2-ЧАСТОТНИЙ TPU, БАЗОВАНИЙ на зіткнення магнітних полів (2 freq-MAGCLASHTPU)
ВСТУП
Цей «однокольцевой» TPU состоітіз:
* Внутрішньої кільцеподібної основи.
* Внутрішньої колекторної котушки.
* Чотирьох керівників котушок.
* Зовнішньої колекторної котушки.
Внутрішня кільцеподібна основа
Внутрішня кільцеподібна основа служить в якості стабільної платформи, на і навколо якої будуть розташовані всі котушки. В цьому випадку, для прискорення виробництва, я скористався 5мм. compensatedwood (фанерою?), але, зрозуміло, Ви можете використовувати пластик або навіть краще: лист розтягнутого поліуретану (expandedpolyurethanesheet) (зазвичай використовується для теплоізоляції стін), тому що він «м'який» і допоможе поглинути вібрації внутрішнього колектора. Ось картинка цієї дерев'яної основи.
Щоб випиляти її з листа, я скористався лобзиком і наклеєним поверх листом з розміткою.
* Внутрішній діаметр 18.0 см.
* Зовнішній діаметр 23.0 см.
* Ширина 2.5 см.
* Товщина 5 мм.
Внутрішня колекторна котушка
Внутрішня колекторна котушка в цій версії зроблена з 3-х витків 5 паралельних літцендрата *, кожен літнцендрат складається з 40 мідних жил діаметром 0,05 мм. Какнаследующемрісунке.Ітого у мене вийшло 40 * 5 = 200 висновків (leads).
Цей літцендрата повинен бути покладений на основу і розташований поблизу центру. Я просто приклеїв його до дерева, щоб закріпити.
В якості альтернативи, я думаю, Ви можете використовувати стандартний одножильний провід перетином 1 мм .... Зрештою, можете прокласти 2-4 дроти паралельно ... або спробувати як-небудь ще.
Примітка: що стосується кількості витків, я використовував 3, але, ймовірно, одного буде достатньо.
Управляющіекатушкібіфілярние (двопровідні) .Усього 4 котушки, кожна по 90 градусів, як зазвичай для установки магнітного поля, згідно патенту 390721. Ці котушки, з міркувань основи, будуть плоского типу, тому що їх ширина більше товщини. Ось картинка цих провідних CC, ясно показує, що я мав на увазі.
Видно, що є зазор близько 1.5 см. Між котушками (неоднорідність ширини дерева - наслідок моїх помилок у виготовленні основи).
Кожна котушка намотана стандартним одножильним проводом перетином 1 мм. зі стандартною «CE» ізоляцією. У кожної котушки - 21 біфілярного виток.
Також видно два висновки спараллеленого літцендрата (з червоними штирями Faston).
Я раджу заздалегідь відрізати 8 проводів довжиною трохи більше метра перш, ніж почати намотування, щоб кількість витків у котушок було однаково. Використання різних кольорів також допоможе (пізніше) розрізняти виведення.
Котушка вихідного колектора також біфілярного типу. Я використовував такий же провід, як і для CC. Нужнопокритьвсюдоступнуюповерхность.
На зображенні колектор має прогалини, але я перемотав його, покривши всю поверхню.
Загальні міркування по збірці
Як Ви бачите, цей TPU дуже простий, і його просто зібрати. Важить він також менше 100 грамів.
Я настійно рекомендую використовувати дерев'яну основу (наприклад, з того ж матеріалу, з якого ви зробили основу котушки) для установки самого TPU і розташування всієї електроніки або як мінімум - необхідних двох силових MOSFET'ов *.
Ось те, що я маю на увазі. Це чорновий приклад, але зараз я зацікавлений в тому, щоб зробити це швидко.
TPU з повністю підключеними дротами
Ця схема ділиться на 4 секції:
1. Секція входу (input section).
2. Секція управління (driver section),
3. Секція котушок (coil section).
4. Секція виходу (output section).
Особлива увага повинна бути приділена встановленню загальної зворотного землі (commonreturnground). Етообязательно.Я використовував великий блок клем, щоб звести разом всі + VDC і все виведення землі (встановіть цей блок клем всередині або на сам TPU).
Знову-таки ОБОВ'ЯЗКОВО встановити між двома цими точками поліестровий конденсатор на 10 микрофарад / 100В (10 microF / 100Vpolyestercapacitor). Якщо Ви цього не зробите, Ви побачите, що на все Ваше обладнання, починаючи з БП, буде впливати повертається випромінювання / струми (у мене БП живиться від TPU.). Я витратив багато часу на те, щоб звільнитися від цього ефекту !!
Мета вхідний секції (зліва знизу на кресленні) - надати інтерфейс до генератора прямокутного сигналу і відповідним чином видавати синхронізовані прямокутні хвилі (першої та другої гармонік). Це завдання легко вирішується за допомогою CMOS-мультивибратора (CMOSflip-flop (FF)).
Проблема в тому, що, як я виявив, мій Wavetek 145 не може повністю живити (drive) IRF7307, і сам FF (мультивибратор?) На повній швидкості (до 2 МГц), і я був змушений живити (drive) IRF7307 швидкісним транзистором ( highspeedswitchingtransistor) 2N914. Зрозуміло, можете використовувати, що у Вас є, можливо, 2N2222 або подібний теж підійде (відсутню (?) Значення опору колектора - 220 Ом (thecollectorresistancevaluemissingis 220 ohm)). Еслінужно, ядамбольшеінформаціі.
СЕКЦІЯУПРАВЛЕНІЯ MOSFET'АМІ (MOSFET DRIVER SECTION)
Після безлічі тестів я вирішив використовувати стандартний пропонований (конструктором) інтерфейс IRF7307. Це ефективно забезпечує гарне рішення, щоб повністю живити (drive) силовий (power) MOSFET, коректно заряджаючи його вхідну ємність. Проте, я бачив, що форма сигналу на затворі POWER-MOSFET'а під час роботи на повній швидкості далека від ідеальної. Швидкоплинні сплески настільки високі, що неминуче відбиваються в будь-якому мислимому режимі на затворі (це основний привід використовувати IRF7307, тому що він надає (має?) Дуже низький імпеданс (impedancepath) і таким чином мінімізує інші дії).
Тут я бачу основу для подальшого поліпшення. Так що Ви можете спробувати інші рішення providing to have a scope with at least 100 MHz bandwidth.
Затвор POWERMOSFET'а при повному навантаженні
Як Ви бачите, тут повно накладень шуму, що виникає від дії високошвидкісної комутації великих струмів. На мою думку, частина його (шуму) приходить з землі (і таким чином може бути оптимізовано), частина - від ефекту Міллера (дуже складно компенсувати), частина - від електростатичних взаємодій з розташованими поблизу схемами.
Незважаючи на все це, MOSFET'и, як Ви бачили, коммутируют нормально.
На даний момент важко сказати, чи є місце для удосконалень.