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Projekt: DRSSTC

Verfasst: Di 22. Nov 2011, 00:06
von LangerBlitz
So, hiermit mache ich jetzt auch einen Thread zum Fragen, Dokumentieren und Teil Diskutieren auf.

Geplant und aufgebaut ist die SSTC bis jetzt bereits, provisorisch.

Daten:

Sekundärspule:
Wicklungslänge: 250mm
Wicklungsdurchmesser: 110mm
Drahtdurchmesser: 0.22mm
Resonanzfrequenz: ca. 290kHz ohne Torus

Primärspule:
Wicklungsdurchmesser: 160mm
Wicklungsanzahl: N=6

Die Spule läuft zwar, jedoch nur bei 230V und einer Glühbirne seriell zur Halbbrücke. Der Output ist auch nicht besonders stark und nicht immer gleich wegen der nichtkonstanten Resonanzfrequenz durch äußere kapazitive Einflüsse.

Zuerst kommen die Schaltpläne des Steuer- und Verstärkerteils.
Dazu auch eine Frage: Wieso habe ich bei einer Kapazität von 1nF an Pin 6 und 7 vom 4046 kein Rechtecksignal mit einem Verhältnis von 50:50 sondern von etwa 40:60?
Deswegen habe ich jetzt auch die Standardoszillatorschaltung des 4046 zum Testen der Spule genommen. Würde das aber gerne mit Feedback und Audiomodulation betreiben, also der Schaltung im Schaltplan.

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Di 22. Nov 2011, 13:31
von mbmbmb
Den Treiber hättest du auch einfacher haben können, nämlich mit nur 2, Statt 8 Mosfets :hihi: , aber viel hilft auch viel :D .
Zur Audiomod über FM und Feedback vertragen sich nicht sonderlich, weil beim Audiomod die Frequenz des Oszillators immer etwas über oder unter der Resof der Spule liegen muss, um eine vernünftig Qualität zu bekommen, das ist zumindest meine Erfahrung.

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Di 22. Nov 2011, 14:57
von Stefan A
Zuerst mal muss ich sagen: Glückwunsch, du bist hier seit langem wieder der erste, der seine Treiberelektronik selber auslegt!

Ansonsten: Pin 6 und Pin 7 sind keinesfalls zur Entnahme eines Steuersignals gedacht. Das kommt ja ohnehin an Pin 4 raus. äußere Einflüsste an den Pins 6 und 7 stören nur den Betrieb des VCOs.

mbmbmbs Einwand ist aber berechtigt. Für eine hochqualitative audiomodulation solltest du pin 9 auf VCC/2 legen können. Dementsprechend sollten dann R2 und/oder R3 durch Trimmerpotis für eine feste Frequenzeinstellung sein. Das ist aber alles nicht unbedingt zwingend notwendig.

Gruß, Stefan

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Di 22. Nov 2011, 17:39
von LangerBlitz
@mbmbmb:
Der Feedbackeingang wird offen gelassen, sobald die Audiomodulation in Betrieb ist. Wird allerdings die Feedbackregelung gebraucht, schalte ich den Audioeingang auf Masse.

@Stefan A:

Das Signal habe ich natürlich an Pin 4 bzw 3 gemessen. Ist ja klar, dass an den Kondensatorpins 6 und 7 kein Ausgang anliegen kann. (:
Aber dennoch ist es merkwürdig, wieso da kein 1:1-Rechtecksignal bei rauskommt. Das ärgert mich ziemlich, da diese Schaltung offensichtlich viele im Betrieb haben in ihrer SSTC, ohne Probleme und daraus restulierend mit einem 50:50-Rechteck.

EDIT:
Habe jetzt den Tipp von Stefan A befolgt und man kann nun mit den zwei Widerständen die Verhältnisse ändern. Verändere ich nun aber mit R5, also dem 20k-Poti die Frequenz, ist das Verhältnis wieder total durcheinander.
Schade eigentlich, dass es so ist. Audiomodulation und Feedback sind keine schlechte Sache, aber wenn der 4046 so kein vernünftiges Signal ausgibt, muss ich wohl zu Alternativen greifen. Es sei denn, ich bekomme das hier irgendwie noch sauber hin.

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Di 22. Nov 2011, 19:30
von Stefan A
R5 könntest du im Prinzip auch weglassen (durch einen festen 1:1 Spannungsteiler ersetzen). Du solltest besser mit Hilfe von R2 und R3 die center frequency vom VCO abstimmen.
Das ist zwar komplizierter, als die abstimmung mit R5 wäre, aber dafür kannst du 1. den Regelbereich der PLL einengen und so ein stabileres Laufverhalten erzielen und 2. beim Feedbackbrtrieb den gesamten Regelbereich auch ausnutzen, was nicht er Fall ist, wenn über R5 bereits eine Frequenz eingestellt wurde, die irgendwo im Regelbereich und nicht auf der Center frequency des VCO liegt.
(was für ein Satz) Klar soweit?
Warum der 4046 kein 50:50 Rechteck ausgibt, weiß ich nicht. Alle chips dieser Art, die ich in den Händen hatte, hatten ein sehr gutes 50:50 Signal und nicht umsonst schwören viele SSTC-Bauer auf diesen Chip. Vielleicht ist deiner Kaputt. Oder aber du hast keinen (oder einen zu kleinen oder gar kaputten) Entkoppelkondensator dazugelötet ( :tztz: ).

Gruß, Stefan

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Di 22. Nov 2011, 20:56
von LangerBlitz
Okay, habe jetzt R5 durch einen Spannungsteiler ersetzt. Also einfach 1k auf masse und 1k auf VCC gelegt.
Ist jetzt zwar sehr schwierig, mit R2 und R3 die Frequenz zu ändern und gleichzeitig das Verhältnis anzupassen, aber wenigstens habe ich dann 50:50.
Ändern muss man es ja sowieso dann fast nie mehr, dafür ist der PLL zuständig. Und da er sowieso nur einen sehr geringen regelbereich hat, ist das An-Aus-Verhältnis zu vernachlässigen, nicht wahr?

Habe gerade eben die Spule bei 230V und einem MOT zwischen der Halbbrücke und dem Netz laufen lassen. Sofort höre ich von unten Geschreie, dass der Router spinnt. :D
Aber zumindest habe ich 5cm Entladungen, ohne die Resonanzfrequenz angepasst zu haben.

Ich würde die SSTC auch gerne im CW(was heißt das eigentlich?)-Mode laufen lassen. Muss ich die ELKOs zum Glätten (400V, insgesamt 2000µF) strombegrenzen beim Laden? Wenn ja, welcher Ladevorwiederstand würde reichen? habe hier 68-330R-Lastwiderstände da.

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Di 22. Nov 2011, 21:19
von Stefan A
Schön, dass es funktioniert.
Die Widerstandswerte des Spannungsteilers kannst du auch etwas höher nehmen, dann ist die Dämpfung der PLL nicht so hoch. Das ist im Endeffekt aber wohl egal.
CW heißt übrigens Continuous wave, also frei übersetzt etwa ununterbrochener Dauerbetrieb.
CW Betrieb solltest du aber mit ungeglätteter Netzspannung machen. Nur für Audiomod brauchst du die Glättung, damit die Musik unverzerrt rüberkommt. Die Widerstände für die Einschaltstrombegrenzung errechnest du dir ber bitte selber.
R=U/I
P = U^2/R

Einen Mot als Strombegrenzung für HF zu nehmen halte ich aber bestenfalls für fragwürdig. Besser ist es mittels Variac (oder einem Phasenabschnittsdimmer+Glättungselko - möglich aber vielleicht nicht unbedingt empfehlenswert...) die Brückenspannung zu variieren.

Gruß, Stefan

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Di 22. Nov 2011, 21:35
von LangerBlitz
Habe zuvor ausversehen die Einweggleichrichterdiode falsch angelötet an der Endstufe. Richtig angeschlossen habe ich jetzt allerdings nur noch Gefritzel am Topload und der Kühlkörper von der Halbbrücke wird sehr warm, auch beim Ändern der Frequenz.
Dem Problem werde ich morgen weiter aquf die Spur gehen.

Die Formeln zum Berechnen von R sind mir schon Bekannt. Ich weiß bloss nicht, wie sich Elkos beim Aufladen verhalten und welchen Innenwiderstand sie im entladenen Zustand haben bzw welcher Strom beim Laden fließt.
Auch im Netz finde ich nichts dazu.

Den MOT habe ich nur dran, damit mir die Endstufe nicht im Falle eines Kurzschlusses abraucht.

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Di 22. Nov 2011, 21:38
von Stefan A
wirklich noch nie was vom ohm'schen Gesetz gehört?
R=U/I
wenn du U und R weißt, dann kannst du auch I ausrechnen...

Gruß, Stefan

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Di 22. Nov 2011, 21:52
von LangerBlitz
Ah so meinst du das! Gedankenblitz! :)
Ja klar, so kann man den maximal fließenden Strom berechnen, der durch einem bestimmten Vorwiderstand R bei einer Spannung von 230V fließt.

Imax = U/R
Imax = 230V/330R
Imax = 0,7A

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Di 22. Nov 2011, 22:43
von Stefan A
Ja, ein Langer(Gedanke)Blitz :awesome:
Jetzt darfst du nur nicht vergessen, dass 230V nur der Mittelwert der Wechselspannung ist und die maximale Amplitude um den Faktor 1,4142 höher ist.
Also fließt ein knappes Ampere durch den Widerstand.

Gruß, Stefan

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Di 22. Nov 2011, 22:52
von LangerBlitz
Ich dachte mir schon, dass ich den Scheitelwert beachten muss. :mrgreen:
Gut, aber trotzdem vielen Dank! Ich mach jetzt Schluss für heute.

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Sa 26. Nov 2011, 15:55
von LangerBlitz
Habe heute weitergebastelt und bin immernoch bei dem Problem, dass ich kaum Output habe.
Da es ja Entladungen gibt, scheint alles grundsätzlich zu funktionieren. Gatesignal ist super mit 100ns rise- und falltime und schwingt in Resonanz zur Sekundärspule.
Aber dennoch habe ich nur 1cm gefritzel! Habe schon alles mögliche probiert:

-anderen Primärdraht
-Primärwicklung verpolt
-Primärwicklungen
-mit und ohne Torus im Betrieb gehabt
-IGBTs getauscht (20N60)
-auch IRFP460 probiert
-Sekundärspule ist am Heizkörper geerdet

Die Endstufe ist eine Halbbrücke und wird mit der PM600 einweg-gleichgerichtet.

Was ich als Ursache erdenken könnte, ist die Sekundärspule. Sie lief mal vor 2 Jahren perfekt als SSTC, doch dann gab es irgendwann einen Fehler, bei dem das selbe problem auftrat. Seitdem habe ich nun alles, außer der Sekundärspule, neu aufgebaut.
Ihre Wicklungen überlappen an einigen Stellen um 2-4 Wicklungen, aber das scheint wohl nicht so dramatisch zu sein. Oder?
Würde sich das neuwickeln lohnen?

Sonst wüsste ich keine Fehlerquelle. Das ist frustrierend! :roll:

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Sa 26. Nov 2011, 16:36
von mbmbmb
Mit wie viel Volt fährst du denn?

Re: Projekt: SSTC

Verfasst: Sa 26. Nov 2011, 17:05
von LangerBlitz
Ich hab 230V drauf.