Hallo zusammen,
wollte mich als neuer im Forum mal kurz vorstellen.
Mein Name ist Till, bin gelernter Mechatroniker und arbeite als Elektriker/Instandhalter in der Industrie.
Das Projekt DRSSTC hatte ich vor Jahren mal begonnen dann aber irgendwie nicht weiterverfolgt.
Da ich mir vor ein paar Wochen das Knie zerrissen hab, konnte ich mich mal wieder meinem Projekt widmen.
Habe den Aufbau soweit Fertig und ihn getestet. Funktioniert aber nicht so richtig ^^ wäre super, wenn mir hier jemand ein Lösungsansatz geben würde.
Hier ein paar Daten zur Tesla Spule.
Primärspule:
4mm2, 6 Wicklungen flach 3,48uH nach Raacke mit nem 150nF Primärkondensator FKP1 1250V.
Sekundärspule:
Durchmesser 40mm 0.05mm2 Draht auf 110mm gewickelt (nicht sauber war die erste Spule).
Resonanzfrequenz über nen Oszilloskop gemessen 237kHz (mit Torus) Bin unsicher, ob das stimmt laut Raacke Rechner müsste der Wert viel höher sein.
So jetzt mal zum Fehlerbild. Die Entladungen sind zwar da aber sehr klein ca 1mm. Strom an der Endstufe 0,045A. Was mir aufgefallen ist das mein Variac auch Entladungsgeräusche macht fast genauso laut wie die Spule selbst. Drehe ich die Busspannung hoch ca(240V) dann zerreißts mir die IGBT´s. und die Sicherung von der Endstufe knallen durch.Hab es schon mit unterschiedlich großen Primärkondensatoren versucht hat aber nicths geändert. Insgesamt finde ich sieht das ganz gut aus nur die Entladungen sind halt mickrig. Würde mich über Hilfe oder Lösungsansätze freuen.
Hallo und und einen schönen guten Abend, hallo grüß dich Till, willkommen im Forum Mosfetkiller. So der Fachman für Teslaspulen bin ich ja gerade nicht, aber für den Primär - Schwingkreis brauchts doch ne MMC. Durch so einen einzelnen Kondensator geht doch gar kein Strom durch, da ist der Innenwiederstand viel zu groß, bei den hohen Frequenzen, oder ? Der Schaltplan von Steve Wards gehört schon zu den Klassiker 'n, hätte ich auch gern mal nachgebaut , aber mit etwas stärkeren Draht bei unter 200 KHz. Auf den Interrrupter hätte ich anfangs verzichtet, ne andere Frage wäre ja auch, können deine Mosfets überhaupt so hohe Frequenzen ab ? Die Gatesignale sehen doch sehr komisch aus, oder doch mal das ganze ohne Interrrupter betreiben. Viele herzliche Grüße von axon-F.
Bin auch nicht der Experte für DRSSTCs, aber wenn der Variac laute Entladungsgeräusche von sich gibt, stimmt da etwas nicht. Miß doch mal mit dem Oszi am Variac-Ausgang oder nach dem Gleichrichter - da stimmt etwas nicht. M.E. müßte da mindestens auch noch ein ganz fetter Elko hinter den Brücken-GLR, sonst geht die Spannng vermutlich immer wieder nahe Null! Wieviel Primärstrom zieht denn die Schaltung? Gibt es da evtl. irgendwelche Rückkopplungen auf den Eingang?
Hallo Axon,
So wie ich das verstanden habe ( und wenn ich falsch liege verbessert mich bitte ) ist der MMC in Reihe geschaltete Kondensatoren um die Spannungsfestigheit zu sichern. Bei mir sollte einer reichen der ist so gewählt das es mit der Resonanzfrequenz der Sek. Spule passt. Falls ich die richtig gemessen habe.^^
Hi Multi,
Also Primärstrom liegt bei ca 45mAh bei 80V Busspannung.
Mit der Glättung der Busspannung hab ich auch schon Schaltpläne mit Halbgerichteter ungeglätteter Spannung gesehen. Entladungen sehen dann halt anders aus. Gut hab nen Brückengleichrichter jetzt drin. Ich baue das mal um und gucke was passiert.^^
Kann das sein das ich nen Erdungsproblem hab? Die Sek. Spule ist im Garten mit nem Erdspieß verbunden. Habe irgendwo gelesen oder gesehen das man nicht die Hausnetzerde nehmen soll.
Der Resonator sieht für mich jetzt von der Grösse her hochfrequenter aus als nur 237kHz. Ich hätte da jetzt eher so 350 bis 500kHz geschätzt. Wenn Du mit dem Raacke auf was anderes kommst, würde ich dies mal im Auge behalten. Als nächstes hast Du sicher ein Problem mit der Primärkapazität. Da kannst Du nicht einfach einen einzelnen Folienkondensator nehmen, alleine schon wegen der spannungsfestigkeit nicht, aber auch wegen den hohen Impulsstromspitzen. Das macht der nicht lange mit. Wenn er durchschlägt, ist die Brücke hin. Könnte gut sein, dass genau das passiert ist. Des weiteren, wie Multi-kv auch schon erwähnt hat: Ich sehe nirgends einen grossen Netzelko, aber irgendwie auch keinen Gleichrichter. Das alles brauchst Du natürlich für die Speisung der Endstufe. Des weiteren ist eine gute Abstimmung bei einer DRSSTC absolut essentiell. Solange die Spule nicht vernünftig abgestimmt ist, würde ich nicht höher gehen als 50V. Für die Grobabstimmung würde ich mit einem Signalgenerator schauen, wo die Resonanzfrequenz der beiden Kreise einzeln etwa liegen. Dann würde ich die Resonanzfrequenz des Primärkreises noch leicht tiefer einstellen als die des Sekundärkreises, damit die Spule bei Funkenausbruch in Resonanz gezogen wird. Wichtig ist natürlich auch ein Breakoutpoint am Topload. Solange du nur sehr geringen Output hast, kann es hilfreich sein, die Resonanz mit sehr geringen Brückenspannungen und einer kleinen Entladungslampe zu suchen. Sobald die Lampe in der Nähe der Spule hell aufleuchtet bei relativ geringen Brückenspannungen, bist Du auf der richtigen Fährte.
Grundsätzlich bin ich kein Fan von so hochfrequenten Resonatoren. Es ist wesentlich einfacher, den Resonator hinsichtlich der mechanischen Abmessungen etwas grosszügiger zu wählen und dann auf eine niedrigere Resonanzfrequenz zu kommen. Dies schont die Brücke und vereinfacht das Suchen der Resonanzfrequenzen.
Vielleicht noch ein Wort zum Primärkreis: Der ist bei Deinem Setup nicht sehr niederohnig ausgeführt. Eine DRSSTC lebt jedoch von hohen Primärströmen. Diese sind natürlich nur möglich, wenn im ganzen Primärkreis zwischen Brücke, Primärkapazität und Primärspule wirklich niederohmige und vorallem auch niederinduktive, dicke Verbindungen bestehen. Die Spitzenströme im Primärkreis einer DRSSTC können leicht hunderte von Amps betragen.
Hallo und einen schönen Tag, hallo Till, das sieht doch schon sehr gut aus. Für die Primärspule würde ich gleich einen Variablen Abgriff vorsehen, und wie Kilovolt schon erwähnte, mit ner kleinen Glimmlampe kann man gut das Spannungs - Maximum an der Spule suchen, und das alles mit ner möglichst kleinen Brückenspannung. Bei so ner großen Sekundärspule müsste die Feldstärke so groß sein, das ne ausgediente Energiesparlampe - Neonröhre hell erleuchtet . Viele herzliche Grüße von axon-F.
O.k. - das sind primärseitig nur 3,6W und da gehen noch Verluste ab. Bei der Leistung kann man natürlich keine riesigen Entladungen erwarten. Der Brückengleichrichter sieht mir auch nicht sehr leistungsfähig aus, was kann der - 2A? Diese quadratischen Würfel sind deutlich leistungsfähiger (20-30 A mit Kühlkörper). Wenn das Ding mal richtig läuft, sollte der Primärstrom doch wesentlich höher sein. Und ein dicker Elko (mind. 350V/ 3000 uF oder mehr), sollte die nötigen Leistungsreserven im Nulldurchgang liefern. Aber das Hauptproblem sind wohl noch die HV-Caps und die richtige Abstimmung scheint mir. Die 2 Sek.spule sieht aber schon sehr vielversprechend aus
So nochmal Danke an alle für die Tips und Info.
Denke werde die große Spule erstmal fertigmachen und die dann versuchen gut abzustimmen. Werde euch auf dem laufenden halten.
der Raacke -Rechner funktioniert nicht so ganz wie man will …meine Teslaspule funktioniert, weil sie funktioniert. Ich weiß, idiotische Aussage. Aber als ich damals meine schon vorhandenen Tesladaten eingab, stand als Ergebnis: “Kann nicht funktionieren”. Das stand im Widerspruch zur Realität. Ich habe ihn dann persönlich angeschrieben und es ihm erklärt. Er meinte, dass das nur rechnerische Richtwerte sind, wenn alles abgestimmt ist, also auch die Zuleitungsdrähte und deren Stärken, bzw. Ohmschen Widerstände usw. Das alles ist ja nicht angegeben.
Aber du wirst hier auf jeden Fall die beste Hilfe für dein Projekt bekommen.
Spannungsversorgung hab ich auch noch nen paar Sachen auf Rat von
Multi-kv und kilovolt gändert. Der Brückengleichrichter kann jetzt 50A und nen Elko hab ich nu auch^^
Mit der neuen Spannungsversorgung und erneutem Messen der Prim. und Sek. Spulenfrequenz (kleine Spule). → abgestimmterer Primärkondensator konnte ich eine verbesserung bei den Entladungen erzielen. Danke an kilovolt.
Moin zusammen,
Hab da mal ne Frage zum MMC.
Hab hier noch 10 Stck. Wima MKP 10 150uF 1000V DC rumfliegen. Sind die Primärkondensator tauglich? Impulsfest sollen die ja sein.
Cool, dass die Änderungen etwas bessere Resultate ergeben haben. Trotzdem werde ich den Eindruck nicht ganz los, dass mit der Abstimmung der Spule noch etwas ganz und gar nicht stimmt. Das ist vermutlich auch der Grund, warum Dir die Sekundärspule abgefackelt ist.
Wegen den Kondensatoren: Du meinst wohl eher 150nF, nicht uF, oder?
MKP10 gehen im Prinzip auch, aber sie haben eine schlechtere Performance und sie gehen schneller über den Jordan
Mit 10 Stück von denen in Serie kommst Du leider auch nur auf 15nF @ 10kV. Die Spannung reicht dann wohl, aber 15nF kaum, wenn Du eine Resonanzfrequenz von 150kHz hast. Da bräuchtest Du dann schon sehr viele Primärwindungen und das wäre dann auch wiederum schlecht. Mag sein, dass der Sekundärkreis 150kHz hat, aber der Primärkreis wohl kaum.
Auf Deinem letzten Bild sehe ich übrigens auch keinen Breakoutpoint. Du brauchst eine abstehende Spitze, damit der Funkenausbruch erfolgen kann.
Guten Tag zusammen,
Hab jetzt noch ein anderes Problem: Meine Sekundärspule ist schon wieder durchgebrannt. Immer nur an ganz kleinen Punkten. Und auch an Stellen, wo die Wicklungen sehr sauber waren, also nicht übereinander. Kann mir da jem nen Tip geben woran das liegt. Vielleicht einen dickeren Draht? Ist aktuell ein 0,15mm Draht verbaut.
Ich glaube, dass es einerseits an der ungenügenden Abstimmung liegt und andererseits evt. an dem fehlenden Ausbruchpunkt auf dem Topload. Ohne Ausbruchpunkt sucht sich die Hochspannung einen Ausbruchpunkt auf der Sekundärspule.
Einen Breakoutpoint hatte ich. Habe die Länge/Höhe auch variiert, ergab aber gefühlt keine Veränderung. Hatte auch mit einem Lämpchen den Bereich ermittelt. Der Bereich war ungefähr mittig vom Topload.
Dabei ergaben sich bei mir 150kHz Sekundärspule. Und bei der Prim mit einem 450nF MMC 135kHz (10% weniger als die Sek). Oder gibt es genauere Messmöglichkeiten?
Hab da noch eine Frage zum MMC hab die bei mir jetzt immer so gebaut, dass ich möglichst viele Parallelstränge hatte, oder ist die Spannung da eher wichtig?
Habe hier noch 20 MKP10 220nF gefunden. Mal schauen, was ich daraus baue.
Mir ist erst jetzt aufgefallen, dass Deine Primärwindungen inkl. Strikerail direkt das Holz berühren. Dies ist auf jeden Fall ein Problem, weil das Holz hochfrequente Signale mehr oder weniger kurzschliesst. Wie stark sich dies bei Deinem Aufbau auswirkt, kann ich nicht beurteilen, aber ich würde unbedingt darauf achten, dass spannungsführende Teile aus dem Primärkreis isoliert sind gegen die Grundplatte, insbesondere dann, wenn der Strikerail das Holz ebenfalls berührt und damit erdet. Holz ist ein sehr schlechter Isolator, speziell bei ein paar 100kHz und einigen kV. Ich habe bei meiner DRSSTC aus diesem Grund zwischen der Holzplatte und den blanken Primärwindungen Kunststoffstützen angebracht, siehe hier. Der geerdete Strikerail darf natürlich direkt aufliegen.
Eine Spannungsfestigkeit von 2kV für das MMC ist ziemlich sicher deutlich zu wenig. Nehmen wir mal an, Du hast 1000A Spitzenströme, was absolut im Bereich des möglichen liegt, je nach ontime und abhängig von der Impedanz Deines Kreises mit allen Übergangswiderständen eingerechnet. Nehmen wir weiter an, Deine Frequenz liegt bei 150kHz und das MMC hat eine Kapazität von 335nF. Dann beträgt der Blindwiderstand Xc Deines MMCs ca. 3 Ohm, wenn ich richtig gerechnet habe. Wenn Du 1000A Spitzenstrom und Xc von 3 Ohm hast, sowie vielleicht noch reelle Widerstände, so ergibt sich bereits 3kV Spitzenspannung im Primärkreis. Wenn man dann noch davon ausgeht, dass in einem Seriekreis bei Resonanz eine Spannungserhöhung auftritt, welche mit dem Faktor der Güte multipliziert werden muss, dann können da noch sehr viel höhere Spannungen über dem Kondensator auftreten (wie hoch die Güte in Deinem Kreis ist, ist schwierig zu sagen). Das Ganze muss nicht zwingend resp. nicht sofort zum Problem werden, aber es ist eine mögliche Problemquelle.
Wie hoch war eigentlich Deine On-Time des Interrupters eingestellt bei Deinen ersten Versuchen?
Noch was zum Durchbrennen der Sekundärspule: Könnte es vielleicht sein, dass Deine Fusspunkterdung ungenügend ist? Dann wäre es klar, dass dies passiert! Wie sieht denn Deine HF-Erdung genau aus?
, aber mit etwas stärkeren Draht bei unter 200 KHz. Auf den Interrrupter hätte ich anfangs verzichtet, ne andere Frage wäre ja auch, können deine Mosfets überhaupt so hohe Frequenzen ab ? Die Gatesignale sehen doch sehr komisch aus, oder doch mal das ganze ohne Interrrupter betreiben. Viele herzliche Grüße von axon-F.
. Viele herzliche Grüße von axon-F.
