J'ai construit un générateur à semi-conducteurs avec une bobine de 500 tours (et une bobine Trifer)

Accroche

J'ai allumé aujourd'hui le générateur à semi-conducteurs avec une bobine de 500 tours au-dessus et une grosse bobine trifer en dessous, et j'ai regardé lentement charger le banc de condensateurs pendant que l'oscilloscope devenait fou avec des pics de 400 à 900 volts.

Regardez cette expérience

On commence avec environ 15 volts et un demi-ampère qui entrent dans le PWM. Ça commande un timer double MOSFET qui pulse la bobine trifer et l'enroulement supérieur. La sortie passe par une diode directement dans le banc de condensateurs et on voit environ 28 volts aux bornes de la charge.

Ce que vous allez apprendre

Vous verrez exactement comment la bobine trifer est enroulée, sur quelles fréquences je me suis arrêté, comment l'entrefer du noyau de fer influence les choses, et ce que l'oscilloscope montre vraiment quand ce truc tourne. Tous les chiffres viennent directement du banc d'essai.

Du banc d'essai

La bobine du bas est la bobine trifer : 666 tours de fil de 20 gauge plus un brin de 22 gauge et soit du 30 soit du 32 gauge (je n'ai pas réussi à avoir une lecture précise du calibre exact). Le centre a 11 000 tours de 32 gauge. La bobine du haut fait 1 500 tours de 20 gauge. Le noyau de fer traverse presque tout mais laisse un petit entrefer pour que les deux moitiés du noyau ne se touchent pas complètement.

L'entrée est à 15 V et 0,5 A. La sortie vers le banc de condensateurs donne environ 28 V avec la charge connectée. Le petit condensateur de 4700 µF 63 V se charge rapidement ; le gros banc C se charge lentement parce qu'il a beaucoup plus de capacité.

Comment ça marche / ce qu'on a modifié

L'alimentation va vers le PWM qui règle la fréquence et le rapport cyclique. Le PWM déclenche le driver double MOSFET pour un pulse plus net. À 83 Hz la LED bleue clignote bien et la tension monte. Je me suis stabilisé autour de 100-200 Hz après avoir senti un peu de fumée de transistor. L'oscilloscope montre une forme d'onde sauvage : des pics qui montent de 600 jusqu'aux 900 en crête-à-crête, puis qui redescendent à 400-600 quand on ralentit. Les MOSFET nettoient vraiment les fronts par rapport au PWM brut.

Bobine Trifer

La bobine trifer est en bas avec trois fils de calibres différents qui partagent un même noyau de fer. On démarre le cycle du générateur sur le brin de 22 gauge, on le met en série à travers l'enroulement central, puis on envoie tout à travers une diode dans le banc de condensateurs. Les calibres mélangés plus l'entrefer du noyau semblent créer la charge lente mais régulière que je vois. C'est essentiellement une grosse bobine de cuivre restant enroulée sur une carcasse en PLA imprimée en 3D infusée de fer, avec le noyau qui traverse à moitié la partie supérieure.

Checklist du bricoleur

• Enrouler la bobine trifer du bas : 666 tours 20ga + 22ga de déclenchement + brin 30/32ga
• Enrouler le centre : 11 000 tours 32ga
• Enrouler le haut : 1 500 tours 20ga
• Insérer le noyau de fer avec entrefer (ne pas laisser les moitiés se toucher)
• Relier le PWM au driver double MOSFET
• Diode depuis la sortie 22ga vers le positif du banc de condensateurs
• Démarrer à 100 Hz et surveiller la chaleur
• Suivre les tensions du petit condensateur et du gros banc C

Dépannage

Si vous sentez une odeur de brûlé, baissez la fréquence : les MOSFET ne sont pas prévus pour tout ce que je leur envoie. La trace à l'oscilloscope paraît d'abord sporadique ; ralentir la base de temps aide à voir clairement les pics de 400-600 V. Si le banc C se charge trop lentement, rappelez-vous qu'il a bien plus de capacité que le petit condensateur de 4700 µF, donc le rythme paraît différent mais est peut-être similaire.

Sécurité

Ces pics atteignent des centaines de volts. Gardez les doigts loin de la sortie pendant que ça tourne. Les condensateurs gardent leur charge après l'arrêt : déchargez-les avant de les toucher. J'ai acheté des MOSFET en plus parce que je m'attends à en faire fumer quelques-uns.

FAQ

Pourquoi l'entrefer dans le noyau de fer ? Il empêche le chemin magnétique d'être complètement fermé ; la transcription dit que les moitiés ne sont « pas vraiment connectées » sauf par les champs.

Puis-je faire tourner ça sans le driver MOSFET ? Je pense que les pulses sont meilleurs avec, mais la vidéo note que vous pouvez essayer le PWM brut même si les résultats peuvent varier.

Quelle fréquence marche le mieux ? Autour de 100-200 Hz a donné les plus belles formes d'onde à l'oscilloscope et une tension qui monte sur le banc de condensateurs.

Est-ce de l'énergie libre ? Non, on mesure 15 V à un demi-ampère en entrée et 28 V en sortie sous charge : intéressant mais ça suit toujours les règles normales.

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