PLL генератор с Dead-time для питания SSTC

PLL генератор с Dead-time для питания SSTC катушки Тесла
Большинство твердотельных катушек Тесла строится по стандартной схеме низковольтный блок питания (12v) - задающий генератор - драйвер MOSFET
транзисторов - гальваническая развязка на ферритовом трансформаторе высоковольтный блок питания (100-300v) - мост или полумост на полевых транзисторах
- первичный контур резонанс-трансформатора.
В данной статье рассматривается улучшенная схема задающего генератора, пригодная
для питания мощных полупроводниковых катушек Тесла.
В части стандартных схем используется микросхема TL494 - но возникают
определенные сложности с организацией обратной связи, из-за чего, как правило - ее
просто не используют. В других схемах используется PLL драйвер на микросхеме
CD4046 - но он не способен генерировать Dead-time (пауза между управляющими
импульсами, необходимая для корректной работы Full- или Half-bridge). При
использовании такой микросхемы велика вероятность пробоя силовых транзисторов.
В своем задающем генераторе я применил стандартную схему включения синтезатора
частоты CD4046 для использования режима работы с обратной связью, и микросхему
IR2104, формирующую импульсы с фиксированным dead-time длительностью 520ns.
Частота работы генератора задается переменным резистором R5 и конденсатором C1.
Схема собрана на 2х стороннем фольгированном текстолите, верхняя сторона полностью заземлена.
При использовании с мощными катушками Тесла, устройство должно быть помещено в
экранированный корпус. В качестве антенны используется отрезок провода длиной
около 10см и размещенный на расстоянии несколько метров от вторичной обмотки
резонанс-трансформатора.
Возможны 2 варианта питания силовых транзисторов:
1. На выход подключается драйвер, после него - Gate-drive transformer
2. На выход подключается оптрон, далее - драйвер (питание от независимого
понижающего трансформатора).
Форма сигнала на выходе задающего генератора:
Частота может меняться при изменении питающего напряжения - блок питания следует
собрать на стабилизаторе 7812, так же помещенном в экранированный корпус.
Схема задающего генератора:
Чертеж печатной платы:
Для питания полумоста из маломощных транзисторов схему можно использовать без
внешнего драйвера - достаточно изменить включение IR2104 - описание такого варианта
приведено в ее документации.