воскресенье, 23 февраля 2014 г.

TPU test 2 and report


TPU test 2 and report

Включение моего TPU, второй заход.

Бублик тот же. Основа схемы управления  та же.
Основные отличия данного включения от предыдущего:
1. Ключи - Полевые транзисторы MOSFET IRFP460 приклеены на радиатор.
2. Включение катушек -  все катушки объединены по "+" концу до диодов. 
3. Всего 3 диода шоттки "защищают" питание от обратных скачков, приклеены на тот же радиатор.
4. Пары транзисторов КТ972/973 выкинуты. Вместо них поставлены драйвера IR4427. Включены прямо в выходам D-триггеров КР155ТМ2. Микросхему ЛН2, не смотря на абсолютное ее неиспользование не выпаивал. И без этого так плата "раскурочена". С обратной стороны смотреть невозможно - вид, как после сражения на куликовом поле... Что в принципе не мудрено после трех переделок и перепаек вышедших из строя транзисторов. Зато у нее есть один плюс - работает!



Схема эксперимента:





Мои благодарности форумчанам проекта Заряд за подсказки по поводу выбора нормальных драйверов Мосфетов - avova. Мой искренний поклон Алене, за ее реализацию проекта.

среда, 19 февраля 2014 г.

TPU - размышления над "эффектом контрольных лампочек"

Эффект контрольных лампочек

 

Пояснения и размышление о результатах эксперимента, опубликованного в http://urri220v.blogspot.com/2014/02/pu.html

Запись сделана достаточно на спех. Схемы в CAD-ах рисовать было некогда, но карандаш и мобильник несколько спасли ситуацию, так что прошу прощения за качество «иллюстраций», но, по моему скромному мнению, кто захочет – тот поймет.
О чем речь?
TPU, опубликованное на сайте «заряд-проект-а», сделанное мной практически 1:1 При первом же тестовом включении дало мне мощность на выходную лампу. Без высокого напряжения! Без «точного попадания» в резонанс». Но там была оставлена одна технологическая недоделка, убрав которую, я надеялся получить большее. Я ошибся. После «уборки» «лишнего все стало намного хуже.
Вот такое включении катушек подразумевает «оригинальная» схема TPU:






Все понятно. Диоды в «плюсах» предотвращают выбросы обратных токов в сеть. Каждая катушка защищена индивидуально. A,B,C,D, -   управление  ключами о т драйверов ключей . Ключи стоят в «минусах».
Это схема и была «напаяна» прямо на «бублик»
Но, дополнительно, чтобы «визуализировать»  работу схемы, за одно убедиться в работоспособности ключей, в точки соединения катушек и «анодов» диодов, я подключил «грядку» лампочек. Вот так:


Совершенно безопасное решение. «Контрольные лампочки»  возьмут на себя всю нагрузку, не дадут «разогнаться» через катушки низкочастотному  току, а диоды… висят себе, не мешают, тока через них в таком варианте принципиально быть не может.
В этом режиме я снял красивый ролик, как у меня работают ключи, попереключал частоты, посмотрел как на частотах выглядят разные точки, в том числе и «нагрузка». В нагрузке стоит лампа накаливания, бытовая  75 Ватт. Я ничего страшного, а тем более силового, в таком включении не ожидал и смело присоединил осциллограф в выходам нагрузки. И не зря.  Напряжение на нагрузке было, и зависело от частоты. «Максимум» я нащупал в районе 270 КГц на «Катушках». Не знаю насколько точно я вычислил с осциллографа частоту, но «зарубку» на нее поставил.  Очень жалею сейчас, что не сфотографировал в том режиме экран осциллографа. Показательной была осциллограмма «напряжения» на нагрузке. В момент «максимума» она из «полухаотичной» 8-10-МГц сложилась в  «сплошную» с вообще непонятно какой частоты…
Зато, оставив потенциометры «на максимуме» я решился подать нормальный «+» мощности на диоды, при этом «отрывать» контрольные лампы… - а) не хотелось лишаться такого красивого тестового «стенда». б) в принципе, если их оторвать только от «+» никакого «лишнего» влияния они оказывать не будут (как мне показалось тогда) в) «чуть-чуть  могла сдвинуться частота (и сдвинулась!) за счет изменения емкости  точки соединения.
Итак, первое включение TPU под нагрузкой было в таком виде:


Именно это включение на ролике. И что же у меня получилось?? 1. Лампа в нагрузке TPU -  75Вт  светиться в «пол» накала. «размах» амплитуды на нагрузке где-то  100  Вольт.  И Во ВСЮ!! Светятся все 4 контрольных лампочки!.
Честно – я «обалдел» от неожиданности. Не было подключено «высокое» напряжение. Не был подключен 19-вольтовый «мощный» источник питания.. Потребление ..не замерил.. может ватт 50..100.. а Лампа в нагрузке светилась!.. Грелись только пары 972/973 - драйвера ключей…  Просились на радиатор. Но ведь это не беда. – Посадим! Я даже ролик снял на небольшое время подав напряжение.



И вселился в меня грошовый оптимизмом. – Если с «мешающимися», «отбирающими мощность лампами я увидел ТАКОЕ, что же будет, если а) снять лампы, и привести схему к ее «естественному состоянию», б) подать, наконец Высокое напряжение.
Снял я лампы, привел схему к представленной на первом рисунке, и.. не получил ничего.
Только грелись теперь и транзисторы драйвера и ключи.
Подал я высокое напряжение 5 Киловольт, и получил… слабое свечение лампы  примерно в том же месте по засечке частоты.
А потом  сделал глобальную ошибку, начав искать «другой» резонанс. 3 МОСФЕТ ключа из 4х – в мусор.
Что же у меня получилось?  Почему контрольные лампы горели, когда их «общий» провод «висит» в воздухе? Почему, тогда, когда контрольные лампочки «рассеивают»  около 8 Ватт энегрии в свет (2 Ватт 12 Вольт, автомобильные лампочки использовались)  я видел достаточно яркое свечение выходной мощности. И почему все пропало без них…
Вот такие вопросы мучали меня несколько дней. Я  с сожалением вспомнил те студенческие дни, когда с удовольствием спал на лекциях, тех, где нам объясняли, как считаются переходные процессы в нелинейных цепях, как считать накопившуюся энергию в катушке, и пр.   Да.. Но, не беда, недостаток памяти и знаний сейчас с лихвой может компенсировать интернет, и в моем представлении процессы  в катушках моего TPU происходили так:


Поясню
Положим, в момент времени  “0” открыты ключи катушек «А» и «B». Идет постепенное нарастание тока в этих катушках. Ключи катушек «C» и «D»  закрыты, и влияния они не оказывают. Потенциалы в точках подключения лампочек одинаковы - тока через контрольные лампочки нет.
Следующее событие, согласно схеме управление, назовем его «точка 1» происходит закрытие ключа «А» Ток через катушку А, благодаря индуктивности катушки мгновенно «остановиться» не может. Происходит лавинообразное накопление потенциала в точке «К1», (чем резче закроется ключ, тем «Сильнее» выброс накопившейся ЭДС.
В следующий момент «1 штрих» Эта  накопившаяся в точке «К1» ЭДС начинает «сливаться», образуется ток обратного направления «iобр».
Если бы не было контрольных лампочек этот ток «уперся» бы в анод диода, организовав таким образом  за счет индуктивности и собственной емкости, колебательный процесс, хорошо видный на приведенной ниже фотографии отрезка осциллограммы.

«Запертая» энергия катушки  расходуется здесь на нагрев проводов, и радиоизлучения .
Если пойти «по стопам» схемы «акула-0083» то эту энергию мы  через  диод VD8  «убьем» в резистор R22. …и  все.
Что получилось у меня?
Ток «iобр» прошел через одну лампу, через «общий провод» нашел лампу, подключенную к открытой катушке, и немного потратившись в лампах, сложился там с током источника питания и скопился в виде ЭДС во второй катушке…
Получилось, что тот самый импульс самоиндукции, за которым, к стати, охотятся создатели машин Бедини,  у меня не потерялся, не ушел «в эфир», не потратился на балласт, но зажег контрольную лампочку  и частично увеличил силу магнитного поля  второй катушки. Вторая катушка отдаст третьей уже сумму энергий:  свою и с добавку от первой. В четертой сложатся прибавки от трех предыдущих катушек, и так далее, каждый цикл увеличивает количество магнитной энергии в текущей катушке.
Не об этих ли «Пушках» одна, стреляющая другой говорил в своих записках Стивен Марк? Если действительно  энергию «выстрела» одной катушки сохранить в другой, их обоих в 3й, первых 3х в 4й, и снова преумножить в 1-й энергию всего оборота? Сколько же может «скопиться» энергии? И она ж ко всему прочему будет «вращаться»!
По, моему, если правильно включить катушки в этом проекте между собой, то как раз благодаря «перекрытию» напряжения на катушках, можно «взорвать» накопившейся электромагнитной энергией не только эфир…
Как включить… ну это другая задача. Я вижу несколько решений. Например   «банальное» соединения «хвостов» катушек за диодами..
Эх, времени бы чуток самому на попробовать, да на проверить…
А так, Господа!, пробуйте,
… с Богом!, помолясь!..
а Вдруг действительно все получиться?

 

вторник, 4 февраля 2014 г.

ТPU - первое включение

ТPU - первое включение.


Тут я немного сменю последовательность повествования, ибо "по горячим следам" и "на свежую память" написать проще. О том что было сделано еще и переделано. Пропушены мытарства с Высоким напряжением. Могу только упомянуть, что я сделал таки стабильные 5-15 Квольт, и еще раз перемотал бублик TPU, на предмет устранение недочета в конструкции. Фольга Высокого напряжения так теперь, ххоть и намотана, но не замкнута (точно по описанию) От чего бублик поменял цвет, и стал из желтого банально синим. Но, как говорят механики - на скорость это не повлияет.



Итак,
2 февраля, в свободный выходной произвел первое включение агрегата.


Окончательные результат эксперимента:
     Три (из четырех!) сгоревших ключа IFRP460 ,  два (всего, что, к стати удивительно) транзистора - пара 972/973.
     Свободной энергии в явном, достаточном для самозапитки виде не получено.
     Выявлена куча недостатков схемы управления, опубликованной в статье теме.
     Ничего не взорвалось, не сгорело (не считая радиодеталей), хотя и показало парочку занятных аномалий, что позволит продолжить играть в эти же ворота.
     Набрано некоторое количество информации для "подумать на будущее".
     Получена масса удовольствия от процесса творения чего-то нового.

     Все битые детали у меня  после выпайки сразу оказывались на блоке питания - в первую очередь, конечно, для проверки, этот блок питания был мысленно сассоциирован с алтарем, на который ложатся жертвы.... свободной энергии!. Ведь блок питания - это ж тоже источник энергии, пусть и не очень свободной, но все же!


Ключ и транзисторы на блоке питания



Ну, хватит о грустном. Начал я со сбора всех трех блоков на один стол. Плюс кольцо из толстого провода - как основа и "масса" для монтажа ключей диодов и контрольных ламп. (автомобильные, из приборной доски каких-то жигулей).
Изменения в схеме банальны - к "нижним" концам катушек припаивается + диода (как по схеме) и "1й" контакт лампочки. Минусы диодов "собираются", и подключаются к +12V, когда потребуется подключить мощность. "2-е" контакты лампочек тоже собираются в " кольцо" и подключаются к +12V, на момент тестирования.
Хотел сделать это через тумблер, типа, два положения "Работа-тест". Но тумблер оказался слишком хиленький и расплавился от попытки припаять на него толстый провод. Но, это не беда. Зацепить в блок питания тот или иной провод можно и руками.

Вот такая картина развернулась у меня на столе:



В середине синий - сам TPU. На переднем плане - блок высокого напряжения, Слева - схема управления, еще левее - компьютерный блок питания, приспособленный под работу в любых условиях. За схемой управления - паяло. :-) Справа  сзади - С1-93.  Инструмент всякий - под ним. Лампочка на 75 ватт. вроде Все.
Банка с "зельем" к эксперименту, да и ко мне, отношения не имеет. Мешается только.

Вид "с боку":






С первым включением тоже прошло не все гладко. При первом включении обнаружилось, что при наличии частоты ключи находятся в постоянно открытом состоянии. Только спустя некоторое время, потраченное на смысление ситуации я пришел к выводу, что на затворе в состоянии "закрыт" "сидит" напряжение 3.5 Вольта :-( !! Оно-же на базах транзисторов! оно-же на выходных ногах 74LS05 (К155 ЛН2)!! Неисправна ЛН2?!!! не может быть - сингнал передается от выход к выходу! Полез я в Datasheet на 74LS05:( http://kazus.ru/datasheets/pdf-page/5894905/INTEGRAL/IN74LS05N.html ) и читаю там:

"Low Level Output Current 8.0 mA"

8 милиамтер - выходной ток низкого уровня сигнала, это 12в/ 0.008 = 1500 Ом.. Откуда там в базе 200!!! выпаял 100 Ом, поставил 1КОм. - Все работает! напряжение закрытия - около "0".

 Итак - 1й серьезный недостаток схемы со "страницы" - Номинал резисторов  в базах 972/973 указан в лучшем случае "от балды" !!! Минимум 1 КОм - максимум 2 !!!

Ура - тестовый "прогон":


Именно в тестовом режиме обнаружил первый резонанс. Зная, что мощности на катушках не будет - всё в лампочки уйдет, зацепил осциллограф одним концом к лампочке-нагрузке, другим - к стоку одного из Мосфетов. Поймал явно выраженный резонанс -  на частоте где-то около 270 Кгц, амплитуда напряжения на лампе резко возросла (где-то с одного до 8 вольт). Настроившись поточнее, выключил тестовые лампы, включил мощность и наблюдал вот это:




Обратите внимание - лампочки, несмотря, на то, что "+" висит в воздухе горят.. и не хило так горят... ах, если бы мне тогда вдуматься в этот эффект, может быть ключи бы удались спасти.
Но сейчас, несмотря на то, что пары транзисторов грелись неимоверно. Ведь и выходное напряжение уже тогда стояло около 100 Вольт. Не хватало только подключить "высокое напряжение", и оторвать от схемы тестовые лампы - за ненадобностью.




А вот с отключением тестовых ламп дела вдруг начали идти все хуже и хуже:

Во первых стали греться ключи... яичницу,на них наверное можно было пожарить легко.  по этому включение схемы на время более минуты сулило перегревом, уже не транзисторов (с ними на частотах ниже 100 Кгц все стало хорошо, выше 200 - греются неимоверно.

2й недостаток схемы со "страницы" - КТ972A/КТ 973A Необходимо сажать на радиатор, или искать более высокочастотные транзисторы !!

 Но даже это не беда.  Несмотря на то, что в "первом" резонансе нагрузочная лампочка стала гореть менее ярко, нежели при певом опыте "с тестовыми" лампочкам", Я все-таки решился постепенно снижать частоту, пытаясь найти "2й резонанс".

 На осциллографе наблюдалась примерно такая картина:



Фото несколько засвечено вспышкой, но суть видна. Верхний луч - Напряжение на стоке Мосфета относительно "земли". После закрытия ключа катушка "бьет" по ключу частотным выбросом с амплитудой где-то 30 Вольт. Это на кртинке, но картинка из "середнячков"  наблюдал выбросы и раза в 2 "выше" по амплитуде. Луч "с низу" Напряжение на нагрузочной лампе. (с учетом делитея , якобы 1:10, там где-то 50 в/деление). Не густо. Резонанс был на частоте "несколько выше". Лампа не горит. (И к стати постоянная сосавляющая почти 0)  Развертка здесь - 1мкс. т.е мы видим частоту работы ключей 1Мгц/5 = 200 Кгц.

Вывод:
3й недостаток схемы со "страницы" - Нельзя оставлять без внимания обратные токи и ответные напряжения на катушках "вращения". Просто "запирать" их диодами шоттки - не хватит ни диодов ни ключей.

К сожалению в этом я убедился, ибо похоже нашел еще один резонанс. Когда я к нему подошел в первый раз у меня выгорел (коротким замыканием всех выводов) первый ключ, утянув за собой пару транзистроров. После замены, проверки и снова выхода на частоту около 180 Кгц я лишился сразу, практически одним мгновением еще двух Мосфетов.  Не знаю, может это и  совпадение с чем-то, но факт - 3 ключа вылетели на определенной частоте.

Запасных у меня больше не было. Был час ночи, завтра был рабочий день, оставалось спать, почти как обычно 5 часов. На этом эксперименты этих выходных и закончились.

.. Продолжение, как обычно - через неделю (минимум)..