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Pulsweiten modulierte Solid State Teslaspule

Eine bessere Tonqualität als die >einfache Ein-Aus-Schaltung der ersten modulierten SSTC< verspricht eine Pulsweitenmodulation. Durch eine Veränderung der Pulsweite der Ansteuerpulse kann die Stärke der Entladung analog verändert werden.

Schaltung:
Der pulsweiten modulierte Oszillator ist ein TL 494. Dieses IC das oft in Netzteilschaltungen eingesetzt wird hat alle Schaltungszüge zur Erzeugung eines pulsweiten modulierten Gegentakt-Signal. Als Brückentreiber werden wieder zwei IR2110 eingesetzt. Befürchtungen dass diese Treiber zur Ansteuerung der hochkapazitiven Gates der Brücken-IGBT's zu schwach sind haben sich nicht bewahrheitet. Die Schaltung hat drei Betriebsarten, cw-Mode, Pulse-Mode und pulsweiten modulierter Modus. Die Pulsssteuerung erfolgt über den Enable-Eingang der Treiber, zur Modulation wird der Totzeit-Eingang des TL 494 angesteuert. Beide Signale werden über Optokoppler geführt sodass eine Netztrennung gewährleistet ist. Zur Steuerung des Optokopplers des Pulsweitenmodulators wird das Tonsignal des MP3-Players in drei Stufen verstärkt. Das Signal zur Pulssteuerung wird mit zwei TLC555 Timern erzeugt.
Die Brücke ist aus zwei Doppel-IGBT's aufgebaut. Die Typen CH50DY-24H haben eine Sperrspannung von 1200 V und einen zulässigen Dauerstrom von 100 A, und sind somit ausreichend dimensioniert. Die Brücke wird direkt mit der gleichgerichteten Netzspannung betrieben. Eine Einschaltstrombegrenzung verhindert das Auslösen der Netzsicherung durch den hohen Ladestrom der Siebkondensatoren.
Die über Serienkondensatoren angeschlossene Primärspule ist aus Kupferrechteckdraht 4x2 mm mit 9 Wicklungen auf ein 150 mm dickes Plexiglasrohr gewickelt. Die Sekundärspule hat etwa 1200 Wicklungen 0,2 mm CuL Draht auf einem 110 mm Rohr. Zusammen mit einer 120 mm Kugel als Topload hat die Sekundärspule eine Resonanzfrequenz von 200 kHz.

Video cw-Mode Video Pulsmode Video Modulationsmode
   
 
 
Schaltung PDF-File Video cw-Mode Video Pulsmode Video Modulationsmode