Дальнейшие исследования.

Не выдержал мой преобразователь испытания на ресурс. На следующий день включил, он как-то вяло поработал несколько секунд и с хорошей вспышкой предохранителя сгорел. Сгорели транзисторы, выпрямительный мост (сетевой) и динистор. Похоже, что сгорело что-то ещё, поскольку замена этих деталей хоть и приводит к запуску преобразователя, но через несколько секунд снова сгорает предохранитель и транзисторы выходят из строя тоже. Решил пока не тратить время на поиски неисправности, а слегка переделать другую версию преобразователя. Там стоят транзисторы IRF840, а не IRF740. Стоят ещё помехоподавляющие ферритовые бусинки в затворах. И дополнительные диоды параллельно переходам сток-исток транзисторов для отвода тока, раскачанного в дросселе. Возможно, именно отсутствие этих диодов в сгоревшем варианте преобразователя и вызвало его разрушение. Диодов, встроенных в транзистор, для серьёзных токов не хватает. А у нас очень серьёзные токи.
Преобразователь запустился прекрасно и всё работает. Прежде всего, посмотрел, как транзисторы переключаются. Глазам своим не поверил – не более пятидесяти наносекунд требуется для того, чтобы один транзистор полностью закрылся, а другой – полностью открылся. Вот осциллограммы:

Это спад импульса на стоке нижнего транзистора.

А вот это – фронт напряжения на стоке того же транзистора: 

Пятьдесят наносекунд. Просто удивительно. Думаю, здесь работают два фактора: более быстрые транзисторы с меньшей, чем у IRF740 выходной ёмкостью: 200 пФ вместо 330 пФ, а так же ферритовые бусинки в затворах, которые немного обостряют фронты напряжения запуска. Чтобы окончательно удостовериться в этом нужны, естественно, дополнительные исследования, но нам сейчас это не так важно. Всё работает и просто здорово. Поехали дальше. 

Рассмотрим более детально процесс включения преобразователя. Для полноты картины применим токовый пробник, чтобы полюбоваться на ток первичной обмотки трансформатора. Очень интересная картинка получается: 

Напряжение на выходе достигает максимума примерно за четыре полных периода колебаний преобразователя. Через транзисторы течёт хороший ток, близкий к синусоидальному , достигающий примерно шести ампер. Частота колебаний – примерно 90 килогерц, как и раньше. После достижения максимального напряжения на выходе, колебания тока становятся более сложными – ток течёт то через транзисторы, то через диоды. Его величина снижается до примерно двух-двух с половиной ампер. Частота колебаний преобразователя так же снижается до примерно шестидесяти килогерц, даже немного ниже. Пробоя пока нет – он происходит позже. 

Вот теперь более детально рассмотрим стадию горения разряда. 

Напряжение горения – несколько сотен вольт. Ток первичной цепи – это ток через индуктивность, треугольный. Амплитуда –почти шесть ампер. Частота – примерно 90 килогерц. Прикинем, какой же ток разряда? Наш трансформатор совместно с умножителем повышает напряжение в 40 раз. Следовательно, ток разряда будет в сорок раз ниже. 6 А/40 = 150 мА. Примерно соответствует току через резисторы 10-20 килоом, как мы и измеряли раньше. Неплохо. 

Ну и чуть более детально посмотрим осциллограммы в преобразователе на холостом ходу. 

Видим, что частота – примерно 59 килогерц. Транзисторы переключаются хоть и не совсем в нуле тока, но точно при очень малой его величине – не более пол-ампера. Это очень здорово. 

Здесь получилось, что напряжение вылезло за пределы экрана – всего 500 вольт на деление, а наш преобразователь выдаёт на ХХ больше шести киловольт. Не уследил я. В другой день поправлю. А вот ещё было бы интересно поймать момент первого пробоя. Как будет меняться ток и как будет меняться частота работы преобразователя? Тоже в другой раз. Это уже в понедельник. Ну и немного подольше пусть поработает. Будут так же сильно нагреваться транзисторы и расти частота? Посмотрим обязательно. Но уже нужно делать экспериментальный образец в корпусе, с высоковольтным разъёмом и кабелем для испытаний в реальной установке, с плазмотроном. Думаю, на следующей неделе сделаю это обязательно. Надо уже разрабатывать нормальную печатную плату. Но пока сделаю на макетной плате, естественно.