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2018年3月24日 (土)

素材力学 オイル含浸高耐圧紙コンデンサを作る6

1耐電圧試験機のスライダックでまた事故が起きる。電源を投入するとバチッバチッと音がして煙が少し出る。またか!とバラしてカーボンブラシの上に貼ったofc純銅板を外して、当たりを見るが問題ない。各部チェックをするがこれまた問題ない。再び通電するがまた同じ。そこで1次側にスライダックを追加して徐々に電圧を上げると、文字盤を止めているタッピングスクリュウから火花が飛び散り、しまったネジ(赤丸印)がコイルに当たって短絡していた。接着剤ではまずかろうと欲をかいた。

2Sound Lab electrostatic speaker A1のボコッで落ち込んでいる上にまたダメージで益々気が滅入るが、A1の音を聴くと少し元に戻り妙なる音にやる気が出る。A1は湿度の状態をモロに音で表現して、こりゃあ高度な湿度計だ。スライダックが正常になり、コッククロフト・ウルトン回路を作動させて出力電圧を見るが、予定通りの電圧が出ない。

3ここで登場がLTspiceシュミレータで、早速パラメータを打ち込んでシュミレーションしてみる。電源電圧をrmsで100v、0-peakで140v、これの2n=8倍だから1,1120vが計算値だが700vにもならない。こりゃあコッククロフト・ウルトン回路が初期のものでマズイに違いない。

4メタライズドppコンデンサ0.068μfに交換して新たに組み上げる。テフロン基板を作り部品の表面を信越化学のシリコンで覆った製法より簡単で、直ぐに出来てしまった。早速通電するが似たような状況で、こりゃあ本腰を入れなければこの問題は解決しない。

5_2逆に同じ状況をLTspiceシュミレータで作ってみた。負荷抵抗を何と35kΩにしたら、リップル付きの680vでほぼ再現した。回路屋さんのアナタならお気付きでしょうがLTspiceシュミレータではコッククロフト・ウルトン回路の電圧降下までシュミレション出来ない。そこで出力端に300MΩの抵抗を付けてオシロスコープを接続して測定した。プローブの内部抵抗が10MΩで(10/310)x1,120v=36v、実測で35vとなり電圧の出ていることは分かった。結局入力インピーダンスが10MΩ程度のプローブでは負荷電流が流れすぎて、電圧降下を起こして測定できない。まあこれで耐電圧試験機は出来たとしよう。

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