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SSTCつくりかけ

こんばんは、Operaです。操作ミスで二度も記事を消してしまい挨拶書くの三度目です。FC2は自動記事下書き機能つけるべきだと思うんだ。

いやあ、長かった夏休みももうすぐ終わりです。夏休み中に作りたかったものはとりあえず作れたんで工作的にはまあ悪くない夏休みだったなって思います。ですが彼女は作れませんでした!!残念!!!
今回の夏休みはものもそうですけど自宅環境が変わりましたね。ハムフェアで買った電源のおかげで快適になります。そういえば前回の記事では写真あげてなかったですね。

20130828_165433.jpg

こやつを買ったせいで腕が筋肉痛余裕でしたね。貧弱ボディにはつらい。

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ついでに同じく写真あげてなかったコンデンサとIGBTも。これらはDRSSTCのときまで眠ってもらうことになりますね。
また、先輩からPCを買ってついに中学生の頃から夢見ていたデスクトップ+ノートの二台体制が実現しました。

20130914_150056.jpg

尚出ているのはエラーメッセージの模様。こういういかにも作業中って雰囲気嫌いじゃないですね。昔パソコン室でcmdで遊んでいた頃を思い出します。
まあそんなこんなでお部屋にデスクトップPCやら電源やらが来て、おうちの環境がとてもよくなりました。

あと、SSTCの実物を見てお勉強もしてきました。文発ではEsc.氏のSSTCを、文化祭ではサノ氏のちびSSTC、DRSSTCを見てきました。サノ氏のは写真があります。

20130915_133651.jpg

DRSSTCの放電は凄まじかったですね、まるで発電機動かしてるみたいな音でした。見てた人があとずさるぐらいです。

20130915_130317.jpg

ちびSSTCはサイズに対して放電距離長かったですね。このサイズでこれだけ伸びるのかと驚きました。また、これを見た人の発言が面白かったですね。お子さんが「これピカ○ュウみたいに電気出るのになんで黄色じゃないの?」と素朴な疑問を投げかけたり、おじさんが「これの放電でムダ毛処理できるかな」と言って放電を触り焦げてむしろ目立っていたりとかしていました。

さて、そろそろ本題入りましょう。
SSTCを作ろうと思ってはや数ヶ月、色々あってずっと作れずにいましたがやっと回路を作るまではできました。あとはコイル巻くだけですね。回路自体はスティーブ氏のMini SSTCの回路をほぼ丸パクリです。最初からアレンジ加えまくって自爆はしたくないので。では順を追って見てみましょう。
まずは制御回路。

1378896958171.jpg

まあよくあるアンテナフィードバック+555ICインタラプタのやつですね。GDTとアンテナがターミナル接続になっています。回路図通りのドライバは手に入らないのでこっちでドライバ内の論理を組んで代用しています。インタラプタ信号は一応外部からも入力できるようにコネクタがつけてあります。最初に動作試験した時にはフィードバックに家庭用電源の50Hzノイズが乗りまくって話にならなかったですが、ハイパスフィルターをつけたら無事カットすることができました。
次はインバータ回路。

1378971921516.jpg

別にSSTCの回路というわけでもなく、一般的なハーフブリッジ回路です。ほとんどの部品がターミナル接続で、基板に載ってるのは抵抗とダイオードぐらいです。あーこれ対称になるんじゃねって思って作ったら中途半端な配置になりました。
GDTはこんなんです。

1378949343565.jpg

適当に余ってる色を使ったらドイツカラーになっちゃいました。まあきれいなのでよしとします。あと、くだらない話ですが撚り線を作るときに電動ドリルドライバーを使って巻いてみたらあまりの速さ綺麗さに驚きました。手で巻いてた自分がバカみたいです。
追記:Twitterにて黄色いコアは鉄粉コアだから数百kHzにもなるテスラのGDT信号を入力したらコアが誘導加熱で発熱してしまうのではというご指摘を頂きました。GDTはフェライトコアに巻き直そうと思います。
回路と素子とGDT組み合わせるとこんなんです。

PK7_3798.jpg

割とコンパクトに収まりますね。ただ素子の発熱がひどい場合は・・・

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CPUファンで無理矢理冷やします。でかいです。よく冷えそうです。
あとは電源回路ですね。

PK7_3808.jpg

トランスやらブリッジダイオードやら平滑コンやらヒューズやらをATX電源の箱に突っ込んでみました。ソケットを流用してPC用電源ケーブルを使えるようにしたり、ファンを使って冷却できるようにしてあります。ただ、ファンの向きを逆にして風を出すのではなく吸うようになってます。風流調整を面倒臭がってしていないのでかなりうるさいです。

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出力はDC15VとDC141Vです。スイッチが見えますが、これは突入電流防止用です。平滑コンと直列に抵抗が挟まっていて、スイッチをONにすると抵抗が短絡します。ようは主電源入れてからちょっとしたらスイッチONにすりゃいいわけですね。本当は自動でやりたかったんですけどこれまた面倒なのでやめました。あと、主電源の方のスイッチをOFFにすると平滑コンが抵抗とつながり放電するようになっています。さすがに充電されたコンデンサは怖いですからね。

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内部は配線が色も一色でわかりづらく大変汚いです。製作者のセンスがうかがい知れます。

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ヒューズやパイロットランプは内部についています。ヒューズは片方が駆動用、片方が制御用です。

まあそんなこんなでSSTCは順調なので、このままなら10月上旬に完成して動作できるかと思います。11/2,3の産技祭には意地でも間に合わせたいと思います。学校様からお金も降りるし、おじさん頑張っちゃいます。
ではこのへんでまた今度。三度目はさすがに操作ミスで記事消すことはなかったですね。よかったよかった。
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DC15vは制御回路用、DC141vはigbt用の電源なのでしょうか?
また、パソコン用電源からどうやって高電圧を取り出したのですか?

Re:

>DC15vは制御回路用、DC141vはigbt用の電源なのでしょうか?
>また、パソコン用電源からどうやって高電圧を取り出したのですか?

15Vは制御回路用でGDT駆動に使って、論理やインタラプタではさらに5Vに落として使っています。
141Vは駆動回路用で、1次コイルの駆動用ハーフブリッジインバータの電源に使います。
ATX電源ですが、ケースとファンと電源ソケットとスイッチをそのまま流用しただけで、中身は写真の通りATX電源の回路ではありません。ちなみに、15Vはトランスで減圧したAC15Vを整流して平滑コンで波を整えてさらにレギュレータ7815に入力して、141VはAC100Vをそのまま整流して平滑コンで波を整えて作っています。






No title

解説ありがとうございます
整流回路ですが、参考にした回路図はありますか?

Re: No title

>解説ありがとうございます
>整流回路ですが、参考にした回路図はありますか?
整流回路で出力141Vと言ったらブリッジダイオードを使った全波整流回路ぐらいしかないと思いますが・・・
テスラコイルのような高電圧を扱った回路を製作する前に回路の基本を学んでみてはどうでしょうか。面白いものをはやく作りたいと焦る気持ちも分かりますが事故を起こしてからでは遅いですよ。自分も時間があるときに基本的な部分を解説した記事を書くことにしますのでよろしければ参考に。

No title

整流回路の仕組みは理解してるのですが、平滑用のコンデンサの選び方がよく分かってないのです・・・
ちなみに、ブリッジダイオード 600V6A GSIB6A60を使おうと思っています

Re: No title

> 整流回路の仕組みは理解してるのですが、平滑用のコンデンサの選び方がよく分かってないのです・・・
> ちなみに、ブリッジダイオード 600V6A GSIB6A60を使おうと思っています
平滑コンの容量は流れる電流によっても変わるので一概には言えません。計算式等ありますし検索していただければ出てくると思います。ただ、実際にどれだけの電流が回路に流れるかは計算すればある程度は出てくるもののやってみないと分からない面もあるので実験しつつ最適な容量を探すのがいいのでは。
それにテスラコイルを作るなら自分はまだ未完成ですし他の既に完成させている方に聞いたほうがよい答えが返ってくるかと思います。

No title

平滑コンデンサは計算していくつかの容量のものを買ってみようかと思います
また、OperaLegendさんの解説は勉強になりました
ありがとうございます
SSTC頑張ってください!
プロフィール

おぺら

Author:おぺら
強電から弱電まで狭く浅くやっています。
強電:コイルガン(充電&発射部)、テスラコイル
弱電:コイルガン(制御)、鉄道模型版PRC&CTC、マルチコプター
最近はエンジン回して遊んでいます。

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