Jetzt ist die Flamme weiß.
Die ganze Schaltung zieht auch mehr Strom. Bei 30V, ca 3,5A.
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Und die Lebensdauer deines Mosfets?
Der hält inzwischen länger. Ich hab jetzt eine andere Spule verbaut. Sollten circa 10uH sein. Aber optimal ist das glaube ich noch nicht, der Mosfets wird immer noch ziemlich schnell ziemlich heiß.
Wenn ich die Induktivität weiter erhöhe, was kann das denn für Auswirkungen haben?
Naja, das übliche: Höhere Induktivität=> höherer Widerstand für höhere Frequenzen.
Kommt halt drauf an welche Spule du meinst. Wenn die Spule als Widerstand gedacht ist, werden hohe Frequenzen mehr zurück gehalten, wenn die Spule Teil eines Schwingkreises ist, geht die Resonanzfrequenz runter.
Ich meine die Drossel. Aber was ich eigentlich meine ist, wie weit kann ich die Induktivität von der Drossel erhöhen, bevor die Schaltung nicht mehr funktioniert. Kann man das irgendwie berechnen oder muss ich das ausprobieren? Und mit steigender Induktivität sollte doch auch der Mosfet mehr geschont werden, weil nicht mehr so viel Strom fließen kann oder?
Laut meiner verlinkten Quelle muss die Induktivität der Drossel so gewählt werden, sodass dem Oszillator ein konstanter Eingangsstrom bereitgestellt wird.
Mehr dazu findest du aber im Paper von Steve Ward https://www.wardpowerelectronics.com/s/HFSSTC-2021.pdf.
**Input Filter, Lf:** One way to think about a filter inductor, Lf, is as a “constant current” source as thecurrent ripples should be smaller than the average current. The current will increase throughthis filter inductance if drain voltage is less than the supply voltage, at a rate dI/dt =(Vsupply-Vdrain)/Lf. In steady state, the average drain voltage (plus the resistive losses in theinductor, we can ignore for now) must then equal the supply voltage for the input current to hold a steady average value. Therefore, if the drain voltage is zero for some portion (and inputcurrent increases) of the oscillation period, it must then exceed the supply voltage (and inputcurrent decreases) for some other portion to achieve the same average value. Since it’s the average values that must be conserved in steady state, the narrower the drain voltage pulsewidth is, the higher magnitude it must have, so an optimum voltage profile should exist that minimizes drain voltage while delivering maximum power.
Und es wird keine “einfache” Formel geben welches dieses System beschreibt. Somit bleibt dir nur ausprobieren.
Steigende Induktivität könnte zu dem Verlust von ZVS führen. dI/dt wird kleiner, somit könnte die parasitäre Kapazität am Drain nicht vollständig entladen werden und der Mosfet würde Schalten wenn noch Spannung am Drain anliegt.
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Ich hab mal die Spannungen an Gate und Drain gemessen um zu schauen ob ich noch ZVS habe mit meiner 10uH Drossel.
Gelb ist die Gate Spannung, Blau ist Drain.
Dann ist mir aufgefallen dass die Gate Spannung komisch aussieht. Ist das normal? In dem PDF von Steve Ward sieht die Gate Spannung auch viel besser und sinusförmig aus.
Oder liegt das vielleicht an meinem freiluftverdrahteten Aufbau? Das da irgendwelche parasitären Kapazitäten und Induktivitäten Ringing verursachen?
Ich werde demnächst alles auf eine Platine setzten.
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Die Drain Spannung sieht gut aus. Das, was du siehst, ist – wie du vermutet hast – Ringing.
Note, that there is often some ringing on the gate voltage, even when operating efficiently, this is just consequence of discontinuous mosfet current (so, a large dI/dt) which produces a voltagem transient across the source inductance of the fet, which causes the voltage as the source node to ring, and thus measuring from gate-source, will show ringing.
Die 10uH sollten somit passen.
Ok. Hab mir also umsonst Sorgen gemacht. Trotzdem vielen Dank.
Ich hab nur irgendwie immer noch das Problem dass ich die Teslaspule nur kurz laufen lassen kann, weil der Mosfet wahnsinnig heiß wird. Viel länger als eine Minute traue ich mich nicht. Und der Strom steigt auch während dessen auf knapp 4A. Und wenn ich mit dem Poti runter Regel, geht mir die Flamme aus und die Schaltung schwingt nicht mehr. Wird das besser wenn ich die Induktivität weiter erhöhe? Irgendwie hab ich das Gefühl das bringt nicht sonderlich viel. Ich hab ja die Drossel schon von 4uH auf 10uH erhöht und viel verändert hat sich nicht.
Auf einem großen Kühlkörper ist der Mosfet schon, da mir aber immer wieder welche kaputt gehen und das ja momentan eh noch nicht der endgültige Aufbau ist, benutze ich jedoch noch keine Wärmeleitpaste.
Ich nehme nicht an, dass das extrem viel bringt, aber wenn du den Mosfet weiter in die Mitte setzt, dann kann sich die Wärme nach allen Seiten besser ausbreiten.
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Hallo, wird der Kühlkörper bei dir auch sehr heiß? Du schreibst immer nur, dass der Mosfet heiß wird. Wird der Kühlkörper denn annähernd genauso heiß?
Eventuell hat der Kühlkörper einfach eine ungünstige Geometrie und kann die Wärme nicht effizient abführen.
Alternativ könnte auch eine aktive Kühlung per Lüfter helfen, oder eine Verbesserung des Wärmeübergangskoeffizienten durch den Einsatz von Wärmeleitpaste.
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Ja der wird nicht so heiß wie der Mosfet an sich. Ich bin gerade dabei alles um einen CPU Kühler herum aufzubauen. Da benutze ich dann Wärmeleitpaste und einen Ventilator. Vielleicht verbessert das mein Überhitzungsproblem.
Hallo und einen schönen guten Freitagnachmittag, die ca 4 - 5 Volt vom Poti braucht das Gate schon, plus die Spannung vom Fußpunkt der Sekundärseite, damit dieses durchschaltet. In Anschluss noch ein Bildchen vom Gatesignal vom meiner Plasmaflame Teslacoil, hier sieht man auch ein kurzes Ringing, leider liefert so ein altes Röhren Oszi kein genaues Bildchen 
. Was mir noch oben 
auffällt, die D- S Strecke ist nur immer sehr kurz leitend, und das Gate schaltet immer bei der maximalen D - S Spannung, das ist wohl kein ZVS switching, wäre das so normal ?
Viele herzliche Grüße von axon-F.
Ich hab jetzt eine Platine entwickelt, alles aufgelötet und einen großen Kühlkörper mit aktiver Kühlung installiert. Allerdings hat sich jetzt die Resonanzfrequenz verändert, bei meinen ursprünglichen 9,3MHz erscheint keine Plasmaflamme mehr.
Die Leiterbahnen zwischen den einzelnen Bauteilen sind jetzt natürlich länger als bei der Freiluftverdrahtung, obwohl ich versucht habe alles so kurz wie möglich zu konzipieren.
Und den Doorknob konnte ich am oberen Ende auch nicht direkt an die Spule abschießen, da sind noch ca. 1cm Schraube dazwischen.
Und ich habe auch Schrauben benutzt um alles zusammenzuhalten, das sollte doch auch noch Mal die Resonanzfrequenz verändern.
Meine eigentliche Frage ist jetzt wo ich ungefähr suchen sollte. Die Resonanzfrequenz sollte sich ja durch das alles eher unterhalb meiner ursprünglichen 9,3MHz befinden oder? Also muss ich da unterhalb suchen. Und außer ausprobieren und grob berechnen gibt’s keine genaue Methode um die Resonanzfrequenz zu bestimmen oder? Einen Funktionsgenerator habe ich halt nicht.
Das ist mein Aufbau.
Da ich kein starres Kabel habe und auch keinen Kupferlackdraht der dick genug ist, benutze ich ein Kabel als Primärspule. Und um unterschiedliche Frequenzen auszutreten ist das momentan noch etwas zu lang.
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Wo deine Kapazitäten genau auftreten kann ich auch nur vermuten, aber ich sehe, du hast einen 3D Drehknopf am Poti. Dann kannst dir auch die ganzen Abstandshalter aus Kunststoff machen. Ist dein Kühler am Fußpunkt und an Masse angeschlossen?
Mein Kühlkörper ist nicht mit Masse verbunden. Und was ein Fußpunkt ist weiß ich leider nicht.
Ist das die Rückseite vom Mosfets? Dieses Tab? Das ist laut Datenblatt mit Drain verbunden. Und da der Mosfet nicht vom Kühlkörper isoliert ist, sollte Drain auch am Kühlkörper anliegen. Das muss ich aber auch noch Mal nachmessen.
Und die Abstandshalter würde ich schon gerne behalten, da 3d gedruckte Verbindungen nicht so stabil sind. Und das ganze halt ja eben über diese Abstandshalter zusammen. Ohne die fällt der ganze Aufbau auseinander. Und schrauben kann ich 3D Drucke ja auch nicht, zumindest nicht in der Größe.
Ich fände es am besten wenn ich das ganze einfach auf die neue Resonanzfrequenz einstellen könnte. Ohne dass ich da jetzt an meinem Aufbau noch groß was verändern muss.
Nur weiß ich nicht um welche Größenordnung das jetzt meine Frequenz verändert hat. Bis jetzt hab ich von 8,4Mhz bis 9,4Mhz nichts finden können, aber vielleicht hab ich auch was übersehen.
Du hattest doch schon mal Oszi-Bilder gezeigt. Da siehst du doch welche Frequenz du nun hast, im Verhältnis zu damals, oder schwingt es nun überhaupt nicht?
Den Mosfet musst du nicht Strom leitend auf dem Kühlkörper befestigen. Um ihn zu isolieren gibt es Glimmerplättchen oder Silikonkissen, sowie isolierte Schraubendurchführungen. Glimmer bzw. Silikon leiten dann die Wärme aber nicht den Strom.
Fußpunkt:
Das ist die Verbindung am unteren Ende der Teslaspule, die mit der Erdung verbunden ist. Das siehst du auf diesem Bild.
In deinem Schaltplan scheint es dazu aber keine Verbindung vom “Fußpunkt” zu Masse zu geben. Da müssten dir Teslatrafospezialisten eventuelle Antwort geben können, wie das dort gemeint ist.
Achso meinst du den Fußpunkt der Sekundärspule? Der liegt nicht auf Masse sondern zwischen Doorknob und Primärspule.
Das ist der Schaltplan:
So was hab ich halt momentan nicht da. Und ohne ist doch auch nicht schlimm, am Drain liegt in meinem Fall keine sehr hohe Spannung an. Zwischen 20-50V hab ich nachgemessen.
Wenn ich das alles wieder auf diese “alte”Frequenz einstelle, kann ich auch keine Flamme erzeugen. Deswegen bin ich ja davon ausgegangen dass sich die Resonanzfrequenz verändert hat
Jetzt klappt’s. Aber irgendwie funktioniert das alles nur wenn die Masse Klemme von meinem Oszilloskop Tastkopf mit Masse von der Schaltung verbunden ist.
Weiß einer warum das so ist?
Der Tastkopf an sich muss nicht verbunden sein.
Aber wenn ich die Masse Klemme entferne, geht mein Labornetzteil in die Strombegrenzung und kappt meine Spannung auf ca. 15V. Mit meinem Oszi hab ich nichts, keine Spannungsspitzen oder ähnliches messen können.
Das ist das, was ich mit dem Fußpunkt meinte. Dein Netzteil ist mit Minus vielleicht gar nicht mit der Hauserde verbunden, während dein Oszi dies dann macht. Deine Sekundärspule hängt ja frei in die Luft (wie eine Antenne oder ein aufgeklappter Kondensator), braucht aber einen Gegenpol. Wenn der zu klein ist, oder zu weit weg etc. dann kann sich diese Flamme nicht bilden, weil die Elektronen nicht “wissen” wo sie hin sollen.