Pomimo wszechobecnego braku czasu udało nam się wygospodarować wieczór i złożyliśmy urządzenie już z właściwą baterią kondensatorów. Nasze wcześniej przetestowane delikatnie obwody sprawdziliśmy w grubym praniu i niestety wieści nie są najlepsze.
Pierwszy problem pojawił się w chwili generacji pojedynczego impulsu prądowego na miedziany przewód o średnicy 0,5 mm. Spodziewaliśmy się wystrzału i eksplozji przewodu a eksperyment pobiegł swoją, troszkę inną drogą. Przewód stopniowo się rozżarzył i przetopił, co świadczyło, że wartość prądu na nim nie narosła lawinowo. Pierwsze podejrzenie padło na tranzystor IGBT i gdy głębiej przestudiowaliśmy jego charakterystykę, a zwłaszcza dwa diagramy, które zamieściłem powyżej okazało się, że 12V, jakie zastosowaliśmy do wysterowania jego bramki to dla takich prądów zdecydowanie zbyt mało i o ile w pierwszej fazie dochodzi do saturacji i prąd zaczyna płynąć przez złącze C - E, o tyle w miarę wzrostu prądu wychodzi on z nasycenia i wartość rezystancji gwałtownie rośnie, co z kolei powoduje odkładanie się na złączu dużego napięcia i utratę mocy.
Obserwując diagramy wniosek nasuwa się tylko jeden - jeśli chcemy załączać tak duże prądy bezwzględnie musimy polaryzować bramkę maksymalnie stromym impulsem o napięciu najchętniej 20V. Niestety to nie wszystko, by zapewnić bezpieczeństwo zarówno tranzystora jak i całego urządzenia i osób je obsługujących musimy w trakcie trwania impulsu prądowego badać napięcie na złączu i jeśli przekroczy ono dopuszczalną wartość, pomimo nastaw, musi dojść do szybkiego sprzętowego wyłączenia tranzystora. Taką funkcjonalność może zapewnić driver HCPL316j, który już jest opisany na łamach naszego serwisu. Już narodziła się nowa koncepcja i rozrost funkcjonalności urządzenia, ale o tym napiszemy jak coś zmajstrujemy.
Niestety problem generacji impulsów to nie wszystko, pompowanie kondensatora też nie wyszło, układ BTS555 jest fajny, jednak okazało się że nie jest przygotowany do tak częstego kluczowania pod takim obciążeniem i ilości ciepła, jakie się na nim wydzielają już po chwili powodują zadziałanie zabezpieczenia termicznego pomimo wydajnego chłodzenia. Ładowanie takiej baterii kondensatorów okazało się nie lada wyzwaniem, dla obwodu ładowania stanowią one praktycznie zwarcie i układ ograniczenia prądu ładowania musi być bardzo wydajny. Jak się okazało nie tylko on. Przez stosunkowo krótki czas pracy ogranicznika z układem BTS555 kondensator filtrujący napięcie z mostka prostowniczego i transformatora nagrzał się bardzo mocno co świadczy o tym jak duże pobory prądu następowały w chwili wysterowania. Kondensator był ładowany i rozładowywany do zera z częstotliwością pracy układu ograniczenia i ta praca mogła doprowadzić nawet do jego eksplozji.
Ciąg dalszy reportażu nastąpi niebawem .....
