分享UD2.8A版本的DRSSTC驱动板文件
<一款适合中国高压爱好者使用的UD2.x系移相DRSSTC驱动电路>
KC论坛首发,UD2.8A版本DRSSTC驱动文件。
命名原因是因为在UD2.7基础上我对电路设计上作出以下改进

1:取消UD2.7上国内难以购买的IFD95光纤接受器。
2:将HFBR-2414光纤头改为TX178音频光纤接受器。
3:设有灭弧信号正反相选择跳帽,灭弧使用同一端口可以兼容HFBR-2414、DLT1150、IFD95、BNC信号接口电平。
4:把UD2.7中较为不常见的LM8365芯片替换为LM311比较器。

全称为Universal DRSSTC Tesla Coil Driver 2.8A
中文名为通用型特斯拉线圈驱动2.8A版
原理图:PDF文件下载
attachment icon Qdriver2.8A.pdf 204.66KB PDF 239次下载 预览
UD28A.png
PCB:PcbDoc文件下载
attachment icon Qdriver2.8.A.zip 230.60KB ZIP 143次下载
Altium designer 10.0版本设计
压缩包符合打样文件标准,可直接上传至PCB网站打样。
QQ截图20160723011019.png
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本电路为初版设计,应用于我的QCW项目中。获得了非常好的效果。
实测驱动效果与UD2.7C报告效果相同。
能够在高达360-380KHz频率下完成相位补偿,实际工作过程中QCW的全桥运行在160A,自然散热情况下,运行五分钟,散热片手感冰凉。
使用12*3 double GDT驱动全桥的上升下降时间维持在150/100nS左右。
驱动能力强劲,散热良好,鉴于优秀的工况,特分享于此。
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简单说说我为什么要做以上改进
1:IFD95光纤接收器是一种性能与HFBR-2414类似的光纤接收头。在国外非常便宜约为9.9USD/PCS。
在国内很难购买到,据我了解价格在50RMB左右,没有固定现货。
2:结合中国实际国情,我把这个光纤头去掉了,取而代之的是TOSHIBA的音频光纤头。
最终我的代换型号为国产DLT1150对管,价格约2.5元一个。解决了成本问题。
需要注意的是,这种光纤头适合曼彻斯特码协议信号传输,所以在使用的时候,对干扰的敏感性会稍稍高于HFBR-2414,需要注意做好屏蔽措施。
3:至于光纤信号的输入模式,在ry版主开发套件时,作为有中国特色的DRSSTC驱动,一般都设有跳线帽来改变灭弧信号的输入状态,本版也继承这个特性,以兼容各种型号的光纤头,对成本拮据或者要求不高的情况下,甚至可以用双绞线和BNC同轴电缆传递灭弧信号。大大降低使用成本。
QQ截图20160723012432.png
4:至于这一部分的改进,是我比较得意的设计。LM8385是一款时钟芯片,而原作者Gaoguangyan使用这款芯片的设计原因,很多爱好者都没有完全明白而置之不理。
实际上它的作用在普通低脉宽DRSSTC中发挥不出来。
而在长脉宽DRSSTC,例如QCW项目中的作用就举足轻重了。
这一部分电路准确来讲叫UVLO,也就是低电压保护的意思,当长脉宽DRSSTC工作的时候,电压会被拉低,从而导致TC驱动电压不足,甚至落入线性区,而UVLO电路的作用恰恰就是在电压下降到危险阈值的时候,对电路进行关断保护。
这个部分重要吗?
真的很重要,我在试验QCWDRSSTC的时候,开20mS脉宽,电压能够下落到18V左右,我的UVLO电路立即动作,保障了开关管的安全。
以至于我第一次上电调试到160A母线电流,一次炸管都没有发生。
这和设计了完善的保护是分不开的。
QQ截图20160723014442.png
而我在电路中作出的改进,则是使用LM311与3.3V 基准源做比较,当驱动母线的电压下降了危险值时,与OCD电路形成线或逻辑(OR),OCD资源与UVLO资源互不干扰,但是却能够共同保障电路的安全,在不增加电路复杂性的情况下,最大的利用了电路资源。
使用最本土化的器件,达到了与UD2.7相同的性能。
我觉得这是改进后UD2.8A最大的优点。
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总结之,UD2.8A是一款功能非常完善强大的通用驱动,是很适合我们中国高压爱好者使用的一款UD2.x系驱动电路。元器件全部采用本土化器件进行装配焊接,并且有完善的配套资源支持。
目前使用过它的项目有
1:QCWDRSSTC驱动工程测试
2:400KHz S路线DRSSTC驱动工程测试
工作情况良好,延迟小,能实现精确的相位补偿,其他性能一脉相承国外UD2.x系列驱动的优点与精髓。
适合爱好者们在制造设计高水准特斯拉线圈时打样、使用。
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感言:能够推出UD2.8A版本DRSSTC驱动,并且成功定版。与STEVE WARD以及国内外众多爱好者的无私分享是分不开的,在这里要感谢他们的付出。
本项目在国外高压爱好者社区同步更新。
我在板子背面打标遵从UD系列的命名礼仪,表示对原作者的尊敬。
若要在此版基础上做改进,希望能够遵循命名规则,对版本号命名方式做迭代保留。
本设计可以供爱好者免费使用,若将本帖中设计应于商业化场合,版权所有,请与KCHV官方联系。
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Email:blackhv@foxmail.com
建议 :本帖回复位、论坛私信。

[修改于 5 年前 - 2016-07-24 00:29:10]

来自:高压与强磁 / 特斯拉线圈
 
rb-sama 作者
4年9个月前
1楼
3987FCAE24CB68204D04B2A9172BB0CD.png
板子整体使用白色阻焊,丝印清晰,易于辨认元件标号焊接。
在线性稳压前后加入续流二极管,保护稳压芯片的安全工作,防止GDT漏感对驱动板产生冲击。
OCD、INT、PS相移一应俱齐,在普通应用时,可以通过跳线帽选择直通模式,取消LR移相功能。
电路布局美观,使用丝印将各个功能模块区分来来,便于新手直观学习各模块功能。
整版设计在电路上不会多出一个退耦电容,使用科学设计方法,保证最简化设计,把故障率降至最低,使制作者无需考虑驱动板的问题。专心于DRSSTC系统设计。
3CB11FBF5C359C12FE21E1312F024732.png
反面为了保证大型地层通路,则没有太多走线。
值得注意的是,UD2.8A并没有使用通用的上层VCC下层GND的设计方式,由于采用了科学合理的布线,上下两面铜层都为GND,对其中的信号走线起到了非常好的屏蔽作用。
而左下角可以看到UD2.8A的全称命名,这样的命名礼仪和UD2.5、UD2.7的丝印是相同的。保证了驱动板的可迭代性和开源本质,也表现了对前代共享者的尊重。
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QQ截图20160723021039.png
这是在我的QCWDRSSTC实际工作的台面上,打开上盖的驱动板实际图片。
为了和我的数字灭弧系统配合,光纤头用的是HFBR-2414。展现出了其强大的兼容性。由于我是实用派,走线略显随意,相信大家的巧手能做的比我更加美观。
左侧三个线稳芯片的发热通过铝制机壳传导后,工作稳定,省去了独立散热片,进一步缩小体积,降低了使用成本。
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对于UD2.8A的性能介绍就到这里。
一些有趣的性能待大家去挖掘,希望我的分享能为中国高压爱好圈带来一些新鲜血液,这也算是我做的一点点小小的贡献啦!
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5
2010/05/02注册,19 天前活动

曾是化学爱好者转到火箭爱好者最后变成电子爱好者的科创爱好者。

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