelle Probleme Auftreten. Deswegen sollte man zusätzlich zur komplexen Entblockung eine reale Entblockung hinzufügen (real ist alles was warm wird) . Eine reale Entblockung verwandelt die Störung im Endeffekt in wärme bzw. führt die Störung komplett aus dem System ab. Es gibt 4 Weit verbreitete Bauteile die das können.
A) Widerstand (für niedrige Leistungen (bis ca. 100mW sinnvoll) im NF sowie HF bereich)
B) Varistoren (für hohe Amplituden im oberen NF bis unteren HF Bereich (10kHz-300MHz))
C) Ferrite (für niedrige und hohe Leistungen im HF Bereich(ab ca. 1MHz))
D) Linearregler (für niedrige und hohe Leistungen im NF Bereich (bis ca. 20MHz))
Was du brauchst musst du anhand der Vorliegenden Störung entscheiden man kann aber auch mehrere Dinge Miteinander kombinieren. Zusätzlich kann man natürlich eine komplexe Entblockung benutzen um die Störungen von Sensiblen Bereichen fern zu halten jedoch sollte man nie auf eine reale verzichten.
lg Flo

[MaxZ]

Hallo!


Die Störungen kommen vom Schaltnetzteil: alle 15us gibts eine kurze Störung. Diese hat eine Frequenz von 10MHz und eine Amplitude von 0,5V. Bei Messungen am Treiber habe ich aber auch schon Amplituden bis 1V gesehen. Bisher hat sie den Treiber nicht gestört, doch die LWL-Module mögen sie gar nicht.
Ich habe schon versucht, die Leiter zwischen Netzteil und Platine um einen Ferritkern (Mat. 77) zu wickeln, aber ohne Veränderung (einmal GND-Kabel in gleiche und einmal in entgegengesetzte Wickelrichtung wie die 5V, 12V und 24V Kabel).




Eine Idee, wie ich den Müll loswerde?


Liebe Grüße,
Max

[Netzpfuscher]

Wenn sich trotz Filter garnix ändert, würde ich auch einen Messfehler nicht ausschließen. Kann auch irgendwas doofes wegen geerdetem Scope und ungeerdetem SNT sein.
Ich würde auf jedenfall schonmal die Masse erden.
Dann mal direkt an der Platine zum uC einen LC-Tiefpass erstmal mit nem großen L und großem C Keramik.
Bilder vom Aufbau helfen auch 400mVpp ist irgendwie schon kacke.
Was auch sein kann, die Schaltung selbst zieht irgendwo kurze dicke Ströme. Schaltregler, PWM vom LCD, ...