Генератор одиночных высоковольтных импульсов

[vasa_pup]

Доброго времени суток!
Прошу Вашей помощи вот в чем:
Есть некий девайс задача которого выдавать искру по внешнему сигналу от ардуинки. Оконечное устройство (собственно где образуется искра - "Искритель") представляет собой два электрода, на концах которых и происходит пробой. Число импульсов от 1 до 50 (выдает ардуинка). Работает.
Возникла необходимость изменить конструкцию "Искрителя" - заменить электроды на электрод в трубке, искра на трубку. Стабильно работать перестало. Клиническая картина: может отработать установленное число импульсов (к примеру 35) а может на любом, в т.ч. на 1-м выдать искру и зависнуть намертво. Никакие элементы (в т.ч. подсоединительные провода) не меняются, Высоковольтный трансформатор похоже мелкий китайский с алика. Управляющие провода, межу полевиком и трансформатором макимально короткие. Земля неплохая, впрочем и в "в воздухе" работает как с землей. Присутствие земли или ее отсутствие на ардуинке не влияет, питание ардуинки и искрителя раздельное - от различных обмоток на трансформаторе.
Мои предположения:
1. Помещая один электрод в другой (в трубу) изменяем емкость оконечного устройства. Как она влияет на схему - я валенок и как это компенсировать не знаю.
2. Возросли электромагнитные помехи, которые все убивают. При этом ардуинка в металлической коробке и много развязок оптикой...
Помогите пожалуйста кто чем может!
Если возможно для решения проблемы применить другую схемотехнику/элементную базу - готов перепаять! Просто нарисуйте.

Вложения

q12.png

(62.09 KiB) Скачиваний: 126

[Муркиз]

Проще шокер купить и встроить.

[vasa_pup]

Муркиз писал(а):

Проще шокер купить и встроить.

нет. не проще по разным причинам. в т.ч. организационно/административным. равно как поставить катушку зажигания от авто с прерывателем.

[vlasovzloy]

По оптике тослинк делай связь и раздельные источники питания, даже на аккуме можно еще лучше будет

[vasa_pup]

vlasovzloy писал(а):

По оптике тослинк делай связь и раздельные источники питания, даже на аккуме можно еще лучше будет

"раздельные источники питания" это два ИП "от розетки" или "от одного трансформатора" - два стабилизатора от двух обмоток на одном трансформаторе?

[Муркиз]

Если не уверен в изоляции между обмотками и при отсутствии экранирующего слоя, то лучше даже на разных трансформаторах.

[vasa_pup]

Муркиз писал(а):

Если не уверен в изоляции между обмотками и при отсутствии экранирующего слоя, то лучше даже на разных трансформаторах.

трансформатор ТПП307-220-50, питание от обмоток с разных катушек (их там две), экранирующий есть или нет - ну между катушками он вообще может быть?

[Муркиз]

Если катушки используются с разных кернов и не имеют контакта между собой, то сойдёт.

[vasa_pup]

Муркиз писал(а):

Если катушки используются с разных кернов и не имеют контакта между собой, то сойдёт.

да, с разных

[valentinovich]

может отработать установленное число импульсов (к примеру 35) а может на любом, в т.ч. на 1-м выдать искру и зависнуть намертво.

Вы предполагается знакомы с электроникой и посему - нужно перевести данную ситуацию с детского языка на нормально-электронный язык? Что у вас конкретно в каком месте схемы "зависает наглухо"?
Т.е. перестаёт работать сама "ардуинка" или вся "левая" часть схемы после неё, или нет импульса на транзистор, или всё есть, но транзистор не реагирует, или же всё робИт, но нет искры в нужном месте. Так что приборы в руки и ...тогда уже может и советы не понадобятся.
Иначе без конкретики, увы, будет пустой флуд и гадание на "кофейной..."

[AlexS4]

а если добавить резисторы последовательно обмотке высоковольтного трансформатора помеха не уйдет? скажем на 1k для начала.

c какой целью изменена конструкция "искрителя" ?
я бы предположил что увеличение емкости банально приводит к снижению напряжения и посему работат "ненадежно", невсегда пробивая зазор. тогда надо просто увеличить импульс накачки (если трансформатор еще не близок к насыщению)

еще может быть падение напряжения от тока разряда добавляется кудато в виде помехи, это можно убрать изменением места соединения разрядника с общим проводом. на пальцах: желательно чтоб это соединение (если оно вообще нужно) было одним проводником и вело кудато к силовой стороне напр к блокировочному электролиту выходного каскада.

[SSkot]

твердотельная катушка тесла вам в помощь, люди делали внешнее управлние эмитирующее звуковой сигнал, так что управление от ардуинки это не проблема.

[vasa_pup]

valentinovich писал(а):

может отработать установленное число импульсов (к примеру 35) а может на любом, в т.ч. на 1-м выдать искру и зависнуть намертво.

Вы предполагается знакомы с электроникой и посему - нужно перевести данную ситуацию с детского языка на нормально-электронный язык? Что у вас конкретно в каком месте схемы "зависает наглухо"?
Т.е. перестаёт работать сама "ардуинка" или вся "левая" часть схемы после неё, или нет импульса на транзистор, или всё есть, но транзистор не реагирует, или же всё робИт, но нет искры в нужном месте. Так что приборы в руки и ...тогда уже может и советы не понадобятся.
Иначе без конкретики, увы, будет пустой флуд и гадание на "кофейной..."

"зависает наглухо" - ардуинка (другие исполнительные механизмы, которыми она управляет замирают до перезагрузки - выдача искры - это только одна из ее функций), соответственно нет импульса на транзистор, после ресета на ардуинке естественно все начинается сначала

Добавлено after 9 minutes 14 seconds:

AlexS4 писал(а):

а если добавить резисторы последовательно обмотке высоковольтного трансформатора помеха не уйдет? скажем на 1k для начала.

c какой целью изменена конструкция "искрителя" ?
я бы предположил что увеличение емкости банально приводит к снижению напряжения и посему работат "ненадежно", невсегда пробивая зазор. тогда надо просто увеличить импульс накачки (если трансформатор еще не близок к насыщению)

еще может быть падение напряжения от тока разряда добавляется кудато в виде помехи, это можно убрать изменением места соединения разрядника с общим проводом. на пальцах: желательно чтоб это соединение (если оно вообще нужно) было одним проводником и вело кудато к силовой стороне напр к блокировочному электролиту выходного каскада.

конструкция "искрителя" изменена по причине изменения конструкции "основного изделия"
последовательно обмотке высоковольтного - по высокой стороне?
работа "ненадежно" (именно с пропусками разряда) - это на зазоре 8-10 мм. сейчас 3 мм. при "большом" зазоре зависаний нет. нет искры и нет зависаний.
"место соединения разрядника с общим проводом" - трубка вваривается в корпус "основного изделия"
простите за чайниковость: блокировочный электролит выходного каскада это что за конденсатор?

Добавлено after 1 minute 30 seconds:

SSkot писал(а):

твердотельная катушка тесла вам в помощь, люди делали внешнее управлние эмитирующее звуковой сигнал, так что управление от ардуинки это не проблема.

твердотельная катушка тесла - посмотрю что за зверь..

Добавлено after 14 minutes 26 seconds:

SSkot писал(а):

твердотельная катушка тесла вам в помощь, люди делали внешнее управлние эмитирующее звуковой сигнал, так что управление от ардуинки это не проблема.

посмотрел. не покатит по множеству причин. все равно спасибо за совет.

[valentinovich]

"зависает наглухо" - ардуинка

"Искритель" на ардуинку влиять не должен ибо помехи может создать только "радиоканальные". которые к тому же при наличии экрана не проникают. Так что скорее всего помеха лезет по питанию. Поэтому: (1)питать ардуину от аккумулятора или (2)очень тщательно фильтровать её питание с заботой её работы при кратковременной глубокой просадке напряжения.

[vasa_pup]

valentinovich писал(а):

"зависает наглухо" - ардуинка

"Искритель" на ардуинку влиять не должен ибо помехи может создать только "радиоканальные". которые к тому же при наличии экрана не проникают. Так что скорее всего помеха лезет по питанию. Поэтому: (1)питать ардуину от аккумулятора или (2)очень тщательно фильтровать её питание с заботой её работы при кратковременной глубокой просадке напряжения.

от батарейки каюсь не пробовал - завтра-послезавтра обязательно. но батарейку (в случае успеха) не применишь ... условие такое объективное. напряжение вроде не просаживалось - смотрел осциллографом (хотя и стареньким простеньким) - провалов не заметил, в зависимости от нагрузки было 5.2 -5.4 В.
как посоветуете "очень тщательно фильтровать" ?

[AlexS4]

последовательно обмотке высоковольтного - по высокой стороне?

да, конечно по высоковольтной, по низковольтной стороне совершенно неэффективно потому что добротность высокая именно на высоковольтной.

"место соединения разрядника с общим проводом" - трубка вваривается в корпус "основного изделия"

значит нужно подсоединить провод высоковольтной обмотки как можно ближе к точке вваривания трубки в корпус.

работа "ненадежно" (именно с пропусками разряда) - это на зазоре 8-10 мм. сейчас 3 мм. при "большом" зазоре зависаний нет. нет искры и нет зависаний.

если я правильно понял - после изменения конструкции разрядника напряжение на нем явно уменьшилось и предположительно из за доп емкости. если все так (а не например разряд происходит гдето внутри трубки) то надо увеличивать вкачиваемый импульс энергии в первичку что можно сжелать 3мя способами:
1. увеличить длительность накачивающего импульса
2. увеличить напряжение питания
3. уменьшить индуктивность первички
и надо иметь ввиду что любое из этих изменений потенциально может привести к насыщению сердечника трансформатора (в общем случае его нужно пересчитать под новый импульс)




силовой блокировочный электролит - конденсатор между истоком силового fet и верхним концом первички трансформатора. на схеме его не видно но, надеюсь, его не забыли сама же эта цепочка (конденсатор-первичка- FET) - должна быть трассирована так чтоб ее периметр и площадь были минимальными.

[>TEHb<]

Ставлю, что по воздуху прилетает на какие-нибудь внешние линии. Тут очень важен конструктив всего устройства.

[Sigma]

vasa_pup писал(а):

Работает.
Возникла необходимость изменить конструкцию "Искрителя" - заменить электроды на электрод в трубке, искра на трубку. Стабильно работать перестало.

Высоковольтный трансформатор похоже мелкий китайский с алика.

С 16 В до 25 кВ и работает на искру ? он с умножителем или ?
Фото этого "мелкого трансформатора" можно? и его маркировку...

В темноте не пробовали посмотреть, нигде там не "шьёт"?

[vasa_pup]

AlexS4 писал(а):

последовательно обмотке высоковольтного - по высокой стороне?

да, конечно по высоковольтной, по низковольтной стороне совершенно неэффективно потому что добротность высокая именно на высоковольтной.

"место соединения разрядника с общим проводом" - трубка вваривается в корпус "основного изделия"

значит нужно подсоединить провод высоковольтной обмотки как можно ближе к точке вваривания трубки в корпус.

работа "ненадежно" (именно с пропусками разряда) - это на зазоре 8-10 мм. сейчас 3 мм. при "большом" зазоре зависаний нет. нет искры и нет зависаний.

если я правильно понял - после изменения конструкции разрядника напряжение на нем явно уменьшилось и предположительно из за доп емкости. если все так (а не например разряд происходит гдето внутри трубки) то надо увеличивать вкачиваемый импульс энергии в первичку что можно сжелать 3мя способами:
1. увеличить длительность накачивающего импульса
2. увеличить напряжение питания
3. уменьшить индуктивность первички
и надо иметь ввиду что любое из этих изменений потенциально может привести к насыщению сердечника трансформатора (в общем случае его нужно пересчитать под новый импульс)




силовой блокировочный электролит - конденсатор между истоком силового fet и верхним концом первички трансформатора. на схеме его не видно но, надеюсь, его не забыли сама же эта цепочка (конденсатор-первичка- FET) - должна быть трассирована так чтоб ее периметр и площадь были минимальными.

1. увеличить длительность накачивающего импульса - положительного эффекта нет, полевик начинает теплеть
2. увеличить напряжение питания - до "зависания" искра (по виду) не отличает от искры от двух (стабильно работающих) электродов. смысл?
3. уменьшить индуктивность первички - ну на залитом эпоксидкой трансе ... или как?

На сегодня по причине дождевого катаклизма не удалось реализовать громадные планы, составление с учетом всех Ваших советов и размышлений (низкий поклон Вам за это!), однако завтра как минимум проверю работу от батарейки с учетом Ваших высказываний и обязательно отпишусь.

ЗЫ. Пока радует то, что Вы не опровергли жизнеспособность предложенной схему (решения) указав на критические ошибки (недоработки).

Добавлено after 32 minutes 16 seconds:

Sigma писал(а):

vasa_pup писал(а):

Работает.
Возникла необходимость изменить конструкцию "Искрителя" - заменить электроды на электрод в трубке, искра на трубку. Стабильно работать перестало.

Высоковольтный трансформатор похоже мелкий китайский с алика.

С 16 В до 25 кВ и работает на искру ? он с умножителем или ?
Фото этого "мелкого трансформатора" можно? и его маркировку...

В темноте не пробовали посмотреть, нигде там не "шьёт"?

1. с 16 В до 25 кВ и работает на искру
2. работает без умножителя
3. "шитья", "Святого Эльма" и озона нет
4. "китаец" без маркировки, очень похож на (приляпанный файл)

Вложения

kitaets.png

(80.44 KiB) Скачиваний: 74

[vasa_pup]

Как обещал рассказываю:
1. Включение в высоковольтный провод резистора ничего не дало, начиная с 10кОм искра переставала зажигаться, зависания не прекратились
2. Питание ардуинки от батарейки, других ИП ничего не дало
Радикально в лучшую сторону изменило включение дросселя между трубкой и землей. Буду пару дней тестировать на количество отказов.
Дроссель: 25 витков провода на колечке с какой-то материнки.

Правда придется озадачить "железнячих" конструкторов, как изолировать трубку от земли, но это "уже совсем другая история"... Может что еще родиться...
Принципиально такое решение устраивает ибо по постоянному току трубка все равно на земле, что надо для решения других задач...


Все принявших участие благодарю!
Но это не значит что надо забыть эту тему - прошу Вас высказывать свои замечания\дополнения\советы.
По результатам отпишусь.

Добавлено after 1 minute 35 seconds:
В процессе размышлений встретил схему "зажигалки" (приляпано w01.png)
Вот по ней вопросы:
1. Правильно ли я понимаю, что при замыкании SW происходит разряд С1-С2, если это так, как прикрутить управление этим замыканием оптрон с ардуинки (не поленитесь, нарисуйте схемку).
2. Подавая теже 16В (переменки) должно хватить на искрообразование (по всей видимости подобрав С1)?

Вложения

w01.png

(66.07 KiB) Скачиваний: 94

q13.png

(5.75 KiB) Скачиваний: 74