DRSSTC II

První DRSSTC, kterou jsem si představoval, byla velká. Sekundár jsem začal navíjet dřív, než jsem měl důvod myslet si, že ho umím budit. Asi 2500 závitů drátu 0,35 mm s dvojitým lakem na PVC trubce 100×16 cm. O měsíc později bylo jasné, že tohle nemá být první cívka, takže jsem ji v dubnu 2019 odložil a postavil místo ní DRSSTC I.

Jakmile ta menší jela pořádně, vrátil jsem se k téhle.

Navíjení začalo 1. dubna 2019 a trvalo tři dny, asi 20 hodin. Dával jsem si záležet a pořád ve vinutí zůstala spousta nedokonalostí. Dvojitý lak je to, na co spoléhám, že se mezi závity nestrhne průraz.

Trubka je dost vysoká na to, aby se zbytek cívky stavěl kolem ní, a ne naopak.

V létě 2020 jsem vybral budič. Tou dobou jsem narazil na přeskakování pulzů. Obyčejné OCD vypne můstek. Přeskakování jen vynechá cykly primáru, dokud proud nespadne pod práh, takže sekundár zvoní dál a proud primáru nesmí dál růst. Víc energie do výboje a delší, žhavější streamer, bez tvrdého vypnutí.

Philip Slawinski prodává UD+, které to umí, za rozumnou cenu. Poznámky jsou na classictesla.com/pslawinski/udplus.html. Deska dorazila a jela tak, jak přišla.

Primár je měděná trubka 10 mm, 8 závitů, na držácích, které jsem si vytiskl. Navíjel ho se mnou bratr David.

Uvnitř skončil s odbočkou na 7,5 závitu. Venku ta odbočka neseděla, což trvalo týden pochopit.

Toroid je sedm tištěných prstenců z profilu 20 mm, obalených hliníkovou páskou. S ním na sekundáru sedí rezonance blízko 64 kHz. DRSSTC I je ta malá cívka vedle.

MMC je 14S2P z MPAPB1K2W22J0M6, 2,2 µF na 1,2 kV. Katalogový list je na farnell.com/datasheets/2843159.pdf. Jsou robustní a šroubovací vývody jsou správný způsob, jak tudy hnát takový proud. Další dva paralelně jsou tlumicí kondenzátory na můstku. Díry pro šrouby náhodou seděly na vývody IGBT.

Sestava sedí na tištěném držáku. Stejné kondenzátory, tři role: MMC, tlumení můstku a připomínka, že uchycení je součást proudové cesty.

Spínače jsou moduly Semikron SKM400GB12E4, koupené na eBay asi za 30 dolarů kus. Katalogový list je na semikron.com/products/product-classes/igbt-modules/detail/skm400gb12e4-22892087.html. Chtěl jsem prodejce se jménem a našel jsem německého s dobrým hodnocením, takže je slušná šance, že jsou pravé. Kapacita hradla vyšla asi 27 nF, blízko katalogu. Dost na to, aby se na tom dalo stavět.

Stejnosměrná sběrnice je 2S2P kondenzátorů 450 V, 10 000 µF: 10 000 µF na 900 V. Odpor 22 kΩ, 50 W přes svorky primáru vybíjí MMC. Každé hradlo se nabíjí přes 4,7 Ω a vybíjí přes Schottkyho diodu a 1 Ω, které už v modulu je. Přes každé hradlo sedí TVS na 27 V.

Na téhle sběrnici je NTC špatný nástroj. Dvacet čtyři odporů 8,2 kΩ, 10 W paralelně dá asi 340 Ω a 240 W a ten řetěz nabíjí sběrnici. Asi po 20 sekundách relé odpory zkratuje. Vlastně dvě relé paralelně, časovaná IRF3205 a kondenzátorem 220 µF. Cívka nesmí jet, dokud ještě visí na odporech. Zelená LED 5 mm na čelním panelu je znamení, že relé sepnutlo.

Měkký start a UD+ sdílejí zdroj Mean Well 24 V, 5 A. Snímek z osciloskopu je náběh do jednoho kondenzátoru 10 000 µF, 450 V, nabíjeného jen na 120 V, 20 A na dílek, měřeno za dvoucestným usměrňovačem.

Na DRSSTC I byly budicí transformátory a proudové transformátory odhad. Tentokrát jsem nejdřív počítal. Velká feritová jádra, permeabilita dost nízká na to, aby dala proud, a dost velká, aby nesytila ani na 30 kHz, což je 20 kHz pod plánovanou pracovní frekvencí. Každý GDT má 10 závitů krouceného drátu, na primáru dva dráty paralelně.

Zpětná vazba jsou dva proudové transformátory za sebou, 1:33 a 1:30, tedy celkem 1:990.

Jakmile to bylo složené, odbočil jsem primár na 7,5 závitu a začal měřit. 10. srpna 2021 byla spodní hradla čitelná a proud primáru byl čistých 54 kHz při 100 A na dílek, ontime 350 µs.

Na 110 V AC, 350 µs a OCD 350 A dosáhl výboj 75 cm. Zásah do země ten samý týden měl asi 80 cm.

Poprvé venku se výboje sesypaly pod 10 cm. Stejné nastavení jako uvnitř, kde to bylo v pořádku. Zpátky uvnitř zase v pořádku. Pořádná zem sekundáru venkovní výsledek nezměnila. Trvalo to týden. Uvnitř toroid vidí strop, rozvody sítě a spoustu blízké země, takže jeho kapacita je mnohem vyšší. Venku ta kapacita navíc není. Primár musel z 7,5 závitu na 6,1.

Po tom přeladění, asi na 180 V AC a skromném OCD 400 A, šly výboje přes metr. Společný snímek je 350 µs, 180 V AC, 400 A, přes 2 kVA, a vedle běží DRSSTC I.

14. září 2021, při společném běhu, něco explodovalo. Hlasitě a krátce. Tranzistory byly v pořádku. Selhaly přívody ze sítě do cívky. Zapomněl jsem na proudovou zatížitelnost toho kabelu. Nebyl ani zdaleka na 15 A, což cívka odebírala. Izolace se roztavila, vodiče se dotkly a zkrat byl v kabelu.

Samotná cívka zůstala bez úhony. Tu ránu jsem natočil. Snímek přívodů je to, co z nich zbylo.

Primár kousek pod sekundárem, přeskakování pulzů místo tvrdého vypnutí OCD a měkký start, který musí doběhnout, než cívka smí jet.