Тесла на irfp460 схема
Обновлено: 05.07.2024
Мощный Качер Бровина своими руками
Всем привет сегодня мы сделаем мощный трансформатор Тесла 220 или более точно Качер Бровина 220. Хочу предупредить вас будьте предельно аккуратны речь идёт о сети 220.
Автор статьи только предоставляет материал для изучения и не отвечает за ваши действия спасибо за понимание.
Катушка Тесла - это резонансный трансформатор который выдаёт высокое напряжение высокой частоты и потенциала. По-простому можно сказать так она выдаёт сильное магнитное поле возле которого будут светиться лампочки можно сказать передача энергии по воздуху.
Но если можно передавать энергию без проводов то почему у нас сейчас её не используют, а передают электричество по проводам?
Дело в том что у данной катушки невысокий КПД и передавать энергию в огромных масштабах попросту невыгодно. Поэтому радиолюбители а особенно начинающие радиолюбители собирают сие устройство ради интереса и ради того чтобы обжечь свои руки высокочастотной молнией.
Схема у нас довольно проста, построена она на одном полевом мощном транзисторе IRFP460 но когда будете покупать его то берите транзистор с индексом А он мощнее и разряды будут более сочными.
Также потребуется защитный диод 1.5КЕ15СА но с его поиском могут возникнуть проблемы поэтому можно взять 2 стабилитрона каждый по 5-8 В и катоды надо спаять вместе и работать тоже будет хорошо.
Стабилитроны берите от 1Вт слишком слабые не берите.
В итоге у нас получилась довольно крутая штука которая выдаёт крутую и жирную молнию. Длина разряда примерно 9 см.
Разряды можно ловить прямо руками током не должно ударить но пальцы будет хорошо так обжигать. Дело в том что напряжение на очень высокой частоте и проходит оно только по поверхности тела оставляя после себя ожоги.
Также можете посмотреть как светиться лампочка в темноте каждая лампочка будет светиться по-разному, всё зависит от газа внутри лампы.
Хочу предупредить что комнату надо обязательно проветривать так как при работе устройства выделяется озон который опасен в больших количествах.
Будьте осторожны с сетью 220В и вообще с высоким напряжением.
На этом всё спасибо за внимание пока.
Характеристики транзистора IRFP460
Характеристики транзистора IRFP460 сочетают в себе технологии третьего поколения HEXFET известной во всём мире компании International Rectifier (IR). Это кремниевый силовой МОП-тран-р имеет N-канальный переход, с достаточно низким сопротивлением RDS(ON) (до 0,27 Ом). При этом, производитель заявляет в datasheet о способности устройства выдерживать максимальное напряжения между стоком-истоком до 500 В и постоянным током до 20 А. Предельная рассеиваемая мощность может достигать 280 Вт.
Данный MOSFET используется преимущественно в блоках питания, стабилизаторах, синхронных выпрямителях, инверторах, системах управления электрическими двигателями, различными схемами переключения более мощных устройств. Там где необходима высокая скорость работы и низкий уровень управляющего сигнала (4-5 В). Поддерживается управление непосредственно от микроконтроллера.
Цоколёвка
IRFP460 выполнен в усиленном корпусе TO-247, который применяется там, где высокие уровни мощности не допускают использование универсального ТО-220, и немного превосходит более раннюю версию ТО-218. Для крепления его на радиатор имеется специальное изолированное отверстием в центре. Если смотреть на маркировку (рисунок ниже), то слева направо находятся выводы: затвора (З), стока (С) и истока (И).
Устройство не содержит свинца (Pb-free), о чём указанно в самом начале технического описания (datasheet). Допускается его монтаж на плату с помощью дешёвых оловянно-свинцовых припоев, никак не влияющих на последующую работу изделия в целом. Этим моментом пользуются производители, везущие свою продукцию в страны, где пока не требуется выполнение стандартов по соблюдению экологических норм.
Технические характеристики
Из datasheet на IRFP460 можно узнать все его параметры, на русском языке они представлены ниже. В первую очередь необходимо обратить внимание на максимально возможные, предельно допустимые параметры изделия. Обычно они указываются первыми в описании и сильно зависят от температуры кристалла (TC) и окружающей среды (TA), о чём указывается дополнительно.
Максимальные значения
- по величине напряжения между выводами: С-И (VDS) до 500 В; З-И (VGS) до ±20 В;
- по постоянному ток стока (ID): до 20 А (при ТС до +25 О С); до 13 А (при ТС до +100 О С);
- по максимальному импульсному току стока (IDМ) до 80 А;
- коэффициент линейного снижения мощности 2,2 Вт/ О С;
- энергия лавинного импульса (EAS) 960 мДж;
- предельная рассеиваемая мощность (PD) до 280 Вт;
- рабочий диапазон температур (TJ) -55 О C … +175 О C.
Электрические параметры
Стоит учитывать, что даже кратковременное превышение значений указанных выше величин может привести к порче изделия. Для того, чтобы оно прослужило стабильно долгие годы, необходимо предусмотреть 30% запас от максимальных значений, а также отвод тела от корпуса посредством радиатора. Ниже приведены электрические параметры транзистора, при тестовых (номинальных) режимах эксплуатации.
Транзистор выделяется довольно низким сопротивлением открытого канала Rds(on) (до 0,27 Ом) по сравнению с более ранними версиями подобных устройств.
Аналоги
У IRFP460 есть достойный аналог. Чаще всего вместо него рекомендуют установить относительно недорогой транзистор STW20NK50Z (STM) или более мощный SPW20N60C3 (Infineon Technologies). Оба устройства исполнены в корпусе ТО-247 и имеют похожую распиновку. Полностью идентичным также является SiHFP460 (Vishay).
В настоящее время существуют обновлённые версии транзистора IRFP460LC и IRFP460A от компании Vishay. Они имеет сравнительно лучшие характеристики относительно рассматриваемого, но по основным параметрам почти ничем не отличаются. Например, оба выдерживают более высокое напряжение между стоком-истоком (VGS до 30 В), имеют сниженную выходную/входную/проходную ёмкость и заряд затвора.
Примеры применения
Наверное, самыми популярными конструкциями для начинающих радиолюбителей на транзисторе IRFP460 являются схема катушки Тесла и качер Бровина. Устройства состоит из небольшого набора радиодеталей и не требует глубоких познаний в области радиоэлектроники. Вот небольшой видеоролик по сборке одного из них.
Производители
Тесла на irfp460 схема
Силовая часть:
460 по два в паралель, управляются от ГДТ на колечке витой жилой, в жиле пять проводов, отношение 1/1. на одну из обмоток нагружены дрова tс 4422, один к верхнему сигналу с ШИМ контроллера, другой к нижнему. (осциллограммы будут)
Генератор по стандартной схеме ucc3825 из даташита + зашита по току. Отличие в том, что сигнал о превышении тока с трансформатора тока, идет на компаратор lm311, а потом на Д триггер, он удерживает высокий уровень на ножке I Lim, пока не произойдет принудительный перезапуск кнопкой.
Прерыватель - стандарт на 555 ой микросхеме. Включается - выключатся тоже внешней кнопкой.
Питание:
Что бы не вышибало автомат, сделал двух ступенчатый запуск, сначала через лампочку (300Вт) через пару секунд, она шунтируется реле (автомобильное). (красивый спец-эффект получился, с очень яркой вспышкой)
Управляющая часть питается от транса тора, 2х25В потом стабилизатор на каждой плате свой, до 14В а потом уже кренки 12В, 5В, ну куда сколько нужно, с полной обвеской.
вторая обмотка тора идет на питание вентиляторов и тд.
Фильтрующие капы по питанию: пока 5 по 330мкA + пленка, 3 по 330 и 3мкФ пленки стоят непосредственно около ключей (ближе некуда).
все включается через большое реле, автомат, фильтр, мостик на 50А.
Зашита:
Есть по току на основе 9ой ножки uc3825 (см выше), по току, и перегрева (из нескольких точек) опять же на lm311 и логике. Когда перегрева нет, то реле шунтирующее лампочку, включится с задержкой как положено, иначе так и будет висеть "лампочный" балласт, плюс включатся доп вентиляторы (их пока нет на фото). Каждой нештатной ситуации соответствует, свой, гламурно мигающий светодиод, (опять же пока нет на фото, будет на лицевой части, в виде столбика с 10 светодиодами, так компактнее).
из фото конструкция видна, каждый слой промазан эпоксидкой и пока не застыла промотан фторопластом по три слоя. Способ оч грязный и не приятный, только на транс witk месяц, был готов послать все. но вытерпел. Потом в зазоры с концов катушечек заливалась опять же эпоксидка, нагретая тех феном.
в каждой бобике по 7 слоев в каждом слое 70 - 80 витков эмальпроводом 0,25 мм, те примерно 2000-2200 витков.
Сердечники изолированны друг от друга. Конечно рассеяние увеличивается коэф связи уменьшается, зато есть и свои плюсы) Вся конструкция пойдет, либо в парафин, лтбо в масло, лучше первое, ибо масло - грязь(((
вроде все что вспомню допишу.
схема большая, если все вместе изображать, почти дорисовал. выложу.
испытания на след неделе. По отдельности все работало вместе пока не включал.
прототип работал нормально, изменение в основной части почти нет.
жду комментариев пока по конструкции.
Хотелось бы увидеть фотографии узлов, схему. И конечно же, работу устройства.
Котофеич: все что описал было, и занятость и не хватало периодически всего в подряд, и пару раз погорел, косяки в платах были, переводил заново.
это далеко не первый вариант, не удачные конструкции разбирались на детали.
будут, что нужно осциллограммы сигналов, с затворов, откуда еще? дуги, есть возможность точно измерить напряжение.
фото узлов, посмотрю что есть)) схему дорисую скоро, максимально полную, соответствующую действительности.
Качер: работа над ошибками
Похоже, что каждый первый тесластроитель уже собрал «качер». У каждого второго он взорвался, а каждый четвертый пытается выяснить у меня, почему-же он взорвался. Поэтому, сегодня попробуем провести работу над ошибками в схеме качера.
Классическая схема качера выглядит вот так: 
Работает он довольно просто — ток из сети 220в проходит через дроссель L1, выпрямляется диодом D1 и конденсатором С1.
Резисторы R1 и R2 подбирают так, чтобы транзистор оказался на пороге открывания. Когда он открывается, ток начинает течь через катушку L2 (это первичная обмотка), при этом, в резонаторе L3 начинаются колебания. Колебания закрывают транзистор(для этого нужно правильно подобрать фазировку обмоток), а потом открывают его снова и схема «заводится».
Стабилитрон D2 защищает затвор транзистора от высокого напряжения, и, заодно. обеспечивает путь току вторичной обмотки в землю.
Казалось-бы, классная схема! Очень простая и даже работает. Но, у нее есть и несколько недостатков.
Управление
Специально для этой статейки, я собрал классический качер и выяснилось, что ток в резонаторе L3 довольно медленно нарастает. При этом, транзистор находится в линейном регионе (и не открыт и не закрыт), из-за чего выделяет много тепла, и транзистор превращается в печку. Особо жестоко транзистору приходится, когда колебания не начинаются — вся подаваемая мощность выделяется на нем.
Для того, чтобы транзистор не мог оказаться в линейном режиме, нам необходим «настоящий» драйвер. Я использовал готовую микросхему, но я практически уверен, что можно использовать просто комплиментарную пару биполярных транзисторов.
При этом, пришлось добавить трансформаторное питание. Я пытался сделать схему с самопитанием, но ничего хорошего из этого не вышло. Наш качер стал выглядеть вот так:
Тут, резистор R1 обеспечивает запуск, переключая выход транзистора с частотой 50Гц. Такая схема стала греться намного меньше, запускается без какой-либо настройки и работает очень стабильно.
Большой недостаток такой системы старта состоит в том, что если что-то пойдет не так и колебания в обмотке прекратятся, транзистор останется открытым и сгорит как в классическом качере, может помочь дроссель или какая-то более интеллектуальная система старта, но мы пока заморачиваться не будем :)
Выбросы
На стоке транзистора присутствуют очень большие выбросы по напряжению. Они появляются из-за того, что когда транзистор выключается первичная обмотка, как любая индуктивность, продолжает поддерживать ток через нее. Току деваться некуда и он заряжает емкость сток-исток до очень большего напряжения.
Но нам повезло — MOSFET транзисторы при превышении максимального напряжения работают как стабилитроны — пробиваются, но, при этом, не повреждаются. Для ограничения тока через транзистор и служит дроссель L1.
- Транзистор греется на всю не потребленную мощность (то есть, мощность на мощность, пропускаемую дросселем минус мощность стримера), и его вполне можно использовать как кипятильник.
- Сами дроссели довольно большие и для приличной мощности их нужно набрать немалую охапку.
При отключении транзистора, первичная обмотка заряжает конденсатор C4 (ток течет по пути L2-C4-D6), а при включении, C4 разряжается по пути D7->L1->C4->Q1. В итоге, напряжение на стоке Q1 достигает 2х напряжений питания, что уже вполне приемлемо.
Естественно, могут проскакивать мелкие иголки выше напряжения питания, но их можно словить обычным супрессором:
Безопасность
Такой качер — очень опасная штука. Его стример никак не отвязан от сети, считай, соединен с фазой. Люди у нас очень любят лазить в стример руками, и очень легко могут эсктерминироваться. Для развязки можно попробовать использовать Y2 конденсатор, но так-как он работает не в штатном режиме, никто не сможет гарантировать что его не пробьет, поэтому остается только использовать трансформатор тока для съема сигнала обратной связи:
Как вариант, можно запускать качер через развязывающий трансформатор 220/220 как это делал я.
Тесты
Можно многое еще усовершенствовать в этой мелкой схемке, но и этих изменений достаточно, чтобы схемка вполне неплохо запустилась, ничего не грелось и все стабильно работало. Я смакетировал это все в «лучших традициях макетирования» с транзистором IRFP450, катушкой от QCW теслы, какашками и ветками.
Стример сразу получился порядка длинны вторичной обмотки. Естественно, на IRFP450 подавать напрямую 220в нельзя он рассчитан всего на 500в, а при 220в на нем будет 700в, поэтому, пришлось питать его через ЛАТР.
Катушка L1 намотана на каркасе от припоя диаметром 2см, содержит 20 витков провода диаметром 0.5мм, без сердечника.
Выводы
С одной стороны, мы получили неплохие результаты, и, если поставить каике-нибуть транзисторы по-вольтистее, этот качер вполне можно будет включить на прямую в сеть и получать довольно большие стримера.
С другой стороны, схема получилась не намного проще классической схемы с полумостом, но, при этом, имеет проблемы с безопасностью, нагрузки на компоненты тут намного больше, ну и есть еще пара нерешенных моментов — к примеру, выход из строя при КЗ вторичной обмотки. Вообщем, если вы хотите результатов лучше, чем на картинке, или хотите надежную теслу, я бы не стал тратить на качер время.
Схема трансформатора тесла на полевом транзисторе
Сегодня мы рассмотрим некий вариант Катушки Тесла, называется Качер Бровина. Не буду вдаваться в историю но скажу, эффект качера (качатель реактивностей) открыл некий Бровин и запатентовал технологию под своей фамилией.
Всех приветствую друзья. Начну свою статью со слова, электричество. Электричество как все знаете завораживает, оно может быть как опасно так и полезно. Электричеством можно сдвинуть что-то, электричеством можно осветить себе дорогу домой. Но сегодня я покажу, как можно электричеством удивить.
В нынешнее время это устройство набирает большее внимание чем ранее. С виду это сложное устройство а по сути очень простое. Сегодня мы рассмотрим некий вариант Катушки Тесла, называется Качер Бровина.
Не буду вдаваться в историю но скажу, эффект качера (качатель реактивностей) открыл некий Бровин и запатентовал технологию под своей фамилией.
Но что же представляет из себя этот качер? Качер это высокочастотный генератор высокого напряжения, подразумевается качание реактивных мощностей посредством генерации транзистора (мосфета).
- медная проволока диаметром 0.1-0.3 мм,
- медная шина диаметром от 2 до 5 мм, труба диаметром от 2 до 7 см и длинной до 30 см,
- труба большего диаметра чем первая, мосфет (irfp460, iff840 и другие аналогичные),
- пара резисторов 1 кОм и 50 кОм,
- сдвоенный стабилитрон 1.5КЕ12 или аналогичные,
- неполярный конденсатор 400 вольт 0.5-4 мкф,
- диод или диодный мост на ток до 10 ампер и напряжение 800 вольт,
- дроссель от ЛДС или первичная обмотка трансформатора (участвует как ограничитель тока, мощность должна быть не менее 50 ватт),
- радиатор для мосфета площадью не менее 50 квадратов
Схема трансформатора тесла на полевом транзисторе
Что надо подготовить перед сборкой трансформатора Тесла на полевом транзисторе
Первичная обмотка мотается в 1 слой тонким проводом на трубу малого диаметра(800-1500 витков), после пропитывается эпоксидным клеем или другим подобным.
Вторичная обмотка мотается шиной на трубе большего диаметра(5-9 витков) после фиксируется термоклеем или другим подобным.
Сборка
Все собирается точно по схеме (кто не умеет паять учитесь, понадобится). Когда закончите паять настает время проверки девайса. Делается это так, в цепь добавляете последовательно лампочку накаливания мощностью 60 ватт(если замкнет где-то схема то лампочка загорится и ничего более не случится). Если ничего не работает при этом лампочка тускло светится это не означает неправильность сборки, просто поменяйте местами выводы первичной обмотки и все.
При первом неправильном запуске с неправильной схемой ожидайте:
громкого бабаха (мосфет лопнет), зажжения лампы в полный накал, появление дыма или запаха гари.
При правильном запуске и рабочей схеме ожидайте:
появятся искры на терминале (конце вторичной обмотки), лампочка будет светиться но не так ярко, мосфет будет уверенно греться на радиаторе (так и должно быть). После проверки на работоспособность лампочку можно убрать.
Когда все испытания прошли успешно то пора задумываться о корпусе, так как без корпуса этот хлам который у вас лежит на рабочем месте будет не очень кошерно выглядеть.
Для корпуса я использую трубу, можно корпус от блока питания компьютера, все ограничивается вашей фантазией.
Для завершения статьи я предложу несколько красивых фото полученных разрядов.
трансформатор тесла пример работы
Простая схема высоковольтного драйвера
Простой высоковольтный драйвер на MOSFET решает проблему управления MOSFET верхнего плеча с помощью низковольтного транзистора Q1 и специальной схемы, включающей диод D6 (Рисунок 1). Такой драйвер намного быстрее, чем те, в которых применяются оптопары, поэтому проблемы мертвого времени минимальны. В драйвере используются обычные блокирующие диоды D4 и D6, а также параллельные диоды D5 и D8. Транзистор Q3 обеспечивает выключение Q2. Когда Q3 включен, затвор транзистора Q2 закорочен на землю через резистор R4. Резистор R4 ограничивает ток и демпфирует колебания. Затвор Q2 быстро разряжается, поскольку время разряда ограничено только значением R4. Благодаря резистору R2 транзистор Q1 остается закрытым, и C3 заряжается до 12 В через диод D2. Импульс затвора создает ток через конденсатор C4, а диод D3 защищает переход база-эмиттер Q1.
| Рисунок 1. | Эта схема, вероятно, является самым простым высоковольтным драйвером, который можно сделать. |
При включенном Q2 происходит следующее. Когда уровень сигнала на управляющем входе ШИМ опускается вниз, Q3 быстро закрывается благодаря диоду D7. Ток смещения C4×dV/dt течет через C4 в базу транзистора Q1. Q1 заряжает выходную емкость Q3 и емкость затвора Q2, и Q2 включается. C3 обеспечивает ток коллектора. Если период большой, Q1 продолжает проводить ток и компенсировать утечку транзистора Q3. Если бы в качестве D6 был выбран диод Шоттки, ток утечки которого велик, сопротивление резистора R1 пришлось бы уменьшить. В течение короткого периода между двумя MOSFET существует сквозной ток. Это явление более заметно, когда Q3 выключается, а Q2 включается. Небольшой дроссель L1, включенный последовательно с основным источником питания, ограничивает броски тока. Дросселю нужна снабберная цепь (фильтр), образованная элементами D1, R1 и C2. Обратите внимание, что индуктивность дросселя невелика и может быть еще меньше.
| Рисунок 2. | Этот буфер увеличивает скорость переключения на входе ШИМ схемы на Рисунке 1. |
Показанные номиналы компонентов рассчитаны на трехфазный 370-ваттный драйвер с перегрузочной способностью 150%. При замене MOSFET емкость конденсатора C4 также должна быть изменена в соответствии с суммарным зарядом затвора и выходной емкостью Q3, которая, впрочем, намного меньше и может не учитываться. Транзистор Q1 усиливает ток конденсатора, поэтому емкость C4 должна быть пропорциональна QG2×hFE1. Не делайте емкость C4 большей, чем требуется, поскольку базовый ток Q1 будет слишком большим. Чтобы получить все преимущества быстродействия схемы, сигнал ШИМ должен быть способен быстро управлять транзистором Q3. При необходимости можно использовать буферную схему (Рисунок 2). Управлять схемой можно с помощью одного КМОП логического элемента. Схема на Рисунке 1, вероятно, является самым простым высоковольтным драйвером, который можно спроектировать. Она служила в тысячах приводов трехфазных двигателей мощностью от 0.37 до 0.75 кВт.
Генератор факельного разряда на MOSFET-транзисторе
Всем хеллоу, сегодня речь пойдет о младшем брате катушек Теслы, генераторе факельного разряда, или "факельнике". Этот экземпляр был собран мной больше года назад, но мне не хватило терпения настроить его до конца, да и были существенные косяки в конструкции и исполнении. Недавно же я довел устройство до ума, и, раз уж пошла речь о высоковольтных устройствах, таких как ZVS-генератор и генератор Ройера, описанных в недавних статьях, решил написать статейку на Хабр, может кому будет интересно.
Что это такое, зачем нужно и как работает?
Генератор факельного разряда представляет собой вполне стандартный высокочастотный генератор, собранный по схеме типа "емкостная трехточка" на MOSFET-транзисторе со стабилизацией частоты LC-контуром (см. схему ниже).
Схема устройства
Практического применения схема не имеет, разве что для слишком уж специфичных задач, где необходимы температуры в несколько тысяч градусов, и создается как и все катушки Теслы / лестницы Иакова / качеры Бровина чисто в рамках спортивного интереса и для получения эстетического удовольствия при виде взрывающихся транзисторов высокочастотного факела на кончике плавящегося терминала.
Но как же достигается образование факела на кончике разрядника? Все достаточно просто: сам генератор достаточно мощный, вся система настроена в резонанс, и в колебательном контуре L2-C2-C3 образуется высокочастотное напряжение большой амплитуды, а поскольку к "горячему" концу контура подключена катушка L3, которая, по сути, является вторым колебательным контуром, так как ее резонансная частота должна быть равна резонансной частоте контура L2-C2-C3, на втором конце катушки L3 напряженность высокочастотного поля достигает таких значений, что выход энергии с острия терминала наблюдается в виде коронного разряда, который из-за большой частоты работы устройства чем-то напоминает пламя свечи. Потребляемая мощность при питании от источника напряжением 30 вольт около 200 ватт, длина факела при этом 4.5 см.
Сборка и настройка устройства
Сразу скажу, что настройка каждого такого генератора проводится исключительно экспериментально, рассчитать что либо кроме резонатора практически невозможно, поскольку схема высокочастотная, резонансная, и влияние паразитных емкостей и индуктивностей будет отличаться в каждом конкретном варианте сборки. Советую делать все провода как можно короче (этим я немного пренебрег) и набраться терпения, если еще не страшно, продолжаем, я постараюсь объяснить все как можно подробнее :)
НЕБОЛЬШОЙ ДИСКЛЕЙМЕР: не подносите ближе одного метра к работающему генератору любое оборудование и электронику, это может повлиять на ее работу, или вывести из строя, не стоит использовать в качестве источника питания импульсные блоки питания, лучше всего аккумулятор или блок питания на основе сетевого трансформатора с выпрямителем. Температура факела превышает несколько тысяч градусов. Будьте осторожны!
Перед сборкой не помешает рассмотреть основные составные части генератора. Одной из них является обычный усилитель A-класса на MOSFET-транзисторе Q1. Цепь R1-R2-RP1-D1 задает необходимое начальное напряжение на затворе, и, как следствие, ток покоя каскада. Проще говоря, эта цепь позволяет как-бы "приоткрыть" транзистор для введения его в нужную область вольт-амперной характеристики и обеспечения работы транзистора "в режиме". Дроссель L1 является нагрузкой каскада, и образует с конденсатором C1 Г-образный LC фильтр, подавляющий высокочастотные помехи, создаваемые генератором в цепях питания. Следующая часть - резонансный контур L2-C2-C3, образуемый индуктивностью и емкостным делителем напряжения C2-C3, к точке соединения конденсаторов которого подключен затвор транзистора Q1, обеспечив таким образом положительную обратную связь мы превратили усилитель в автогенератор, частота работы которого зависит от параметров колебательного контура L2-C2-C3. Последняя часть генератора - катушка L3, которая, как было описано выше, в паре с терминалом образует второй колебательный контур. На этом рассмотрение узлов устройства считаю исчерпывающим, переходим к сборке и настройке генератора.
Для начала соберем основу генератора: усилитель A-класса с Г-образным фильтром и цепью смещения затвора. Транзистор необходимо установить на массивный радиатор, нагрев в процессе работы будет адским. Хорошо подходят радиаторы охлаждения центральных процессоров ПК. В качестве основания я выбрал стеклотекстолит, а также добавил винтовой зажимной разъем и выключатель в конструкцию
Основа генератора
По центру разместился транзистор с обвязкой. Хорошо работают IRFP250N, IRFP260N, их я проверял лично, есть информация что подходит IRFP460N. Стабилитрон любой от 5.6 до 12 вольт (возможно, подойдет супрессор, сам не пробовал), резистор R1 1-1.5K, мощность не менее 0.5 ватта, R2 1-5.1K, мощность любая, подстроечный резистор PR1 10-100K, очень рекомендую взять многооборотистый, проще будет настраивать ток покоя.
Транзистор Q1 с обвязкой R1-R2-RP1-D1
Слева от транзистора разместился керамический фильтрующий конденсатор, набранный из 20 элементов поверхностного монтажа емкостью по 4.7 мкФ каждый. Данная сборка должна иметь емкость 90-100 мкФ, рабочее напряжение в два раза больше питающего и обязательно состоять из любого количества керамических конденсаторов, обычные электролитические или танталовые конденсаторы при таком уровне и частоте пульсаций просто взрываются.
Фильтрующий конденсатор C1
Далее мотаем и добавляем в конструкцию дроссель L1. Магнитопровод обязательно ферритовый, другие не работают, даже не всякие ферритовые хорошо работают, форма любая, габаритная мощность не менее 100 ватт, количество витков около 20, провод любой 0.8 и более мм диаметром, предпочтительно литцендрат или многожильный, количество витков и сердечник подбираются экспериментально. У меня лучше всего работало на двух ферритовых кольцах-фильтрах с проводов мощных блоков питания, соединенных вместе, намотал 22 витка каким-то проводом МГТФ, он хоть и тонковат, но многожильный и хорошо держит нагрев. Именно такой дроссель я и оставил в итоге.
Дроссель L1
Теперь пора отрегулировать ток покоя. Подключаемся микроамперметром в разрыв точки соединения дросселя L1 и стока транзистора Q1, при этом контур L2-C2-C3 и катушка L3 должны быть отключены, выкручиваем подстроечный резистор RP1 в минимум и подаем 15-20 вольт на схему, этого более чем достаточно чтобы получить факел в сантиметр-полтора и настроить систему. При этом все должно быть так как на схеме ниже. Медленно подкручиваем резистор RP1, пока ток покоя не будет в районе 150 мА, в дальнейшем его можно изменять при настройке, но после 250 мА сильно вырастает нагрев, а при токе ниже 100 мА может срываться или не запускаться генерация, оптимально 150-200 мА.
Схема подключения миллиамперметра
Настало время подключить контур L2-C2-C3. Катушка L2 особо не критична, должна иметь диаметр оправки 30-35 мм и 7-12 витков толстого провода, 1 и более миллиметра диаметром. Можно найти готовые катушки как на фото ниже, они достаточно распространены и идеально подходят для этой схемы, в странах постсоветского пространства их несложно найти практически на любом радиорынке ил радиобарахолке, параметры особо не критичны. Характеристики моей катушки: диаметр керамического основания 35 мм, 8 витков посеребренным медным проводом 2.5 мм диаметром. Катушка будет слегка нагреваться.
Контурная катушка L2
Контурный конденсатор C3 должен быть обязательно высококварным, то есть должен работать с большими реактивными мощностями, идеально подходят конденсаторы К-15У, я испытывал два как на фото ниже, 100 пФ и 150 пФ, оба работают нормально, нагрев не более 40 градусов. Другие конденсаторы, я испытывал КВИ-2 и КВИ-3, очень сильно греются, их диэлектрик не предназначен для работы на таких частотах и мощностях.
Контурные конденсаторы C3
Конденсатор C2 в нижней части емкостного делителя напряжения любой керамический 250 и более вольт, но, почему-то хорошо работают именно КСО. Поскольку для настройки нужен большой ассортимент конденсаторов, а у меня есть мешок КСО, именно их я и испоьзовал.
Конденсатор C2
Точного номинала C2 сказать невозможно, этот конденсатор подбирается исключительно экспериментально, поэтому убираем миллиамперметр, и собираем схему полностью, но без катушки L3 и терминала. Ставим с начала конденсатор C2 1нф, подаем питание и отверткой проверяем дугу с точки подключения резонатора. Если дуги нет, увеличиваем емкость C2. Проверить, началась ли генерация, можно неоновой лампочкой, поместив внутрь L2, если светится, значит все хорошо. При дальнейшем увеличении емкости C2 потребляемая мощность и дуга будет расти, до какого-то предела, затем генерация сорвется (то есть, при увеличении емкости, после какого то предела, дуга пропадет, а ток потребления резко упадет), нам надо подобрать емкость на 100-300 пФ ниже чем емкость, при которой происходит срыв. Проще говоря, подбираем емкость C2 до тех пор, пока дуга и мощность не станет максимальной, но генератор будет стабильно запускаться и работать. У меня срывалась генерация при номинале C2 более 3,6 нФ, в итоге я оставил 3,4 нФ. Дуга при 15 вольтах питания получалась как на фото ниже. На этом настройка первого резонансного контура закончена.
Настройка первого резонансного контура
Итак, финал близко! Переходим к расчету резонатора L3 и изготовлению терминала, для этого нам надо знать частоту работы генератора, измерить ее можно осциллографом или частотомером (НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕ измерительное оборудование напрямую к контуру, для измерения достаточно просто положить провод на расстоянии нескольких десятков сантиметров от работающего генератора) или поймать на SDR-радио и посмотреть центральную частоту на спектре. Частота моего экземпляра составила 11.75 МГц. Далее, исходя из диаметров оправки и провода рассчитываем катушку, так чтобы ее резонансная частота была равна частоте генератора, которую мы измерили, мотать надо проводом 0.8 и более мм в диаметре, и на 20-30 процентов больше расчетного количества витков. Если рассчитывать не вариант, мотаем заведомо больше витков. Подсоединяем катушку L3 на свое место, и, отматывая по одному витку, начинаем поиск резонанса, который ознаменуется появлением факела. Когда факел будет максимально длинным, подключаем терминал. Резонанс немного уйдет, и надо будет отмотать еще несколько витков, чтобы факел с нашим терминалом был максимально большим. если вы отмотали лишнее, можно добавить виток снизу (так сделал я) или немного увеличить терминал. Катушка у меня получилась 64 витка по расчету, а фактически больше 70, диаметр оправки 32 мм, мотал проводом диаметром 1 мм. Фото катушки L3 вместе с терминалом ниже.
Катушка-резонатор L3 с разрядником
С разрядником отдельная история, он будет постоянно выгорать, лучше всего чтобы конструкция была модульной, например, как у меня, на винтовых зажимах, для того чтобы иметь возможность заменить рабочее тело терминала. А вот с материалом не все так просто, в идеале - вольфрам, но я использовал медь, благодаря хорошей теплопередаче на небольших мощностях выгорания практически не было, хороший вариант - графит, но он должен быть чистым, иначе стержень трескается, помимо этого графит после каждого остывания будет немного осыпаться. Тело разрядника должно быть достаточно массивным, чтобы успевать рассеивать тепло от электрода без расплавления, но не иметь слишком большую длину, иначе окажет сильное влияние на емкость резонатора и уведет резонанс. На этом разбор отдельных элементов и настройку системы можно считать оконченной!
Собранный и настроенный генератор
Заключение
Итак, статья вышла достаточно длинной, но я постарался объяснить все максимально подробно, если будут вопросы, вы можете задать их в комментариях, как увижу, непременно отвечу. Желаю удачи всем, кто собрался повторить проект, и давайте посмотрим на то, ради чего все мы здесь собрались - на электронный огонь:
Электронное пламя
Буду рад, если статья оказалась полезной или интересной! Всем добра :)
Тесла на irfp460 схема
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Качер Бровина на полевом транзисторе
Итак, первым делом собираем список необходимых деталей:
1.Труба ПВХ 50 мм
2.Медный провод 0.15-0.25 мм^2
3.Медный провод 2-5 мм^2
4.Плавкий предохранитель на 2А
5.Конденсатор К73-17 емкостью 1-2 Мкф на напряжение 350-400 В
6. Супрессор 1.5КЕ12СА
7.Дроссели от ламп ЛДС на 38 ВТ 3 штуки
8.Резистор 2кОм 1 Вт
9.Резистор 10 кОм 1 Вт
10.Транзистор IRFP 460
После того, как все детали у нас, приступаем к намотке вторичной обмотки. Хочу обратить внимание, что именно от качества намотки "вторички" будет зависеть правильность работы вашего устройства
Я использовал провод 0.22 при намотке
Теперь, когда катушка уже намотана, необходимо ее покрыть лаком или эпоксидной смолой.
Что лучше, каждый решает для себя сам, но если вы выберете лак, то лак берите яхтный, уретан-алкидный .
Покрывать лучше кистью, не покрывайте с помощью поролона ,иначе получите что-то вроде такого
После намотки займемся корпусом. Я использовал корпус от компьютерного блока питания,но лучше сделать его из фанеры/дсп/двп
Ну а сейчас речь пойдет о тороиде-именно он определяет форму и длину стримера
ТОРОИД 1
Находим в хоз. товарах 2 крышки для консервирования и спаиваем их
ТОРОИД 2
Находим в продуктовом магазине чай в банке с формой елочной игрушки,затем(по желанию) счищаем краску.Такой формы нам банка,чтобы увеличить емкость терминала/
Теперь все готово к сборке, осталось сделать первичную обмотку и собрать все до кучи.
Схема качера
Первичную обмотку наматываем на диаметре 70-80 мм и растягиваем так, чтобы ее высота составляла треть от длины вторичной обмотки.
И вот результат:
ХОЧУ ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ НА ТО, ЧТО ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ НЕЛЬЗЯ КАСАТЬСЯ КОРПУСА КАЧЕРА.
Первые пуски с тором первого вида
Мы видим небольшого пушистика, так как емкость тора мала
Теперь увеличиваем емкость и сразу видим другой результат!
Тема: Для запуска сгоревшего ИИП осталось понять два вопроса.
Для запуска сгоревшего ИИП осталось понять два вопроса.
Вылетели силовые транзисторы IRFP460 в ИИП.
600 Вт. Управляющая МС: TL494CN - рабочая, как и все другие цепи проверял по методике.
Схема силовой части такая:
Вопрос 2. Как видно, рядом есть места для еще одной пары силовых тр-ров. Добавить ли их туда для надежности или это может повредить? (емкость увеличит, например)
Вопрос 3. Может ли быть причиной поломки такой монтаж (очень китайский)?
нельзя только транзисторы менять, шансов что только они легли - считай 0
нужно сесть и нарисовать всю схему по высокому
кто микруха шим, кто драйверы и проч и проч
реззисторы и диоды в затворах смотреть строго
а вообще если бп разнесло от кз - это негодный бп
там крупная ошибка зарыта (а вообще - 600р за 600вт - меня терзают. )
погуглил - какой то _абсолютный_ китаец
я б мимо такого прошел
50% полупроводников стерто наждаком. По крайней мере входные силовые транзисторы, микруха, согласующие и еще некоторые стерты.
Могу сказать, что когда работало все, то звук был хорошим, а в динамиках была полная тишина - Первый раз включив, я подумал, что все накрылось (так тихо было). Но накрылось гораздо позже.
Рисую, но дальше согласующего каскада все крайне запутанно.
Я в ИИП вообще ничего не понимаю.
Предохранитель сгорел при очередном включении, до этого музыку слушал неск, часов.
Одновременно сгорел (на КЗ) выхлопной тр-р в усилителе. Был такой нюанс - из-а спешки не поставил кондеры между БП и усем. Может, в этом дело?
Я отключил усь, закоротил предохранитель БП проволочкой (тонкой) и включил БП.
Вот тут и раздался грохот и вспышка - дырки в силовых транзисторах БП, а от проволочки ничего не осталось.
Vovk, Нет-нет, уважаемый. Там у меня примерно так:
Это просто единственная статья, которую я читаю про ЭТО. Так, что я даже не в курсе, что может быть иначе.
То есть транзисторы как бы последовательно воспринимают 310 Вольт. Как я понял, на каждом из них будет 155 В тогда?
Наверное, все равно надо брать с запасом?
Bulich, спасибо.
1. Друзей нет (таких, чтобы понимали).
2. Я проверил все диоды и транзисторы - все имеют рабочие p-n переходы.
3. Остается вопрос микросхемы. Еще я вспомнил сегодня, что у меня есть такой же БП, но рабочий. Можно ли как-то разобрав рабочий БП, понять работает ли МС на сгоревшем?
Будет ли информативно, если на МС подать +12В на питание, замерить напряжения на других ногах и сравнить с рабочей?
Вот фото платки с МС. Все транзисторы стерты, как и сама МС.
4. Можно ли по тому, к каким ногам подключаются согласующие транзисторы, питание, коррекция напряжения, понять какой тип МС использовался? Может, проще мне ее заменить чем исследовать ее рабочеспособность?
Если я не буду подавать напряжение 220 на ключи, а подам только 12 В на упр. МС и согласующие тр-ры, я же смогу чего-то выяснить?
Например, смогу ли я так определить КЗ вторички управляющего транса?
Если подключу осциллограф на базы силовых транзисторов, наверное, можно будет увидеть аномалии?
Схема этого узла примерно такая (но у меня полевики, похоже, были):
Прозванивая все, что можно нашел странный резистор. По полоскам он 27 Ом, а фактически 6 кОм.
Если смотреть вышеприведенную на схему, то он там R2. При этом R3 соответствует полоскам - 27 Ом.
Непонятно, то ли это причина, то ли следствие перегорания транзюков. (резистор не выглядит горевшим).
Читайте также: