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Solid State Tesla Coil SSTC 3.1

Nachdem die Vollbrücken-SSTC relativ schlecht funktioniert hat, und es mir auch die IGBT-Brücke irgendwann zerlegte, bin ich nun wieder auf Halbbrücken-Bau umgestiegen. Da aber der ursprüngliche Vollbrückentreiber in der Lage ist, insgesamt vier Mosfet's anzusteuern, beschloss ich, diesmal eine Halbbrücke mit vier Stück IRFP-460 aufzubauen, jeweils zwei parallel. Als Treiberstufe habe ich die bewährte Vorstufe der SSTC-3 beibehalten. Dies bringt erstaunliche gute Resultate. Zwar wurde die Funkenlänge nicht mehr gross  gesteigert, dafür ist die Endstufe nun nicht mehr so gestresst, selbst bei voller Leistung (ca. 35cm Funkenlänge). Durch die Parallelschaltung der Mosfet's fliesst durch jeden Mosfet nur noch ungefähr der halbe Strom, was eine optimale Entlastung der Endstufe zur Folge hat. Vielleicht kann ich sogar mit den Primärwindungen noch etwas runtergehen und damit noch mehr Funkenlänge erzielen.

Die neue Endstufe wurde diesmal ohne Print aufgebaut. Auf diese Weise sind direktere und dickere Verbindungen im Primärkreis (Leistungsteil) möglich.

SSTC-3.1: Power-Arcs >40cm!

 

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Entladungen der SSTC-3.1

Für eine grössere Ansicht der Bilder bitte auf das entsprechende Bild klicken!

 

       

SSTC-3.1 in Action!                           Rechts: Einschlag in geerdete Elektrode

Die Streamerlänge in die freie Luft beträgt ca. 35cm. Rechts sieht man einen Überschlag auf eine provisorisch installierte, geerdete Elektrode. Der kleine Neontrafo im Hintergrund dient lediglich als Gewicht, damit der Stab mit der Erdungselektrode an seinem Platz bleibt.

 

40cm Power-Arcs

Als ich feststellen musste, dass die Ausgangsspannung des Variacs bei einem Strom von ca. 6A von 240V auf 180V oder noch weniger zusammensackte, erinnerte ich mich daran, dass irgendwo noch ein leistungsfähigerer Regeltrafo rumlag, welcher allerdings keine Netztrennung aufweist. Aus Sicherheitsgründen hatte ich diesen bisher nicht verwendet, doch nun kam er sehr gelegen. Mit diesem Regeltrafo können nun noch längere Funken erzielt werden. Während kurzen Runs erreichte die Funkenlänge deutlich über 40cm. Nachfolgend drei Bilder von diesen kurzen Testläufen:

       

Entladungen der SSTC-3.1

Als Vergleich: Der Durchmesser der Topload-Kugel beträgt ca. 15cm, die Funkenlänge auf dem zweiten Bild deutlich mehr als 40cm.

Die Schaltung mit den parallelen MOSFET's stellt sich als sehr stabil heraus. Der Strom durch die Brücke teilt sich relativ gleichmässig auf die parallelen FET's auf und belastet diese daher wesentlich weniger.

 

Das nebenstehende Bild ist leider etwas verwackelt. Man sieht hier jedoch das Verhältnis des Spulendurchmessers zur Funkenlänge etwas besser. Mit dickerem Primärdraht liesse sich vielleicht noch mehr rausholen. Weitere Versuche folgen sobald als möglich.

 

 

 

 

 

       

Rechts: Überschlag auf geerdete Elektrode

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