8-900-374-94-44
Представляем очередную мощную полупроводниковую катушку Тесла, которая как и предыдущий вариант была подсмотрена в буржунете. Катушки Тесла, как мы знаем, являются устройствами, используемыми для генерации высокого напряжения. В случае SSTC это напряжение около 80 – 100 кВ.
Структура SSTC (электронная катушка Тесла) отличается от классических катушек (SGTC) использованием электронного инвертора вместо генератора на основе искрового промежутка. Это обеспечивает гораздо более компактную конструкцию и устраняет необходимость в высоком напряжении на первичной стороне (схема питается от прямого и отфильтрованного сетевого напряжения). В результате нет необходимости использовать дорогие и труднодоступные высоковольтные трансформаторы и конденсаторы.
Работа катушки основана на использовании явления электрического резонанса. Резонансный контур расположен на вторичной стороне, созданной индуктивностью многослойной однослойной воздушной катушки, и рассеянной емкостью, создаваемой как обмотками, так и емкостью тора, верхней клеммы катушки и даже самого коронного разряда.
Что касается данной конструкции, это типичная схема, использующая мост с транзистором. Ниже приведены принципиальные схемы мощной Теслы SSTC (блок питания, контроллер и мост). Функции напряжений БП:
Принцип работы довольно прост. Антенна принимает электрическое поле резонатора, получая сигнал с формой волны, всегда соответствующей резонансу на вторичной стороне. Этот сигнал сначала «обрезается» до соответствующего уровня с помощью диодного ограничителя, а затем формируется цепью 74HC14 в прямоугольную волну. Используя эту обратную связь, катушка невосприимчива к отстройке – обычно емкость во вторичной цепи зависит от окружающей среды, и даже приближение руки к резонатору может вызвать значительное изменение резонансной частоты.
Сформированный сигнал управляет парой драйверов MOSFET, которые в свою очередь управляют мостовыми транзисторами через трансформатор.
Участок схемы, использующий м/с NE555, является так называемым прерывателем. Он нужен для включения / выключения работы катушки регулируемыми интервалами. Это позволяет изменять поведение разрядов и разгружает электронику, давая ей время остыть, а в случае более продвинутого прерывателя даже модулировать разряды так, чтобы они воспроизводили звук. Другая функция прерывателя – генерировать импульс, который вызывает одиночное переключение моста при включении катушки. Этот импульс вызывает колебания в резонаторе, позволяя катушке начать работать.
Сам мост является типичным H-мостом на МОП-транзисторах. Он питается от сетевого напряжения, которое фильтруется одним твердотельным конденсатором 2200 мкФ 400 В.
В качестве устройства плавного пуска использован сильноточный термистор NTC.
Транзисторы в мосту защищены набором диодов. Стабилитроны на затворе также должны защищать полевые ключи. Диоды MBR2545 и 15ETX06 используются для блокировки и замены встроенных транзисторных диодов внешними сверхбыстрыми диодами. Поскольку внешние диоды работают в десятки раз быстрее, это уменьшает явление перекрестных замыканий и потерь на переключение. Наличие этих диодов имеет важное значение, так как они отвечают за защиту от скачков напряжения, возникающих при переключении. Эти импульсы замыкаются на шину питания, где поглощаются конденсаторами С1 и С2, затем накопленная в них энергия берется мостом и, таким образом, восстанавливается.
Антипараллельный дискретный диод во много раз быстрее, чем ключевой диод, поэтому с ним таких проблем не возникает, диод Шоттки на стоке и блокирует протекание тока через диод MOSFET, предотвращая его включение. Это является необходимым дополнением, поскольку несмотря на то, что более быстрые и более медленные диоды различаются по времени отключения, они закрываются почти так же быстро – во время, ограниченное главным образом паразитными факторами, такими как индуктивность соединений.
В общем SSTC – это особый случай высоковольтного генератора, который не следует рассматривать как обычный инвертор, работающий на ферритовом стержне. Здесь у нас есть резонансная вторичная система, на которую динамически настраиваем часть мощности.
Вторичная цепь LC активно налагает синусоидальную форму волны тока на первичной обмотке, которую пытаемся синхронизировать, чтобы минимизировать потери на переключение. Если ключи переключаются не синхронно с ходом резонатора, это заставляет ток течь через него, вызывая перенапряжения и повышенные потери. Поэтому крайне важно минимизировать время простоя – ключи должны переключаться как можно ближе к нулевому току, в то время как большое простойное время переключает их «жестко» и увеличивает время, в течение которого диоды должны проводить ток, индуцированный вторичной цепью.
К сожалению, на практике (по крайней мере, на таком простом контроллере) всегда будут небольшие перенапряжения, приводящие к переключению диодов с антипараллельными ключами.
Проблема в том, что диоды, встроенные в МОП-транзисторы, очень медленные, их отключение занимает много времени. Это приводит к перекрестным замыканиям, потому что диоды не могут выйти из проводимости, а тут уже включится противоположный ключ, что очевидно, очень вредное явление. В обычном инверторе это просто увеличивает время простоя – при блокировке ключа генерируется только короткое замыкание, после которого достаточно дождаться выключения диодов. Здесь же этого сделать нельзя, поскольку после закрытия ключей резонатор все же заставляет ток течь.
Установлены ключи попарно на старые процессорные кулеры, чтобы обеспечить надежное охлаждение. Когда вентиляторы включены, заметного увеличения температуры радиаторов не происходит.
Конденсаторы, соединенные последовательно с первичной обмоткой, предотвращают прохождение постоянного тока, которое может повредить ключи.
Первое – это предотвращение перекрестных коротких замыканий – резистор замедляет зарядку затвора, задерживая активность транзистора, а диод обеспечивает быструю разрядку затвора и закрытие ключа. Это исключает риск возникновения ситуации, когда верхнее и нижнее плечо одновременно открыты. Здесь следует упомянуть, что значение резисторов на затворах транзистора зависит от конкретной их модели. Некоторые типичные значения известны, но их следует определять индивидуально с помощью экспериментов и измерений с помощью осциллографа, чтобы установить наиболее оптимальное время простоя.
Резонатор был намотан на трубу из ПВХ диаметром 110 мм (канализационная) с помощью провода диаметром 0,18 мм; длина самой намотки 45 см.
Эти значения довольно велики, так что при желании вы можете легко использовать гораздо меньший резонатор.
Тор изготовлен из алюминиевой гибкой трубки (также стандартная) 80 мм и имеет внешний диаметр 280 мм, что дает ёмкость около 12 пФ. Резонансная частота вторичного контура составляет около 100 кГц.
Первичная обмотка была сделана на трубе из ПВХ диаметром 160 мм, с центром вокруг резонатора. Это обеспечивает хорошую механическую поддержку обмоток. Оригинальный вариант насчитывает 13 витков 2,5 мм2.
Антенна сделана из медного провода 0,8 мм, 4 катушки по 20 мм внизу и около 60 мм основания, она помещена под резонатор вместе со всей электроникой в открытом корпусе. Когда она торчала наверх результат был намного хуже. В схеме транзисторы IRFP 460, диоды Шотки SBL3060, S40D45 и MUR860, потому что были под рукой, все остальное по схеме. GDT на данный момент работает на сердечнике 3E5, но можно и 3E25 диаметром 25 мм. Резисторы 12R вместо 27R.
Как видите, мощное электрическое поле катушки Тесла способно эффективно зажигать газоразрядные лампы, на фото светится трубчатая люминесцентная лампа.
Максимальное расстояние, с которого она может засветиться, почти в три раза больше, чем показано на фотографии.
И ещё несколько разрядов на фотографиях:
Разряды имеют около 20-25 сантиметров.
Внимание: человек практически не чувствует поражения таким электрическим током поскольку он не стимулирует нервные окончания, это также означает, что даже относительно сильный удар не влияет на частоту сердечных сокращений мышц, как это происходит при постоянном или переменном напряжении 50 Гц. Тем не менее, несмотря на это и учитывая тот факт, что имеется опасный ток (для SSTC это миллиамперы, но для DRRSTC или SGTC ток может достигать мгновенных значений, рассчитанных в амперах), высокая мощность (малый ток, хотя и умноженный на десятки кВ), которую излучает катушка накачки – ткани человека подвергаются воздействию и это может привести к обширному термическому повреждению. Причём первой страдает нервная система!
Кроме того, следует учитывать, что прерыватель добавляет к излучению низкочастотную форму волны (например 10 – 50 Гц), а вот она уже может быть опасной.
Всё это приводит к дополнительному риску, так как человек, который не знает об этом, может сознательно продлить касание, ошибочно думая, что если не чувствуется ток электричества, он в безопасности. Конечно, часто люди, которые касались разрядов от небольших катушек, не чувствовали негативных последствий (или, скорее, они были слишком малы, чтобы быть очевидными), но также есть случаи, когда игры с DRSSTC заканчивались парастазами и другими заболеваниями. Так что будьте осторожны с ВВ всегда!
Форум по высоковольтным генераторам
Первая построенная мной законченная и оформленная транзисторная катушка Тесла. Как оказалось, происходящие в них процессы гораздо легче для понимания, чем в ламповых или искровых, хотя последние намного проще сделать хотя бы как-то работающими просто за счёт копирования схемы.
Основная проблема же в построении SSTC — тонны нюансов и неочевидных для начинающего койлера свойств деталей, контуров и принципов их работы и взаимодействия, которые очень трудно узнать где-либо кроме как на собственном опыте, просто потому что все описания работающих транзисторных трансформаторов Тесла сделаны теми людьми, кто уже представляет себе эти нюансы на почти что интуитивном уровне и, как следствие, не считает достойными упоминания.
Например, для меня таковыми являются осциллограммы, поэтому здесь их нету ни одной, хотя их вид — ключевой момент для понимания того, правильно ли работает катушка.
В общем случае типичная SSTC представляет собой устройство из нескольких основных блоков.
1. Силовая.
Основная часть катушки — силовая, возможные решения — полумост или мост (мост представляет собой просто два полумоста, соединённых так, чтобы раскачивать первичную обмотку с удвоенной амплитудой). Полумост представляет собой два последовательно соединённых полевых транзистора (MOSFET, далее просто фет), поочерёдно открывающихся и закрывающихся за счёт прямоугольного сигнала с драйвера. Вдаваться в теорию работы не буду, ей посвящены мегабайты текста в других местах. Для повышения выживаемости фетов последние обвязаны ультрабыстрыми диодами: один последовательно и один параллельно, и саппрессорами на нужное напряжение (для нас — 400 вольт, например, вполне пойдёт). Первичная обмотка располагается между средней точкой фетов и средней точкой из двух силовых плёночных конденсаторов, таким образом первичная обмотка качается от 0 до Vпит каждый такт работы.
Недопущение открытия обоих транзисторов одновременно (такое зовётся словом «сквозняк» — по сути, закорачивание всей схемы через феты) обеспечивается т.н. дед-таймом, временем, когда оба фета закрыты. Также очень желательна обвязка фетов снабберами (RC-цепочка от стока к истоку, где характерный порядок R — 5-20 Ом, а C — 500-2000 пФ), каковые сильно увеличивают теплопотери и нагрев транзисторов, но зато весьма надёжно защищают их от бабахов — за надёжность платим нагревом.
Основное преимущество полумоста: нужно вдвое меньше деталей. Основное преимущество моста: вдвое большая возможная мощность.
В данной катушке использован полумост из соображений компактности. Но ничто не мешает расширить его до моста, что вскоре и будет сделано в следующей конструкции того же класса.
2. Управление (развязка сигналов).
Развязка необходима, чтобы гальванически отвязать друг от друга управление фетов. Применительно к катушке стоит говорить только о двух типах развязок: трансформаторная (GDT, gate-drive transformer) и оптическая (на оптронах).
GDT представляет собой небольшое ферритовое кольцо, на котором максимально плотно друг к другу намотаны три (или пять для моста) обмотки: одна подключённая к драйверу и две (четыре) — к затворам-стокам соответствующих транзисторов силовой части. Оптрон — небольшая микросхемка, содержащая светодиод и фототранзистор, сигнал передаётся за счёт мерцания светодиода.
Преимущества GDT: минимум настройки, элементарное управление, значительно более низкая стоимость и простота изготовления, автоматическое формирование дед-тайма. Недостатки — необходимо отыскать хороший феррит и рассчитать и качественно намотать сам GDT — подробнее об этом писал BSVi в своей статье. Важно: при подключении необходимо следить, чтобы управление затворами транзисторов происходило в противофазе (как того требует топология полумоста). Преимущества оптронов: точное управление и минимум искажений сигнала. Недостатки — куча компонентов (на каждый канал (4 для моста, 2 для полумоста): оптрон, его обвязка (в том числе SMD керамика на ноги) и питание), необходимость формировать дед-тайм, сложность в работе, а ещё оптика страдает от помех от трансформатора Тесла.
Мой выбор — однозначно GDT.
При его использовании, кстати, желательно поставить стабилитрон на 15 вольт между истоком и затвором фета. Я их не использовал, и так всё работает, но лучше его там иметь, чтобы исключить пробой по затвору из-за глюков GDT, каковые могут возникать при издевательствах над катушкой в процессе настройки.
3. Драйвер.
Для управления достаточно «тяжёлыми» затворами транзисторов необходимо обеспечивать изрядный импульсный ток. Для этого используются специальные микросхемы, наиболее известные — серии UCC, например, UCC23721. Бывают одноканальные (выше мощность каждого отдельного драйвера, но необходимо ставить по микросхеме на каждый канал), двойные (два драйвера в одном корпусе), а также инвертирующие и неинвертирующие и с логическим вкл-выкл (он же ENABLE) или без оного. В ранее мной виденных схемах катушек Тесла на транзисторах использовались UCC27321 — 27322, одноканальные. Но, оказывается, существует замечательный драйвер UCC27425, который представляет собой идеальный вариант: содержит два канала, один инвертирующий, и второй прямой (индекс 5 в конце обозначения), а также ENABLE (индекс 4), что позволяет как подключать к нему прерыватель, так и превращать прямой сигнал в два — обычный и инвертированный.
Единственный его недостаток — не очень большая мощность (4 ампера в импульсе), но, тем не менее, его полностью хватает для тягания довольно тяжёлых 47n60 полевиков. Таким образом, схема драйвера упрощается до одного единственного корпуса DIP8. На ноги микросхемы по питанию обязательно необходима SMD-керамика максимально имеющейся ёмкости (у меня 10 мкф). Никаких танталов, керамика и только керамика.
4. Генератор.
Генератор — задатчик резонансной рабочей частоты колебаний первички. Самый очевидный способ, в то же время самый неэффективный: использовать внешний генератор, например, на TL494, UC3825, IR2153 или другой соответствующей. Неэффективен он тем, что точная подстройка в резонанс без обратной связи от вторички практически невозможна: любое изменение условий работы, даже просто сам факт появления разряда, мгновенно унесёт рабочую частоту достаточно далеко для выхода из резонанса. Более прогрессивно и удобно просто использовать антеннку, которая будет ловить сигнал.
Обрезая верх и низ принимаемого ей синусоидального сигнала при помощи вилки из диодов Шоттки, мы получаем прямоугольный сигнал (фактически логические 0 и 1) на входе драйвера. Ещё лучше вариант — ФАПЧ (PLL), фазовая автоподстройка частоты: внешний генератор, фаза и частота которого подстраиваются тем же способом — антеннкой, но это отдельная тема, и не факт, что PLL может быть лучше автогенератора. Тема требует более подробного изучения.
Как вариант, вместо антеннки можно использовать трансформатор тока с низа вторичной обмотки. Этот метод в общем случае сильно надёжнее, но несильно удобнее.
В этой конструкции использована антенна как наиболее простой и удобный способ.
5. Прерыватель.
Для уменьшения средней мощности, прокачиваемой сквозь катушку, и получения трескучих красивых разрядов, сигнал необходимо рвать. Благодаря наличию у UCC27425 ENABLE-входов, достаточно просто подключить к ним выход элементарного генератора на 555-м таймере.
555 не самая удобная для этого микросхема, но, определённо, самая простая и популярная. Использованная схема чуть отличается от общепринятой включением переменных резисторов. Более продвинутая версия может содержать в себе второй таймер для прерывания первого — т.н. burst-mode, двойное прерывание.
Короче, топология этой катушки: автогенератор с GDT и полумостом, драйвер UCC27425, феты FCA47N60, обвязка саппрессорами 1.5КЕ400A и ультрафастами HFA30TB60.
Резонатор (вторичная обмотка) — примерно 250 кгц частотой, размеры 11х16 см, провод 0.2 мм. Тороид свит из медной трубки и представляет полностью разомкнутый виток для уменьшения ВЧ-нагрева оного. Высота первички относительно вторички подобрана довольно точно для достижения тока в первичном контуре около 30А (предельный для диодов). Количество витков особой роли не играет, поскольку ток зависит чуть менее, чем полностью только от коэффициента связи обмоток, а оный настраивается положением первички.
Порядок сборки и настройки примерно таков.
Вначале конструируем связку прерыватель-драйвер. Далее мотаем GDT. Используя внешний генератор на частоту близкую к нашей рабочей, проверяем работоспособность драйвера. Делаем силовую часть (лучше всего на радиаторе от процессора компа, они почти идеальны для этого, только просверлить дырки под крепёж фетов и диодов), не забывая изолировать все детали прокладками от радиатора, подключаем свободные выводы GDT к затворам и истокам и смотрим, как он справляется с передачей сигнала на ёмкостную нагрузку затвора. Если сигнал хороший (более-менее ровный прямоугольник), значит всё работает как следует. Других вариантов (плохой сигнал) тонны, как с ними справляться — по ссылкам внизу, масса теории и практики по теме. Собственно, после этого остаётся дособрать питание силовой части, подключить резонатор и аккуратно, через латр и балласт, попробовать запустить катушку.
При отсутствии реакции надо подёргать положение и размер антенны, а также попробовать сменить фазировку первичной обмотки.
Нужно мониторить ток в первичке (например, трансформатором тока на ферритовом колечке подходящей проницаемости) и настраивать положение первичной обмотки так, чтобы он не превышал рабочий для диодов и/или транзисторов.
Самое ценное: схема. Постарался сделать её как можно более понятной и читаемой. Внимание, у 555 для удобства изображения нумерация ног произвольная — не путать и делать согласно их реальному нумерованному порядку, а не геометрическому расположению на схеме! Минусы питания и драйвера — не соединять.
UPD: исправил мелкий косяк в схеме: точка пересечения антенны, входа драйвера и диодов Шоттки 1n5818. Их всех следует спаять вместе.
ДЛЯ ЭТОЙ СХЕМЫ НЕ ПОДОЙДЁТ НИКАКАЯ МИКРОСХЕМА ДРАЙВЕРА, КРОМЕ UCC27425. Я НЕ ЗНАЮ АНАЛОГОВ, Я НЕ ЗНАЮ ГДЕ ЕЁ КУПИТЬ, МНЕ БЕСПОЛЕЗНО ПИСАТЬ ПО ЭТОМУ ПОВОДУ. Спасибо за понимание.
no images were found
СХЕМА УСТАРЕЛА и оставлена здесь из исторических соображений и наличия в ней простого прерывателя. Больше нет необходимости приобретать дорогие 47N60 и диоды; их можно заменить дешёвыми и намного более надёжными IGBT.
Пролистайте ниже для более свежей и актуальной схемы.
Полностью собранная катушка умещается внутрь корпуса от питальника компа, и остаётся довольно много места в запасе под что-нибудь ещё.
Рекомендуемые к изучению ссылки (без них я вряд ли бы что-то сконструировал):
http://stevehv.4hv.org/SSTCindex.htm — основная референтная страница от гуру полупроводниковых катушек, Стива Варда. Его самая популярная для копирования катушка SSTC-5 частично послужила основой для данного моего проекта.
http://bsvi.ru/raschet-i-primenenie-gdt/ — расчёт и применение GDT от BSVi.
http://rayer.ic.cz/teslatr/teslatr.htm — некто RayeR, годный чех с годными катушками и идеями.
http://www.richieburnett.co.uk/sstate.html — Richie Burnett, мастрид в области теории работы катушек. В том числе http://www.richieburnett.co.uk/mosfail.html — причины умирания мосфетов и http://www.richieburnett.co.uk/sstate2.html — теория работы драйвера SSTC.
http://danyk.wz.cz/ — ещё один годный чех, в том числе с весьма сумасшедшими проектами, типа видеорентгена.
http://flyback.org.ru/viewforum.php?f=9 — раздел Флайбека по SSTC, ценен количеством хоть как-то запущенных констрактов, и даже некоторых успешных.
По ссылкам с ссылок сверху можно найти ещё кучу всякого интересного по теме.
11.07.12
Довёл до корпусирования ещё две полумостовых SSTC с прерывателем на микроконтроллере от sifun’а. Основные отличия и усовершенствования в сравнении с первой версией:
1) Антенна заменена на трансформатор тока, намотанный на ферритовом синем колечке EPCOS — приблизительно 50 витков — и надетый на провод вторички, идущий на заземление. Он намного проще и надёжнее, чем антенна. Смена фазировки осуществляется теперь не перепаиванием проводов первички, а сменой направления входа провода заземления в кольцо транса тока.
2) Феты заменены на IGBT. От полевых транзисторов в импульсных преобразователях пора отказываться навсегда, оставив их для того же, для чего в своё время оставили лампы: для высокочастотных применений (например, IRFP460A раскачивается на 27 МГц с неплохим КПД).
Современные IGBT дешевле, мощнее, надёжнее и имеют больший КПД, чем аналогичные полевики. Одно из возможных решений, например — HGTG20N60A4D, или почти любые IGBT серий IRG4 и IRG7.
3) Диодной вилке добавлен стабилитрон между верхним диодом и минусом драйвера. Вместо стабилитрона можно поставить белый или синий светодиод, что оказывается очень удобно: он мигает в такт импульсам интерраптера.
4) Как в полномостовой катушке, заземление вторички сделано на сеть через конденсаторный делитель из К78-2.
5) Катушке добавлена схема, обеспечивающая её невзрываемость, а именно — UVLO: undervoltage lockout. Это несложная трёхногая микра (DS1233D-5+) в корпусе TO-92, которая просто резко обрубает питание драйвера при падении напряжения ниже установленного уровня (например, 11 вольт). Таким образом исключается ситуация, при которой на затворах транзисторов полумоста оказывается напряжение ниже установленного и исключается вариант их недооткрытия, который является причиной 90% всех взрывов и отказов силовых преобразователей в случае катушек Тесла.
Прерыватель на контроллере Attiny13 снимает напряжение с двух переменных резисторов по 10К, один из которых регулирует ширину импульса, а другой — частоту. Частота меняется в диапазоне от 2 герц до ~1-2 кГц (точно не припомню), ширина импульса — до 1/5 (20%) текущей частоты прерывателя. Таким образом, максимально возможное среднее потребление не превышает при любых настройках интерраптера примерно 400-500 Вт.
Данная катушка доступна к сборке на заказ.
Схема:
Метки отсутствуют.
Перейти к последнему прогрессу |
Введение
Как инженер по силовой электронике, я часто работаю с большими полупроводниками в источниках питания и приводах двигателей и т.
д. Они часто переключают тысячи ватт на несколько сотен килогерц. Современные силовые транзисторы предлагают все более жизнеспособную альтернативу вакуумным катушкам Теслы, поскольку производительность улучшается, а цены продолжают падать.
Во время тестирования импульсного источника питания для клиента мое внимание привлек резонатор TC в конце стенда, и любопытство взяло верх надо мной. Я не мог устоять перед искушением посмотреть, что произойдет, если я заменю высокочастотный трансформатор в источнике на первичную катушку, питающую резонатор. Худшее, что могло случиться, это катастрофический выход из строя силовых транзисторов, а ведь блок питания все равно был не мой 😉
На самом деле он работал на удивление хорошо (в течение нескольких секунд), и я решил разработать собственную полупроводниковую мини-катушку.
Дизайн
Первая конструкция была основана на двух транзисторах IRF740 MOSFET производства International Rectifier.
Два коммутационных устройства соединены по схеме полумост, как показано на схеме ниже. Эти устройства очень близки к теоретическому «идеальному выключателю». Они могут переключать 400 вольт на 10 ампер примерно за 50 наносекунд и имеют разумную цену.
Полумост питается от сети 240 В (среднеквадратичное значение), а полевые МОП-транзисторы включаются поочередно на частоте примерно 250 кГц. Прямоугольный сигнал высокого напряжения с транзисторов подается на 25-витковую первичную обмотку, которая жестко соединена с нижней частью резонатора. При резонансе ток базы резонатора синусоидальный, синусоидальный ток течет и в первичной обмотке.
Упрощенная схема: | Первичная кривая напряжения (красная прямоугольная волна) |
Если катушка Тесла работает на своей резонансной частоте, то переключения S1 и S2 происходят, когда ток (Ip) проходит через ноль.
Это означает, что коммутационные потери в МОП-транзисторах практически исключены, а нагрев происходит только за счет потерь на проводимость. (Этот метод объясняется как «мягкое переключение» или «ZCS» во многих документах по силовой электронике.)
Преимущество метода первичной подачи заключается в том, что он обеспечивает необходимое преобразование напряжения, необходимое для согласования выходного импеданса инвертора с резонатором. Это устраняет необходимость использования отдельного высокочастотного согласующего трансформатора или использования приподнятых шин питания для получения требуемого напряжения привода. Существенным недостатком метода первичной подачи является то, что для обеспечения хорошей передачи мощности требуется очень тесная связь (k>0,35). Это делает изоляцию первичной обмотки от вторичной несколько затруднительной при увеличении уровня мощности. |
Электроника привода основана на микросхеме ШИМ-контроллера TL494 производства Texas Instruments. Эта ИС довольно «длинная в зубах», но она хорошо себя ведет и ее также легко получить. ИС содержит внутренний генератор пилообразной формы и необходимые компараторы и защелки для создания управляющих сигналов, необходимых для каждого полевого МОП-транзистора в полумосте. ИС генерирует два комплементарных управляющих сигнала с коротким временем простоя между переходами, чтобы гарантировать, что один полевой МОП-транзистор успел выключиться до того, как включится противоположное устройство. Без этой меры предосторожности время проводимости обоих устройств может перекрываться при коротком замыкании сетевого питания с интересными (читай дорого,) последствия.
Щелкните здесь для просмотра оригинальной схемы | Два выхода TL494 усиливают ток двухтактными каскадами и используются для управления первичной обмоткой небольшого ферритового трансформатора. Последняя схема находится ниже на этой странице. |
Этот изолирующий трансформатор имеет две вторичные обмотки, намотанные в противоположных направлениях, для управления затворами каждого МОП-транзистора. Это выполняет две функции. Во-первых, это гарантирует, что когда один полевой МОП-транзистор включается положительным напряжением затвора, противоположное устройство прочно удерживается в выключенном состоянии отрицательным напряжением затвора.
(Это отрицательное смещение полезно для предотвращения ложного включения из-за емкости Миллера от стока до затвора полевого МОП-транзистора.) Во-вторых, две изолированные вторичные обмотки позволяют управлять полевым МОП-транзистором на стороне высокого напряжения без необходимости сложных плавающие или самозагружающиеся источники питания.
Режимы работы
Общая компоновка очень гибкая, поскольку осциллятор работает постоянно. МОП-транзисторы просто уменьшают напряжение питания в соответствии с инструкциями генератора и подают ВЧ-сигнал на первичную катушку. Это означает, что напряжение питания полумоста может быть постоянным или практически любой желаемой формы волны, которую вы выберете.
Эффект изменения напряжения питания заключается в амплитудной модуляции ВЧ, подаваемой на первичную обмотку термопары.
Я пробовал 4 разных схемы питания, которые давали разные огибающие ВЧ и радикально разные характеристики искры:
Однополупериодное выпрямление,
RF-конверт: | Это было достигнуто путем включения диода последовательно с питанием от сети в полумост MOSFET, так что только положительные полупериоды приводили к протеканию тока. |
Внешний вид искры: | Искры были примерно 6 дюймов в длину, очень прямые и напоминали мечи. Отсутствие ветвления у стримеров показалось мне очень странным. По-видимому, этот внешний вид характерен и для вакуумных ламповых ТС. Звук был похож на приглушенное жужжание на частоте 50 Гц, но все равно достаточно громкий. Мощность оценивается примерно в 160 Вт на картинке напротив. |
Полноволновое выпрямление,
RF-конверт: | Это было достигнуто за счет использования двухполупериодного мостового выпрямителя между линией сети и мостом MOSFET. |
Внешний вид искры: | Искра стала заметно толще и кустистее, но увеличения длины не произошло. На картинке напротив отчетливо видна большая «полнота» выделений, включая тонкие ответвления, отходящие от основного элемента. Тон звука изменился на удвоенный (100 Гц) и стал заметно более «полным» и шипящим. Мощность оценивается примерно в 300 Вт. |
|
Сглаженный DC,
RF-конверт: | Это было достигнуто за счет использования двухполупериодного мостового выпрямителя и большого высоковольтного накопительного конденсатора перед мостом MOSFET. Это обеспечивает постоянную подачу на инвертор напряжения около 350 В постоянного тока. Потребляемая мощность снова увеличилась из-за устойчивого высокого напряжения, а огибающая ВЧ была такой же, как у источника непрерывного излучения. Во время этого теста был отмечен некоторый нагрев радиатора MOSFET из-за высокого среднего тока. |
Выброс из точки прорыва стал очень кустистым. Это выглядело и звучало как струя горящего газа, расползавшаяся конусом от места выброса. Все жужжание исчезло, осталось чистое шипение. Этот тест очень быстро произвел много озона, а также перегрел тонкую проволоку в основании вторичной катушки, вздув лак. Мощность оценивается в 420 Вт на рисунке напротив.
|
Контроллер фазового угла,
RF-конверт: | Контроллер фазового угла (похожий на коммерческий диммер) был подключен перед инвертором MOSFET, чтобы прервать питание полумоста. Регулятор фазового угла был настроен так, чтобы он включался точно в пик циклов сетевого питания и оставался включенным до конца каждого полупериода. Это приводит к очень резкому увеличению напряжения, подаваемого на инвертор, от 0 до примерно 350 вольт за микросекунды. Это внезапное приложение мощности приводит к резкому увеличению огибающей ВЧ и интересному влиянию на характеристику искры. |
Внешний вид искры: | Разряд от места пробоя стал разветвленным, как у обычного разрядника ТП. Звук стал значительно острее и хрипло, без сомнения, из-за быстрого роста огибающей ВЧ. Он был похож на звук обычного синхронного TC со скоростью 100 бит/с, но звучал немного глубже и полнее. Считалось, что уровень мощностиRMS составляет около отметки 180 Вт, хотя это измерение может быть не особенно точным. |
Еще одно изображение, показывающее своеобразное разветвление разряда. Дуга в правом нижнем углу изображения касается незаземленного куска металла. |
Средняя радиочастотная мощность
В отличие от обычной катушки Тесла с затухающими волнами, твердотельная катушка Тесла способна производить значительное количество устойчивой радиочастотной мощности. Это приводит к нескольким необычным вещам:
Во-первых, основание вторичной обмотки сильно нагревалось из-за высокого среднеквадратичного значения тока, протекающего по тонкому проводу.
Возможно, здесь играет роль скин-эффект. Это особенно заметно, если система работает в режиме CW в течение любого промежутка времени.
В разрядах заземления явно больше тока, чем в моем искровом разряднике TC. Искры, падающие на землю, кажутся бледными призрачно-белыми языками пламени и выгибаются вверх с жаром, как дуга из лестницы Джейкобса. Все легковоспламеняющееся мгновенно воспламеняется в дуге. |
Я заметил, что получаю небольшие радиочастотные ожоги, если прикасаюсь к чему-либо металлическому рядом с рабочей катушкой даже при довольно низких уровнях мощности.
Однажды я забыл поставить точку разрыва на твердотельной катушке, и неиспользуемый резонатор примерно в 2 футах от твердотельной катушки (но довольно близко ко мне) ожил с огненной короной короны. Мальчик сделал, что удивил меня !!!
Заключение
Обратите внимание, что сборка твердотельной катушки Тесла НЕ ЛЕГКО .
На самом деле, как дизайн, так и конструкция представляют собой значительно отличающиеся и гораздо более сложные задачи, чем те, с которыми приходится сталкиваться при работе с обычными катушками Тесла. Необходим очень быстрый (100 МГц) осциллограф и большой пакет полевых МОП-транзисторов. Самая большая проблема с этим типом конструкции заключается в том, что перегоревший полевой МОП-транзистор часто является первым признаком основной проблемы, поэтому диагностика причины перегоревших полупроводников иногда может быть затруднена. Несмотря на эти трудности, твердотельная катушка — прекрасная вещь, когда она работает правильно.
Я думаю, что небольшая полупроводниковая (или вакуумная) катушка Тесла является методом выбора для «близкого» анализа поведения искры и демонстраций. По сравнению с обычной катушкой имеет следующие характеристики:-
Меньше слышимого шума. Не столько треск и грохот, сколько гул и шипение.
Меньше радиочастотного хэша. SSTC очень чистый благодаря постоянному электронному источнику РЧ и не вызывает TVI.
Более высокая средняя мощность РЧ. Похоже, что SSTC создает гораздо более сильное радиочастотное поле, чем искровой разрядник TC аналогичного номинала.
Отлично подходит для коронных дисплеев и освещения неоновыми трубками на расстоянии без проводов.
Большое разнообразие характеристик искры от раздвоенной молнии до пламени за счет различных способов модуляции ВЧ-генератора.
Вызывает не столько шок, сколько ожог, но такие радиочастотные ожоги, как сообщается, очень неприятны.
Идеально подходит для исследований, поскольку система находится под полным электронным управлением. (Может быть, можно было бы настроить скорость серийной съемки достаточно быстро, чтобы играть национальный гимн?)
Существенными недостатками твердотельного подхода являются следующие:
Требуется, чтобы проектировщик хорошо разбирался в силовой электронике,
Особое внимание следует уделить компоновке и экранированию,
Подходящие полупроводники умеренно дороги,
Полупроводники все еще довольно хрупкие в таком приложении и не прощают никаких ошибок.
Примечания по применению и примеры конструкции, предоставленные производителями устройств, очень помогают с советами по проектированию и компоновке, а силовые полупроводники постоянно становятся быстрее, надежнее и дешевле, поэтому будущее твердотельной катушки Теслы выглядит многообещающим.
Последние разработки (18-дюймовые свечи)
В конце прошлого года я решил проблемы с надежностью оригинальной конструкции SSTC. Я также модифицировал схему, чтобы сформировать полную конфигурацию H-моста в поисках более длинных искр.
Изображенный здесь резонатор имеет размеры 3,5″ x 16″ и увенчан тороидом 6″x1,5″. Искры похожи на искры от обычной катушки Теслы с искровым разрядником, хотя они несколько толще и горячее. Драйвер работает напрямую от сети переменного тока 240 В 50 Гц, которая затем подвергается однополупериодному выпрямлению. В нем используются четыре полевых МОП-транзистора STW15NB50, соединенных по схеме Н-моста. Это приводит в движение два конца первичной обмотки в противофазе (противофазе) и эффективно удваивает размах напряжения, который может развиться на первичной обмотке. (Это действительно помогло добиться хорошей длины искры.) |
В настоящее время здесь не используются сглаживающие или накопительные конденсаторы. Первичка состоит из 19витков провода и перемычка соединена над нижней третью резонатора. (k оценивается примерно в 0,40) Пиковая мощность огибающей РЧ была измерена на уровне 4800 Вт, поэтому входная мощность RMS должна составлять около 1200 Вт или около того. Пиковый ВЧ-ток в первичной обмотке составляет 22 ампера, а резонатор выглядит как приемник постоянного тока после достижения потенциала пробоя. Резонансная частота номинально составляет 350 кГц, но частота драйвера динамически изменяется на протяжении всего цикла сетевого питания, чтобы поддерживать правильную настройку по мере роста искр. Эта динамическая настройка важна для получения длинных искр. Без какой-либо автоматической регулировки генератора растущие искры «гасят» себя, поскольку они расстраивают резонатор и ограничивают напряжение на клеммах. Динамическая настройка достигается за счет подачи небольшой части напряжения питания на частотно-определяющую часть схемы драйвера. Это вызывает постепенное падение частоты возбуждения по мере увеличения напряжения питания и распространения искр. Это очень грубо, но определенно делает улучшение. Четыре полевых МОП-транзистора лишь слегка нагрелись после трехминутной работы, и я запускал их непрерывно в течение 30 минут, чтобы проверить надежность. После более продолжительной работы радиатор был довольно теплым, и как первичный, так и вторичный заметно нагревались. Средняя длина искры составляет около 14 дюймов, время от времени она достигает 18 дюймов или около того. Искры издают громкий глухой гул и выглядят как пламя толщиной в дюйм в месте контакта с тороидом. Я также видел несколько блестящих белых шаров, вылетевших из тороида во время работы. (См. последовательность кадров напротив.) Считается, что это шарики горящего алюминия, которые исходят от поверхности тороида, покрытого фольгой, хотя это действительно удивило меня, когда это впервые произошло! Поверхность тороида покрыта небольшими выпуклостями из фольги размером 1/8 th дюйма для облегчения прорыва. Если установить гладкий тороид без каких-либо точек разрыва, возникают серьезные пробои , которые мгновенно сжигают пластиковую первичную форму: серьезная проблема с использованием такой жесткой муфты. Я не планирую увеличивать длину искры этой конкретной конструкции, так как она задумана как компактный портативный блок. Он будет аккуратно упакован и использован для демонстраций на Teslathons и т. д. Однако в будущем я могу попытаться построить более крупную твердотельную систему, так как меня привлекает гибкость и отсутствие телевизионных и радиопомех. Несколько членов Тесла Списка также отметили, что эта катушка представляет собой хорошую платформу для исследования малоизученных областей искровой нагрузки и согласования импеданса с коронным разрядом. |
На изображении напротив показано сильное 9-дюймовое пламя, возникающее при работе твердотельного драйвера от постоянного сглаженного источника постоянного тока. (телеграфный режим) Это вызывает заметный нагрев драйвера, первичной обмотки и нижней части резонатора Тесла. Входная мощность составила 1500 Вт. Несмотря на эту низкую мощность, конец точки прорыва (маленький драйвер терминала) расплавился в шар. Наконечник продолжал светиться в течение нескольких секунд после отключения питания. Разряд в этом режиме был очень горячим, над короной было видно «тепловое мерцание». |
Необычное явление, часто наблюдаемое над силовыми дугами. В этих двух кадрах катушка образует дугу на расстоянии 6 дюймов от заземленного провода. Короткие пятна бледно-желтого света поднимаются над основной дугой, похожей на пламя. Мне сообщили, что это происходит из-за сгорания газовых примесей в воздухе. |
Схема драйвера Н-моста
Последние схемы управляющей и силовой электроники можно загрузить, нажав на две ссылки ниже. Эти схемы были проверены на наличие очевидных ошибок и считаются безошибочными. Значительные улучшения были сделаны по сравнению с исходным дизайном в следующих областях:
Изменение конфигурации драйверов затворов MOSFET для уменьшения времени простоя при переключении переходов.
Старая конструкция имела большое 5%-ое мертвое время в моменты переключения, что позволяло одному MOSFET выключаться до того, как включится другой. Это мертвое время оказалось чрезмерным и привело к сильной проводимости корпусных диодов полевых МОП-транзисторов из-за холостого тока.
Изоляция диодов корпуса МОП-транзистора с помощью последовательных диодов Шоттки и параллельных диодов с быстрым восстановлением. Это устраняет проблемы, связанные с медленным обратным восстановлением характеристик внутреннего диода. Эта модификация в сочетании с описанной выше значительно снижает уровень выхода из строя полевых МОП-транзисторов!
Динамическая настройка. Несущий сигнал, генерируемый TL494, «частотно модулирован» напряжением питания высокого напряжения. Частота фактически снижается на несколько процентов по мере увеличения напряжения в попытке отследить частоту резонатора по мере роста искр. Это довольно грубо, так как не принимает во внимание, что расстройка происходит только выше пробоя и т.
д. Однако было обнаружено, что это очень эффективно, скорее всего, потому, что добротность нагруженного резонатора низкая, а диапазон перестройки на самом деле довольно широк во время условия искрообразования?
Щелкните здесь для просмотра схемы управляющей электроники: | . | Щелкните здесь для просмотра схемы силовой электроники: |
Фотографии платы драйвера
На изображении напротив показана плата твердотельного драйвера, подключенная к катушке Теслы. первичная обмотка. Печатная плата имеет размеры 6 x 4 дюйма и установлена непосредственно поверх большого алюминиевого радиатора. для охлаждения силовых полупроводников. Небольшой трансформатор в правом верхнем углу печатной платы обеспечивает подачу 15 В для питания
управляющая электроника. |
Предупреждаю всех, кто собирается построить подобную систему: разработка этого проекта стоила ОЧЕНЬ дорого, я потратил около 600 долларов на различные полупроводники, и мне пришлось заимствовать сложное испытательное оборудование для отладки конструкции. . Однако теперь, когда это работает хорошо, я думаю, что это красиво! Особое внимание следует уделить компоновке, длине проводки, радиатору и экранированию для обеспечения надежной работы. Некоторые советы по дизайну и строительству можно найти, нажав на ссылку ниже.
Горящая сталь и поющие дуги
Щелкните здесь, чтобы увидеть новые изображения стального точка прорыва прогорает, а музыка идет из искры!!!
Твердотельная теория катушки Тесла
Если вы дочитали до этого места, возможно, вы хотите узнать больше о работе SSTC. Но будьте осторожны, здесь становится немного тяжелее.
..
Нажмите здесь, чтобы прочитать мои подробные страницы ТЕОРИИ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ДРАЙВЕРОВ. (Рекомендуется к прочтению, если вы собираетесь создавать собственный драйвер.)
или нажмите на эту ссылку, чтобы увидеть некоторые причины, по которым устройства MOSFET не работают в твердотельных режимах TC, если вы создали свой собственный драйвер, но у вас есть проблемы!
Фото Марка Хейлза из Кембриджа, 2001 г.
Будущие разработки
Вот несколько соображений относительно будущего развития темы SSTC:
Позднее в этом году планируется модифицировать существующую установку для работы от сглаженного постоянного тока с целью исследования импеданса коронного разряда и проблем с нагрузкой.
Дополнительные исследования по уменьшению базового импеданса ненагруженного резонатора, чтобы получить больше мощности в резонаторе, не требуя очень высокого коэффициента связи. (Возможна намотка вторичной обмотки физически большего размера для работы над плоскостью земли.
)
Динамическая настройка на основе определения тока базы резонатора. По сути, резонатор выполнен в качестве определяющей частоту части генератора, поэтому частота драйвера «идеально» отслеживает резонансную частоту во время роста стримера. Это также гарантирует, что переходы переключения происходят при нулевом токе, что приводит к снижению коммутационных потерь.
Разработка двойного SSTC. Это должно обеспечить более длительные искры между опорами без увеличения напряжения на каждой опоре.
Улучшить теплоотвод существующей конструкции, т.к. проблемы при длительном времени выполнения.
Кредиты и ссылки
Большое спасибо John Freau, Alan Sharp и Paul Nicholson за информацию, советы и предложения по моей работе с катушкой CW.
Вот ссылка на веб-страницу Алана Шарпа , которая содержит отличную информацию о конструкции и конструкции твердотельной катушки Теслы.
Веб-сайт International Rectifier также содержит много ценных заметок по применению, охватывающих такие темы, как схемы возбуждения полевых МОП-транзисторов и т. д. Вот ссылка на веб-страницу Джона Фрео , которая содержит некоторую информацию о катушках Теслы на электронных лампах. (Вакуумные катушки очень похожи на твердотельные катушки по принципу действия.)
Также обязательно ознакомьтесь со специальным разделом ссылок, связанных с SSTC, на моей главной странице ссылок. Бесчисленное количество людей внесли свой вклад в мою работу над SSTC, и многие другие построили твердотельные катушки Тесла на основе информации, представленной здесь. На этих сайтах постоянно растет объем информации о материалах SSTC.
Вернуться на главную страницу
Это моя первая твердотельная катушка Теслы, поэтому я использовал надежную и проверенную схему, созданную Стивом Уордом.
В конце концов, многие другие моталки с большим успехом воспроизвели эту схему, и поэтому легко найти информацию о том, как она работает и как ее устранить.
ВНИМАНИЕ!: Работа с электричеством опасна, вся информация, размещенная на моем сайте, предназначена для образовательных целей, и я не несу никакой ответственности за действия других лиц, использующих информацию, найденную на этом сайте.
Прочитайте этот документ о безопасности! http://www.pupman.com/safety.htm
Одно из отличий от исходной схемы заключается в том, что я использую входное напряжение 230 В переменного тока вместо 115 В переменного тока. Таким образом, конденсаторы и МОП-транзисторы имеют более высокое номинальное напряжение. Я заменю прерыватель, чтобы иметь возможность снизить скорость прерывания до очень низкого уровня.
| Мост | 2 полевых МОП-транзистора IRFP460 в полумостовой конфигурации |
| Питание моста | 0 – 230 В перем. тока от вариатора, выпрямительного моста 8 А и сглаживающего конденсатора 330 мкФ0 – 325 В пост. тока на мосту. |
| Первичная катушка | Диаметр 115 мм, изолированный медный провод диаметром 1,78 мм, 10 витков. |
| Вторичная катушка | Диаметр 110 мм, длина 275 мм, 1000 витков, эмалированный медный провод 0,25 мм. |
| Резонансная частота | Самонастройка около 250 кГц. |
| Верхняя загрузка | Малый диаметр 100 мм, большой диаметр 240 мм, тороид. |
| Входная мощность | Продолжение Волновой режим: 1000 Вт при входном напряжении 230 В переменного тока. |
| Длина искры | Длина искры до 250 мм прерывается. |
Все неиспользуемые входные контакты 74HC14 должны быть заземлены, незаземленные входы и шумная среда — верный путь к неприятностям.
Следовательно, шум может проникнуть внутрь между затворами и нарушить правильную работу всей микросхемы.
22 января 2009 г.
Я начал сборку полумостовой схемы в небольшой пластиковой коробке, радиаторы представляют собой радиаторы Pentium II, разрезанные пополам. Мост изготовлен из медного провода сечением 2,5 мм² / AWG14.
Мост состоит из мостового выпрямителя на 8А со сглаживающим конденсатором 330 мкФ 450 В, двух полевых МОП-транзисторов IRFP460 с диодами MUR1560, двух пленочных конденсаторов 0,68 мкФ 400 В переменного тока для делителя напряжения и резисторов затвора 10 Ом.
Схема драйвера выполнена на плате vero с внешним источником питания 12В постоянного тока.
23 января 2009 г.
Когда я впервые попытался запустить схему драйвера отдельно, чтобы протестировать драйвер перед подключением его к MOSFET, это привело только к тому, что чипы драйвера MOSFET (UCC37321/UCC37322) сработали.
огонь и горит, как небольшой вулкан. Это, конечно, расстроило меня, когда это случилось еще раз, когда я сменил чипы. Это побудило меня обратиться за помощью, и я узнал, что при работе микросхемы драйвера без нагрузки, без MOSFET или GDT, подключенных к выходам, микросхемы будут колебаться в небытие и сгорят сами дотла.
Со всей схемой, собранной вместе, все заработало, за исключением того, что первичная катушка была неправильно сфазирована, но это не было проблемой, так как я использовал разъемы типа «банан» для первичных соединений.
Я запустил катушку как CW (непрерывная волна, непрерывная, поэтому она переключается на своей резонансной частоте), чтобы нагрузить ее до максимума, что также привело к сбоям при 230 В переменного тока, потребляя от 4 до 5 А.
Вторичная обмотка была заземлена на заземление сети в моем доме, но я случайно использовал вилку без заземления, поэтому вторичная земля замыкала дугу на фазу и нейтраль в моем блоке питания. Вдавливания около 1 кВт в эту довольно маленькую схему с пассивным охлаждением стало достаточно в сочетании с высокочастотным шумом на фазе и нейтрали, и один из полевых МОП-транзисторов сильно взорвался, а другой тихо умер.
Здесь я обнаружил, что моя конструкция не позволяет легко менять полевые МОП-транзисторы, что важно учитывать в будущих конструкциях.
В течение следующих нескольких дней я не мог снова заставить катушку работать. В схеме драйвера все поменяли и промерили осциллографом, ничего неисправного не найдя. Впервые, когда я случайно измерил соединения короткого замыкания с помощью цифрового мультиметра, я обнаружил, что одна из вторичных обмоток на GDT не была подключена к MOSFET, потому что резистор затвора был разрушен из-за короткого замыкания MOSFET. После замены резистора 10R все снова заработало как часы.
Вот несколько фотографий с первого света, входная мощность от 30 до 230 В переменного тока при токе до 5 А.
Я использую аудиомодулятор, созданный пользователем Reaching (Martin Ebbefeld) с сайта 4hv.org.
Для ввода звука использую дешевую детскую клавиатуру из магазина игрушек.
Этот трансформатор служит для изоляции чувствительной схемы управления низким напряжением от стороны мощного полевого МОП-транзистора, в то же время направляя управляющие сигналы на затворы двух МОП-транзисторов. (Силовые полупроводники обычно выходят из строя из-за короткого замыкания. Без этого разделительного трансформатора такая неисправность почти наверняка привела бы и к повреждению схемы управления.) 
(В любом случае это необходимо, чтобы предотвратить замыкание отрицательных циклов питания диодами в корпусе MOSFET!) Огибающая РЧ состояла из закругленных всплесков РЧ длительностью 10 мс с промежутками в 10 мс между ними.
Это обеспечивает протекание тока через инвертор в течение всего цикла питания. Мощность, потребляемая от сети, примерно удвоилась, как и ожидалось, а огибающая ВЧ приняла классическую форму двухполупериодного выпрямления. Это означает значительное увеличение средней ВЧ-энергии, подаваемой на ТЦ.
Искры были около 6 дюймов в длину, отчетливо напоминали пауков и бешено танцевали.
Потребляемый ток составляет примерно 5 ампер RMS.
Звук был торопливым, шипящим, потрескивающим.
Все остальное работает напрямую от сети 240В.