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Re: TL494 Zeilentrafoansteuerung

Verfasst: Fr 3. Apr 2015, 20:20
von Mofi
Hm also die UF- Freilaufdiode ist zwar gut gemeint aber eigtl. sollte man eine Diode nehmen die genauso viel leistet wie der FET sprich irgendwas Richtung DSEI 12-06A, MUR 1520 oder ähnliches.
@Norbi: Eine andere Diode hab ich nicht, darum die UF4007.
Ich schätze aber mal dass das hauptsächlich daran liegen wird dass der Kern vom Zeilentrafo im Sättigungsbereich ist und dann einfach der DC-anteil im FET verheizt wird.
Müsste dann nicht auch der Kern des ZT heiß werden? Bei mir bleibt der kalt.
Wie schnell wird denn der Kühlkörper heiß und wie heiß ist der dann ?
Nach etwa einer Minute wird der FET unangenehm warm, mit dem neuen Kükö dauert es länger.

@Kilovolt:
Tatsache ist, dass diese Single-FET-Schaltungen meist nicht sooo effizient arbeiten, egal, wie gut man sie baut. Ich bin schon lange von Single-FET oder Single-Transistoransteuerungen weggekommen, genau aus diesen Gründen
.

Mir geht es nur darum, Zeilentrafos einigermaßen komfortabel anzusteuern um später von den Entladungen Fotos zu machen. Darum der ganze Krempel.
Letztendlich ist es kein viel grösserer Aufwand, gleich eine Halbbrücke aufzubauen, oder noch besser, gleich einen Halbbrückenbrick zu verwenden. Die Dinger sind mittlerweile günstig zu haben, leisten genug für fast jede erdenkliche Anwendung und sind einfach in der Handhabe. Man muss sich alle diese Sorgen nicht mehr machen. Die vermeintlich einfachen Schaltungen sind meistens unter dem Strich viel aufwendiger, weil man sehr viel dran rumdoktern und optimieren muss, um sie gut zum Laufen zu bringen.
Also, mein Tipp: Kleine Halbbrücke, entweder mit zwei TO247-Mosfets/IGBTs oder gleich mit nem kleinen Brick. Der IGBT-Brick SKM200GB128D beispielsweise hat gerade mal 13nF Gatekapazität, die bei solch niedrigen Frequenzen mit einfachsten Mitteln angesteuert werden können.
Hhm, muss ich mir mal überlegen, ob ich mir für einen ZT eine andere Ansteuerung aufbauen will.
Oder, ob ich damit was völlig anderes basteln kann und will. Meinst du, das lohnt sich?
Von den erwähnten Bricks hab ich genügend hier, sodass ich Dir auch einen schenken würde.
Danke, dazu bekommst du von mir eine PN
EDIT: Zu Deinem Fluke-123:
Danke auch dafür, möchte dem Gerät keine Gefahr aussetzen, deine Antwort hör ich gerne :)

Grüße, Mofi

Re: TL494 Zeilentrafoansteuerung

Verfasst: Fr 3. Apr 2015, 20:46
von kilovolt
Hhm, muss ich mir mal überlegen, ob ich mir für einen ZT eine andere Ansteuerung aufbauen will.
Oder, ob ich damit was völlig anderes basteln kann und will. Meinst du, das lohnt sich?
Die Frage verstehe ich nicht ganz. Du meinst, ob sich ein Brick für einen Zeilentrafo lohnt? Von der Betriebssicherheit her auf jeden Fall, auch wenn es völlig overkill ist. Bevor ich die Möglichkeit hatte, günstig an Bricks zu kommen, hätte ich sicher gesagt, dass sich dies nicht lohnt. Wenn ein Brick neu 150 Fr. und gebraucht noch immer 50 Fr. kostet, dann wird man ihn sicher nicht für sowas einsetzen, das ist klar. Wenn man ihn jedoch in grösseren Mengen für ein Trinkgeld bekommt, dann sieht die Sache anders aus. Natürlich könnte man mit solchen Bricks auch eine DRSSTC bauen, das wär dann aber schon ne andere Nummer ;-)
Danke auch dafür, möchte dem Gerät keine Gefahr aussetzen, deine Antwort hör ich gerne :)
Ich übernehme natürlich wie immer keine Garantie für irgendwas, trotzdem denke ich, eine solche Messung wie in Deinem Fall ist noch völlig unproblematisch. Kannst ja dann bei der Messung auch gleich mal schauen, wie hoch denn die Spitzenspannungen ausfallen bei einer gegebenen Betriebsspannung.

Gruss kilovolt

Re: TL494 Zeilentrafoansteuerung

Verfasst: Fr 3. Apr 2015, 21:48
von Norbi
Na das hält sich doch noch in Grenzen mit der Temperatur immerhin 100 Watt verbrät der Fet doch ohne allzu sehr zu leiden und fast 200 wenn man den richtig gut kühlt. So gesehen ist das nicht besonders problematisch, natürlich ist der Wirkungsgrad der Schaltung unterirdisch wenn für so einen kleinen Funken hundert Watt im Fet verloren gehen.
Wenn der Kern gesättigt ist kann der nur nicht weiter magnetisiert werden und der Widerstand der Spule sinkt dann auf den der Wicklung; warm wird der Kern dabei nicht das passiert eigtl. nur bei zu hohen Frequenzen.


Wie gesagt könntest Du für eine symetrische Ansteuerung einfach die Rosendose um einen zweiten Ausgang erweitern.
Mit dem zweiten Fet könntest Du zB. ohne Potentialtrennung(GDT) eine Spule mit Mittelpunkt am Zeilentrafo ansteuern:
[ externes Bild ]

Da bekommen die Fets natürlich doppelte Spannung ab, aber wenn man mit 24V treibt wird das ein 450er schon aushalten.


Edit: Ach ja, die Fets sind natürlich zwingend isoliert zu kühlen, sprich Glimmerscheibe zwischen Fet und Kühler oder gleich zwei Kühlkörper.

Re: TL494 Zeilentrafoansteuerung

Verfasst: So 5. Apr 2015, 00:18
von raphTec
Mir sind drei Fehler aufgefallen, die ich hier nicht so stehen lassen kann:

1. Freilaufdiode am FET: Ich nehme an, Mofi hat eine simple Zerhackerschaltung, die den Strom periodisch ein- und ausschaltet. Nach dem Ausschalten will die Primärspule den Strom aufrechterhalten, und zwar in der gleichen Richtung wie vorher. Eine Antiparallele Diode am FET, wie sie sowieso schon intern und parasitär vorhanden ist, bringt genau nichts, da da sie immer in Sperrichtung liegt. In Folge steigt die Spannung am Drain an, bis die Spule ihren Strom aufrecht erhalten kann. Drain wird viel positiver als die Betriebsspannung und der FET geht in den Avalanche-Betrieb, daher kommt auch die enorme Hitzeentwicklung. Gut ist das auch nicht für den FET, deiner (hab IRFP450 gelesen) darf nur 8,7A Avalanche-Strom. Dein Setup dürfte also nicht über, sagen wir, 6-7A ziehen, um den FET nicht zu gefährden. Der Avalanchestrom ist nämlich der Peakstrom der Spule, dafür klingt er schnell ab. Schwer zu sagen. Aber besser, man misst das mal. als Eine TVS-Diode parallel zum FET hilft dagegen und schont den FET.
Heißt auch, wenn du am Drain gegen Source misst, kommen da über 500V an, was deinem Oszi nicht so gefällt.

2. Hunderte Watt im FET verbraten: Auch wenn Ptot utopische Werte im Datenblatt hat, diese gelten meist nur für Tj=25C, also wenn die Sperrschicht auf Zimmertemperatur ist. Dann gibt es noch ein Derating, aber das kann igonieren, wenn man sicherstellt, dass die Sperrschicht nie über die die angegebene Maximaltemperatur kommt. Das Derating ist meist auf die Gehäusetemperatur bezogen und hilft nur beim Einhalten der Maximaltemperatur. Wenn der Kühler also 50°C hat, man 100W verbrät und der Übergang junction-case mit 1K/W angeben ist, hat die Sperrschicht schon 150°C.

3.
Wenn der Kern gesättigt ist kann der nur nicht weiter magnetisiert werden und der Widerstand der Spule sinkt dann auf den der Wicklung; warm wird der Kern dabei nicht das passiert eigtl. nur bei zu hohen Frequenzen.
Die Induktivität sinkt auf die einer Luftspule ab, wie wenn der Kern nicht vorhanden wäre. Damit sinkt auch die Impedanz der Spule bei der Arbeitsfrequnz drastisch. Bei wechselnder Sättigung in beide Richtungen gibt es natürlich auch Verluste, Remanenzverluste.

@Mofi: Probier mal als Frequenz übliche Zeilenfrequnzen von Fernsehern oder schau die von PC-Monitoren nach, je nachdem wo der Kern herkommt. Wenn du das nicht weißt, probier alle aus, die du finden kannst. Außerdem kannst du auch mal versuchen, die Primärspule umzupolen, das bringt auch etwas, idealerweise baust du einen Sperrwandler. Dann leiten die HV-Dioden im Trafo, wenn primär abgeschaltet wird, da ist die Flanke besonders steil.
Wenn der Kern noch nicht heiß wird, kannst du vlt auch die Primärwindungen oder Frequenz reduzieren. Um nur die Frequenz zu verändern, müsste man für gleichbleibende Magnetisierung die Induktivität indirekt proportional dazu ändern. Dazu verhält sich die Windungszahl zur Wurzel. Also vierfache Frequenz und gleichzeitig halbe Windungszahl ergibt die selbe Magnetisierung.
Aber um es einfacher zu machen für dich: Erst würde ich mich an die richtige Frequenz herantasten und dann die Primärwindungen reduzieren, bis der Kern warm wird, dann wieder ein paar drauf. Sollte - zumindest stelle ichs mir so vor - dann den besten Output geben. Hab selbst mit ca. 30V Eingangsspannung, 2A rms und einem 1200V IGBT (höhere Sperrspannungen ergeben auch mehr Hochspannung, weil das Magnetfeld schneller abgebaut wird primär) wunderbare Sprühentladungen aus über 15cm Abstand bekommen. Angesteuert von einem NE555 :) Wenn man übrigens direkt ans Gate einen kleinen Transistor hinmacht, schaltet man damit schneller ab und das wiederum ist noch besser. Wie genau man den himachen muss, steht im PDF "high speed gate drivers" im Ordner "gate drive" auf dem MFK-Datenblatt-FTP-Server. Seite 14, Figure 13. Sehr effektiv gegen deinen induktiven Kabelverhau zwischen FET und Rosendose. ;) Alle anderen PDFs sind auch interessant.

Re: TL494 Zeilentrafoansteuerung

Verfasst: So 5. Apr 2015, 15:28
von Mofi
Danke kilovolt, Norbi und raphTec!

Hab als erstes die Primärwindungen am Trafo auf 10 reduziert. Mit durchschlagendem Erfolg; der Output war wesentlich besser, allerdings hat sich der TL494 abgemeldet. Warum?
Der Fet ist übrigends ein irfp460, kein 450.

Nachtrag: mit der NE555 Zerhackerschaltung von Paul geht's problemlos, auch der Output ist super!

Grüße, Mofi.

Re: TL494 Zeilentrafoansteuerung

Verfasst: Mo 6. Apr 2015, 10:05
von Norbi
Hm komplett kaputt? :(
Sind vielleicht nur die Transistoren beschädigt ?

Re: TL494 Zeilentrafoansteuerung

Verfasst: Di 7. Apr 2015, 15:29
von Mofi
Hallo Norbi.

Mit den Transistoren meinst du vermutlich das BD139/140 Pärchen. Nein, der IC ist defekt, spuckt kein Signal mehr aus. Mit einem Neuen (hab ein paar in Reserve) funktioniert das Rosendöschen wieder, hab ich nur noch nicht wieder eingesetzt.
Hast du eine Idee, warum das Teil im Arsch ist?

Grüße, Mofi.

Re: TL494 Zeilentrafoansteuerung

Verfasst: Di 7. Apr 2015, 16:31
von raphTec
Wenn der FET auch noch dabei draufgegangen ist, hat er vermutlich was gegen die Überspannung und den nun größeren Avalanchestrom/energien gehabt, ist von Drain nach Gate leitend geworden und den Rest davor auch kaputt gemacht.

Re: TL494 Zeilentrafoansteuerung

Verfasst: Di 7. Apr 2015, 17:24
von Mofi
Nein, raphTec. In Verbindung mit der NE555 Ansteuerung erfreut der sich bester Gesundheit.

Grüße, Mofi.

Re: TL494 Zeilentrafoansteuerung

Verfasst: Mi 8. Apr 2015, 07:42
von kilovolt
Es ist schon eigenartig, dass nur der TL494 alleine kaputt gegangen ist. Vielleicht gab es Einstreuungen von der Leistungsseite, die dem IC nicht gefielen. Vielleicht war er aber auch durch allfällige, vorgängige Überlastungen der Ausgangsstufe schon etwas angeschlagen und hat nun definitiv aufgegeben. Sind halt alles Spekulationen. Interessant wäre allenfalls noch, ob der Oszillatorteil des TL494 noch geht und nur die Ausgangsstufe defekt ist oder ob der IC auch gar nicht mehr schwingt. Falls nur die Ausgangsstufe defekt ist, würde dies allenfalls gewisse Rückschlüsse zulassen.

Vielleicht ist aber auch was von der Speisungsseite gekommen. Betreibst Du den TL494 denn mit einem eigenen Spannungsregler oder ist die Speisung direkt gekoppelt mit der Speisung des Leistungsteils?

Gruss kilovolt

Re: TL494 Zeilentrafoansteuerung

Verfasst: Mi 8. Apr 2015, 08:25
von Norbi
Ich glaube die Stromversorgung kommt aus zwei 9v Block Batterien.

Überlastung von irgendeinem Ausgang (Vref, Ct, Endstufentransistor) oder eben irgendwo eine Überspannung ist wohl am wahrscheinlichsten.

Vielleicht ein Kurzschluss, zB. Vref zur Gnd oder Vcc über Poti und das Gehäuse? Mir ist auch mal eine Schaltung abgeraucht weil beim Testen ein abgeknipstes Drahtstück unter der Platine klemmte.


Ein Widerstand am Ausgang zum Transistor der an Gnd hängt ist dran ?
[ externes Bild ]


Edit: Habe nochmal nachgedacht und glaube dass es wohl an R4 liegt:
[ externes Bild ]
Der Widerstand gehört wohl besser vor beide.


Beinchen 10 und 11 abknipsen und und dann dort wo 11 war mit Pin 8 verbinden und bei 10 Pin 9 hinlegen, und Widerstand umlegen. Die zweite Endstufe vom kaputten 494er sollte noch gehen.


Edit zwei:
Hm ist auch quatsch; Kurzschluss zu Gnd kanns über die Basis des unteren Transistors ja nicht geben da das ein pnp ist.....