DRSSTC III

Přeskakování pulzů se stalo běžným způsobem, jak DRSSTC hnát tvrdě. Když proud narazí na práh OCD, budič nečeká na další povolovací pulz. Můstek jen podrží vypnutý, dokud proud primáru nespadne zpátky pod limit, a pak znovu sepne. Ontime může růst a s ním výkon. Výboje jsou tlusté i při nízké opakovací frekvenci. Druhé použití je opačné: držet proud primáru dole a energii dohnat delším ontime, takže výkonná cívka pořád sedí v katalogových hodnotách IGBT.

Chris Ralph, Frederick Hamilton a Florian Delmas to už dělali. Hamiltonova cívka je popsaná na highvoltageforum.net/index.php?topic=1430.0. Poznámky k budiči, ke kterým se pořád vracím, jsou na classictesla.com/pslawinski/udplus.html.

Říkat téhle cívce moje první na dlouhý pulz je pravda jen napůl. DRSSTC II už budič s přeskakováním pulzů má. Tam přeskakování drží proud primáru dole, v katalogu, protože ta cívka jezdí na vystoupení a musí je přežít.

Tahle je to druhé použití. Proud primáru nad katalog a ontime v milisekundách. Jde o to zjistit, kde cívka opravdu skončí.

Pár modulů CM150DY-12H už jsem měl, asi 8 dolarů kus. Katalogový list je na pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/powerex/CM150DY-12H.pdf. Šly na chladič z TME, tme.eu/, s kondenzátorem sběrnice 10 000 µF, 450 V a tlumicími kondenzátory 1 µF, 1,2 kV. Jejich katalogový list je na farnell.com/datasheets/3360985.pdf.

Budič je další UD+ od Philipa Slawinského. Napájení je malý transformátor s železným jádrem, asi 50 W, kolem 18 V AC. Po usměrnění je to přes 25 V, což je pro budič moc, takže LM317 drží napětí asi na 22 V.

Po vytištění dílů jsem měl hrubé rozložení: můstek, ventilátory, chladič, budič. Skříň dostala červenou barvu. Proudové transformátory sedí u budiče.

V tu chvíli to byla kompaktní krabice a ještě ne cívka. Chybělo MMC, měkký start a pojistka.

MMC jsou pulzní kondenzátory Tesla TC343, 150 nF na 1 kV, ty české, kterým už věřím. Devět v sérii, tři takové řetězy paralelně: 50 nF na 9 kV. V DRSSTC mi pokaždé vydržely.

Primár je měděná trubka 8 mm. Chtěl jsem hodně závitů, aspoň sedm, aby impedance primáru byla vysoká. Navinul se čistě. Chyba byla v sekundáru.

Někde v počtech jsem spletl délku drátu a cívka skončila dřív než vinutí. Dokoupil jsem zbytek a opatrně ho připájel, spoj pak zalil lakem a Kaptonem. Změřená indukčnost primáru byla 37,7 µH. S MMC 50 nF to ladí dolů asi na 117 kHz.

Sekundár vyšel výš, než jsem plánoval. V tomhle zapojení je primár odbočený jen asi na 5,5 závitu, což není ten vysokoimpedanční primár, o který jsem stál. Funguje to a předělávat ho nestálo za to. Vinutí je drát 0,3 mm s dvojitým lakem na PVC o průměru 12,5 cm, asi 45 cm dlouhé, asi 1300 závitů.

Tomáš pomohl naladit fázový předstih na UD+ a limit proudu primáru jsme nastavili asi na 450 A. Na statické zátěži cívka brala hodně přes 2 kW. Železnou pánev jsme na ní nechali přes pět minut. IGBT nevylezly ani 5 °C nad místnost. Spínání skoro nehřeje. Osciloskop ukazuje napětí kolektor–emitor spodního spínače, žlutě 100 V na dílek, a proud primáru červeně 100 A na dílek. Je to blízko spínání v nule proudu.

Limit byla pánev, ne můstek. Ještě pár minut a dřevo pod ní chytne. Primár se taky pořádně hřál. Potom už jsem byl ochotný nasadit sekundár a přidat.

První běh na vysoký výkon, se sekundárem, byl přes 3 kW s ontime až 3 ms. Pájený spoj v sekundáru, část, které jsem se bál nejvíc, držel. Ladění ne. Cívka na dlouhý pulz umí výboj asi do pětinásobku sekundáru. Měl jsem štěstí na trojnásobek.

Toroid byla hliníková trubka obalená několika vrstvami hliníkové pásky. Levné a ne hladké. Výboje vyrážely z několika míst najednou. Při nízké opakovací frekvenci chtěly na lištu a pár jich našlo primár. Takhle umírají můstky. Tyhle IGBT to přežily. Toroid musel být hladší a větší.

K 25. prosinci 2022 byl toroid z měděné trubky 10 mm na tištěných rozpěrkách. Hladší a o kus větší: příznivější pole, takže míň přeskoků po sekundáru a míň zásahů do primáru, a dost kapacity na to, aby vyrovnala kostru, která je převážně vzduch. Zvedl jsem ho a mezi sekundárem a toroidem jsou čtyři tištěné prstence polepené hliníkovou páskou, místo jednoho drátu. Přeskoky po sekundáru a zásahy do primáru přestaly. Trubka stála asi 102 €.

Počasí ji drželo uvnitř, takže to nebyl plný výkon. Asi na 180 V AC a 200 µs dosáhl výboj asi 130 cm. Sekundár má 45 cm, takže je to 2,88násobek vinutí. Ladění není hotové. Na cívku, která ještě nebyla venku, je to dobrý výsledek.

Přeskakování pulzů je tady od toho, aby šlo přes katalog, ne aby se v něm schovalo. Toroid je díl, který se musel postavit dvakrát.