電気カモメnet

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mini DRSSTC ブリッジ基板つくるよ

 テスラコイルのパワー回路メイン部。主回路、いわゆるブリッジ回路の製作に取り掛かりました。この基板はIGBT4つの簡単なフルブリッジ回路。今回ゲートドライブの方式にGDT (gate drive transformer) を使用する事にしたので、このGDTもブリッジ基板に乗っけてしまいます。

 

 まずはGDTを巻いていきます。GDTを作るうえで重要なのは、使用電圧で飽和しない最適なコアを見つけることです。今回使用したのは、毎度僕が愛用してる、「日米無線のジャンク袋」に大量に入っていたトロイダルコアです。このコア、秋月で売ってるIGBT RJH60F6D 位なら 600 [kHz] ほどでも駆動できたりするのでかなり有能みたい。型も分からないのでB-H特性などは分かりませんので, オシロとファンクションジェネレータを用いてちょうどよさそうな巻き数を決定します。

 

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今回のGDTは1次、2次ともに30回巻きです。この巻き数は、一般的なテスラコイル愛好家からすると多く感じるかもしれませんが、ミニテスラにおいて200[kHz]あたりを越えた高周波駆動となると、ある程度インダクタンスが大きくても安定した波形を得ることが出来ます。IGBTの高速スイッチング特性を生かすにはとにかく高い電圧で誘導させたかったってのもありますけど。

 

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 巻いたGDTを早速昔作ったコイル試験機に通してみました。まぁまぁな波形だと思います。ターンオフ時のリンギングは、実際にIGBTにゲート抵抗を介して接続すれば気にならないレベルまで落ちると予想できるのでそのまま放置しました。(コイル試験機の出力電流が足りなくてちょっと波形がばらついてますが^^;)

 

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基板の設計はこんな感じです。設計時間は10分くらいじゃないでしょうか(笑)

 

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 CNCで基板を削りだし、部品を実装したらこんな感じになりました。ヒートシンク秋葉原のラジオデパートの3階のお店で安売りしてたものです。

 

 GDTドライバ基板もついでに作ってしまいました。この基板はただのハーフブリッジドライバで、ドライバICにはIR2108、FETにはこれまたきょうすけ氏から頂いたTK15J50D を使用しました。

 

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この基板、実物の写真撮るの忘れてしまった…^^;

 

 この段階で、mini DRSSTCの基板が全て完成! パーツ点数を減らした設計にしたのもあって、全体でもかなりコンパクトです。

 

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 各基板の結線も済ませてしまいました。

 

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現段階ではそこらへんにおちてた適当なビニル被覆線を使ってますが、最終アセンブル時に銅板での配線に変える予定です。これでも問題なさげではありますが精神的に配線は増強したい次第…。