点个赞,这么厉害,怕是电到要烧得生疼
声明:文中装置涉及到高电压,强电磁辐射,裸露的市电整流等危险的操作,易造成人体生命安全的伤害,请勿模仿!
简介:
采用大功率碳化硅mos管,双e类架构的特斯拉线圈
参数:
谐振频率:约600kHz
供电:市电经由自耦调压器到170v左右,滤波整流后200v上下
峰值功率大约1kw左右(因为5A的保险丝偶尔会烧断)
未进行灭弧调制,装置上电后自由谐振。
电弧长度大约20厘米,大于次级线圈高度12厘米。
先上效果视频:
lv_0_20260331213833.mp4 点击下载
电弧图像:
第二视角:
原理图:
大致原理:
图中左侧R8与D11从电源钳位12v到电位器,调节电位器使得两mos栅极电压逐步升高,直到到达某一侧mos栅极的通导电压使其通导。
一侧mos通导后,电流经过初级线圈,随后次级反馈线圈产生电压与左右两mos栅极电压正向/反向叠加,关闭通导的mos开启另一侧mos,初级线圈电流换向,不断循环,完成起震。
其中初级线圈和初级谐振电容C1与mosDS电容C2/C3的谐振频率要与次级频率匹配,使mos工作在零电压开关(zvs)状态,不然发热严重。(计算方法见附件参考文献)
碳化硅mos:
这款mos管耐压1200v,室温下电流在100A左右,应对双e架构产生的3~4倍电源电压,供电可以提高到200v左右。
但相比普通mos,它的栅极耐受电压不对称,如图:
原理图中采用uf4007规避掉栅极负压和p6ke12ca钳位12v来保护这脆弱的栅极。
实物图:
另外防止电弧批到mos上造成其损坏,对mos的所有管脚进行tvs钳位到大地。
目前电源调制部分还未完成,后期更新加装电源调制的效果。
参考文献:
看着像是家庭环境。
建议验证一下是否会影响自家手机打电话、WIFI是否断网。会的话,就不要搞——考虑很可能波及邻居乃至小区。
还有,万一周边有人佩戴心脏起搏器什么的……
哈哈,大力出奇迹。
提个建议,初级太细了,而且PCB线圈的厚度只有0.035mm,而且是极扁平的形状,高频下回向两侧集肤,电阻会很大。换一个励磁线做初级,别的都不改,电弧可能可以更长一点。布线的优化空间也很大啊。
另外Class E PA好死不死的有个大概30°多一点的移相角,这其中,mos的Vgs驱动信号的基波到Vds基波大概有个几度(Vgs和Vds基本反相,可以认为是在几度上再加180°),然后软开关条件解出来负载的需要有个30°左右的阻抗角。而且这个结构如果不加移相的话,环路是基本锁不到阻抗比较小的地方的。
而且恕我直言,这种简单的结构是做不出比较好的Class E的软开关状态的哈哈,包括我之前发的Class E TC,因为Class E的软开关要求太苛刻了,蒙是几乎不可能蒙出来的,需要认真调。但很多时候,即使完全没做到Class E的软开关状态,电弧可能还挺长的。
分享我之前做的一个Class E小TC,用了一个RC移相,调出这样理想的软开关状态真的很耗精力。因为电弧的负载大小是未知的,只能一点点的去蒙,然后匹配移相的极点频率,而且很多时候负载电阻会过大或者过小,还需要去微调初级的谐振电容来匹配阻抗,来实现zvs和zvds。