Piec indukcyjny do getterów

[WitekJ]

Wartość miedzyszczytowa napięcia siatkowego wynosi np. 100V. Przy oporniku siatkowym 10k popłynie prąd siatki (średni) ok. 5mA - ujemne napięcie siatki wynosi przeciez wtedy ok. 50V. Tak mały prąd ma przegrzać siatkę?

[krzkomar]

Wartość miedzyszczytowa napięcia siatkowego wynosi np. 100V. Przy oporniku siatkowym 10k popłynie prąd siatki (średni) ok. 5mA - ujemne napięcie siatki wynosi przeciez wtedy ok. 50V. Tak mały prąd ma przegrzać siatkę?

Ale dodatnie wyniesie również 50V(obcięte do niższej wartości przez działanie diody S-K) i ten prąd popłynie obwodem S-K, grzejąc siatkę. Problemem nie jest ujemne.

Tutaj S1 sie nie polaryzuje ujemnie względem katody, więc cały "przebieg" bierze na siebie lampa. Rozpatrz sobie sytuację, gdzie uzwojenie wtórne transformatora w.cz. jest wpięte bezpośrednio pomiędzy S-K.

[WitekJ]

Ale dodatnie wyniesie również 50V

Nie. Napięcie na siatce będzie sinusoidą o amplitudzie 50V, ale przesuniętą "w dół" o 50V. Do tego słuzy właśnie opornik upływowy - dzięki prostującemu działaniu siatki, na oporniku tym wytwarza się napięcie stałe (kondensator bocznikujący) o wartości równej w przybliżeniu amplitudzie zmiennego napięcia siatki.

[WitekJ]

Rozpatrz sobie sytuację, gdzie uzwojenie wtórne transformatora w.cz. jest wpięte bezpośrednio pomiędzy S-K.

Ale tak się nie robi - jest to zupełny absurd.

[krzkomar]

Ale dodatnie wyniesie również 50V

Nie. Napięcie na siatce będzie sinusoidą o amplitudzie 50V, ale przesuniętą "w dół" o 50V. Do tego słuzy właśnie opornik upływowy - dzięki prostującemu działaniu siatki, na oporniku tym wytwarza się napięcie stałe (kondensator bocznikujący) o wartości równej w przybliżeniu amplitudzie zmiennego napięcia siatki.

Tak, obwód ten przesuwa w dół przebieg, ale to też nie jest tak słodko jabyś chciał (ja myslałem, że mówisz o typowym układzie Hartleya). Jak chcesz uzyskać sensowną moc z generatora to nie możesz sobie pozwolić na pełne przesunięcie i wykorzystanie tylko ujemnej części char lampy. Częśc musi wyjść "ponad" i tutaj lepiej aby to ponad poszło na diodę krzemową niż lampę. Ale jak napisałem wcześniej nie wiem na ile to rozwiązanie z diodą okazało się skuteczne.

[krzkomar]

Rozpatrz sobie sytuację, gdzie uzwojenie wtórne transformatora w.cz. jest wpięte bezpośrednio pomiędzy S-K.

Ale tak się nie robi - jest to zupełny absurd.

Tylko, że tutaj byłaby największa moc. A że absurd to oczywiste - dodatnia połówka byłaby zwarta przez opór diody S-K. Ale jak wczesniej wspomniałem co innego mieliśmy na mysli.

Z praktyki wygląda to tak, że im R zmniejszasz tym rośnie moc, ale siatka zaczyna sie grzać.

[WitekJ]

Jak chcesz uzyskać sensowną moc z generatora to nie możesz sobie pozwolić na pełne przesunięcie i wykorzystanie tylko ujemnej części char lampy.

I "pełnego przesunięcia" nie ma, szczyty dodatnie wyskakują ponad poziom zero tym bardziej, im mniejszy opornik upływowy. Dzięki przesunięciu sinusoidy siatkowej w dół, lampa pracuje krótkimi impulsami i generator ma wtedy dużą sprawność. Ja tego nie wymyśliłem, jest to rozwiązanie klasyczne, stosowane od "początku świata".

[krzkomar]

I "pełnego przesunięcia" nie ma, szczyty dodatnie wyskakują ponad poziom zero tym bardziej, im mniejszy opornik upływowy. Dzięki przesunięciu sinusoidy siatkowej w dół, lampa pracuje krótkimi impulsami i generator ma wtedy dużą sprawność. Ja tego nie wymyśliłem, jest to rozwiązanie klasyczne, stosowane od "początku świata".

No i tym ogrzewasz siatkę, a jak dasz za duży R to siatka przestanie sie grzać, ale śrubokręta nawet nie nagrzejesz.

[WitekJ]

Jak nie, jak tak?

[krzkomar]

Jak nie, jak tak?

Życzę powodzenia. Dobór tego oporu to jest niestety kompromis między stratami na siatce, a mocą pieca. Trzeba silnej lampy aby to uciągnąć, albo sterować obcowzbudnie prostokątem. Zaś polaryzować siatkę ujemnym z zewnętrznego źródła prądu stałego. Tak aby lampa końcowa chodziła w czystej klasie C .

[Piroman1024]

Generator fali prostokątnej to chyba łatwo zrobić(NE555,TL494,itd).

I ręcznie do frez dostrajać ? Każde włożenie wkładu, przesunięcie, a nawet w zależności od temperatury wszystko będzie sie przestrajać - za każdym razem byś musiał to korygować. To może i dobre w rozwiązaniu testowym jakie było zaprezentowane w linku, ale nie na "dłuższy metę".

Facet napędzał to generatorem warsztatowym i wyniki były według mnie doskonałe - śruba stalowa ogrzana do 1000*C.
Myślę że w takiej proporcji indukcyjność cewki do pojemności kondensatorów wcale nie trzeba grzebać w częstotliwości generatora - zmiany częstotliwości rezonansowej są pomijalne.

[krzkomar]

Generator fali prostokątnej to chyba łatwo zrobić(NE555,TL494,itd).

I ręcznie do frez dostrajać ? Każde włożenie wkładu, przesunięcie, a nawet w zależności od temperatury wszystko będzie sie przestrajać - za każdym razem byś musiał to korygować. To może i dobre w rozwiązaniu testowym jakie było zaprezentowane w linku, ale nie na "dłuższy metę".

Facet napędzał to generatorem warsztatowym i wyniki były według mnie doskonałe - śruba stalowa ogrzana do 1000*C.
Myślę że w takiej proporcji indukcyjność cewki do pojemności kondensatorów wcale nie trzeba grzebać w częstotliwości generatora - zmiany częstotliwości rezonansowej są pomijalne.

Nie wiem (niby dobroć obwodu faktycznie b niska ), zobaczymy. Puki co rozdzieliłem część końcówki od sterowania (którego nie jestem pewien). Zbuduję wpierw stopien mocy, a potem sie okaże jak najlepiej to napędzać.

[krzkomar]

Całość trochę przerobiłem. Zdecydowałem się w roli generatora użyć pętli PLL 4046, również sterowanie przerabiam (przerabiam gdyż walczę z tym od pewnego czasu). Całość działa na 400kHz, śruba fi 6 się ładnie grzała do pomarańczowości przy ok 180V zasilania, getter w katowanej EAA91 świecił ładnie i napylił się dodatkowo na szkło (szkło wokół pociemniało). Wydaje mi się również, że napylony już getter się nie grzał, tak jak to miało miejsce w piecu w.cz. i co było powodem pękania baniek lamp. Petla wzbudnika liczyła 4 zwoje drutu 1.2, kondensatory przy niej to dwie "wimy" jeden 220n, a drugi 470n i tutaj pojawia się kolejny problem - mimo dość dobrych kondensatorów niestety mocno się grzały (polskie miflexy od razu puchły i się paliły). Wynika stąd, że dość dużym problemem będzie dobór kondensatorów. No ale wracając do największego problemu czyli sterowania - Końcówka tak jak na schemacie pracuje w mostku złożonym z 4 tranzystorów 6N60 (tak, wiem, że nie są to najlepsze tranzystory, ale ich akurat mam sporo). Stopień sterujący więc musi udźwignąć jakieś 30nF co przy 400kHz stanowi już wyzwanie. Po kilku średnio udanych próbach doszedłem do układu gdzie trafo GDT steruję z mostka złożonego z dwóch komplementarnych par tranzystorów MOSFET (IRF9540/IRF540), gdzie każdy z nich steruję driverem bipolarnym totem-pole (2N3904/2N3906). Układ dość ładnie sobie radzi z obciążeniem, ale ma jeden feler - grzeje się i to nawet bez obciążenia. Jesli się grzeje, oznacza to że istnieje stan w którym oba tranzystory pary są włączone. Zastanawiam się czemu tak się dzieje i bardzo mi się to nie podoba. Układ sterowania zasilam napięciem 12V. Ma ktoś jakiś pomysł ?. Schemat Sterowania poniżej (R1,R3,R9,R10 - 10k; R5,R8,R2,R4 - 47 Ohm; R7-zwora, C3 - 220n):

[Romekd]

Witam.
Wydaje mi się Krzysztof, że topologia układu sterującego jest nieco błędna. Przy przełączaniu tranzystorów są momenty gdy oba Mosfety są włączone jednocześnie (przy 6V na bazach tranzystorów bipolarnych) i robią po prostu krótkie zwarcie na zasilaniu. Rozumiem, że decydując się na takie rozwiązanie chciałeś maksymalnie przyspieszyć proces przełączania tranzystorów końcowych, sterujących cewką, ale nie wiem czy metoda jaką zastosowałeś jest właściwa.
Na razie nie mam dobrego pomysłu na sterowanie stopnia wyjściowego przy tak wysokich częstotliwościach (sam walczę ze podobnym układem w moim piecu). Zamierzam jednak dokładniej się przyjrzeć specjalizowanym układom scalonym wykorzystywanym w podobnych konstrukcjach. Może któryś z nich da się zaadoptować do naszych celów.

Pozdrawiam,
Romek

[krzkomar]

Witam.
Wydaje mi się Krzysztof, że topologia układu sterującego jest nieco błędna. Przy przełączaniu tranzystorów są momenty gdy oba Mosfety są włączone jednocześnie (przy 6V na bazach tranzystorów bipolarnych) i robią po prostu krótkie zwarcie na zasilaniu.

Na 100% tak się dzieje bo inaczej na biegu luzem by się nic nie grzało (a nawet przy pełnym obciążeniu mogły by chodzić bez radiatora). Dodatkowo grzeją się kondensatory filtrujące, co w zupełności świadczy o tym, że taki moment występuje. Pytanie dlaczego tak się dzieje. Czas narastania/ opadania jest bardzo krótki i na wyjściu otrzymuję "twardy" impuls z lekkimi oscylacjami na górze i dole, ale to akurat niczemu nie przeszkadza. No mam jednym słowem niezłą zagwostkę.

Rozumiem, że decydując się na takie rozwiązanie chciałeś maksymalnie przyspieszyć proces przełączania tranzystorów końcowych, sterujących cewką, ale nie wiem czy metoda jaką zastosowałeś jest właściwa.

W porównaniu z przełączniem na bipolarnych wyjście wygląda bardzo ładnie. Na bipolarnych sygnał bardziej sinus po obciążeniu przypominał niż prostokąt. Próbowałem też dać mosfety w układzie wtórników (tak jak bipolarny totem-pole), ale okazało się to całkowitym niewypałem - mosfety przy Ug = Ud (warunek włączenia tranzystora) są w stanie stosunkowo dużej rezystancji :/, później dopiero doczytałem że w takim przypadku stosuje się bootstrap. Ogólnie trudno znaleźć info jak sterować mosfety, wszystko w zasadzie odnosi się do zintegrowanych driverów, których dostępność jest fatalna (jedynie jako-tako, choć z trudem dostępny driver to TC426-428 i niestety tylko w wersji CPA, czyli nie na nasze warunki klimatyczne).

Na razie nie mam dobrego pomysłu na sterowanie stopnia wyjściowego przy tak wysokich częstotliwościach (sam walczę ze podobnym układem w moim piecu). Zamierzam jednak dokładniej się przyjrzeć specjalizowanym układom scalonym wykorzystywanym w podobnych konstrukcjach. Może któryś z nich da się zaadoptować do naszych celów.

Pozdrawiam,
Romek

Mi się nie udało znaleźć żadnych schematów wewnetrznych takich układów, a ponieważ są one trudno dostepne więc rezygnuję z ich stosowania.

Poczatkowo chciałem każdy z takich scalonych driverów "podwiesić" na gałęzi sterującej tranzystor wyjściowy i zasilać je z części energii dostarczanej do trafa GDT, ale ze względu na ich "dostępność" zrezygnowałem z tego rozwiązania.