Réplication du GEGENE par Mizuno57

Bon ben je me lance dans la réplique du GEGENE!
Dans l'attente de recevoir une véritable bobine d'induction, j'ai fait quelques essais avec des bobines plates faites maison.

Tout d'abord une vue d'ensemble:



Les bobines plates sont fabriqué avec du double face et un vieux CD:

La bobine d'induction:



La bobine Tesla:



J'utilise comme ampli le module que j'avais fabriqué précédement pour des test:



Ce module a été modifié pour pouvoir etre controlable directement avec mon générateur de signaux. Pour rappel vous pouvez en consulter un plan détaillé ici.

Je branche mon module ampli avec une charge de 100 Ohms:



J'ai ce signal sur l'oscilloscope:



La courbe jaune est le signal du générateur de signaux.
La courbe bleu est le signal de sortie du module ampli.

Reste à brancher correctement sur la bobine d'induction.

J'ai vérifié le schema de la plaque a induction donné par quartz et voici mon interpretation:



Donc je pense ajouter le condensateur en parallèle entre Out1 et Out2 (les fils reliant la bobine d'induction), je pense que cela va attenuer les pics de haute tension pour eviter que mon ampli surchauffe. Je ne pense pas que cela va changer l'impédance par contre, vu les fréquences plutot basses.

Voila pour l'installation de la manip.
Je mettrai les premiers resultats cette après midi.

Alors aujourd'hui j'ai pu trouver le temps pour faire les mesures afin de caracteriser l'ensemble bobine d'induction + bobine tesla + charge (ici 100 Ohms).

Voici les photos de la manip:

Les deux bobines non assemblées:


La bobine supérieur (tesla) retourné sur la bobine d'induction:


Voici le schema de branchement electrique:



La valeur du condensateur de 9.9nF a été déterminé experimentalement afin d'avoir une impédance purement resistive de 50 Ohms à l'entrée de la bobine d'induction, ce qui permettra l'utilisation du module amplificateur cité précédement.

Ainsi, à la fréquence de résonnance (300Khz), on a un déphasage nul, un courant maximum dans la bobine d'induction, et une impédance de 50 Ohms (ce qui évite un court circuit et des surtensions).

Les resultats de mesures:



La capture d'ecran de l'oscilloscope des signaux d'entrée:



Note: j'utilise une sonde de courant AC haute fréquence (jusqu'a plusieurs dizaines de Mhz), le calibre de la sonde est reglé sur 2mA/mV. Il vaut donc multiplier par deux les mesures figurant en jaune (CH1) sur les captures d'oscilloscope pour avoir la valeur du courant.

On a ici:

Iin = 38.6mV * 2 = 77.2mA
Vin = 3.81v
Ce qui fait comme puissance à l'entrée: Pin = 294mW.

La capture d'ecran d'oscilloscope des signaux de sortie (sur charge 100 Ohms):



On a ici:

Iin = 25.1mV * 2 = 50.2mA
Vin = 5.09v
Ce qui fait comme puissance à l'entrée: Pin = 255.5mW.

J'obtient donc le rendement R = Pout/Pin = 0.87%

Pas de surunité pour l'instant.
Mes conclusions à ce stade sont donc les memes que Chercheur: à basse puissance et en utilisant des signaux strictement sinusoidaux, il ne semble pas possible d'obtenir de surunité.


Quelques mesures et calculs:

en intercallant un ou plusieurs CD pour espacer les deux bobines j'ai mesuré le courant et la tension à la fréquence de raisonnance, pour C = 100pF, C = 3.3nF et C = 9.9nF.
J'ai égallement calculé la valeur théorique de la bobine d'induction ainsi que l'impédance d'entrée du circuit.

0CD: 5.12Mhz (100pF) 9.64uH Zin = 205.6 Ohms

Iin = 28.6mA Iout = 32.2mA
Vin = 5.88v
Pin = 168.2mW Pout = 103.7mW R = 0.62

1CD: 3.9Mhz (100pF) 16.62uH Zin = 185.5 Ohms

Iin = 30.4mA Iout = 31.6mA
Vin = 5.64v
Pin = 171.5mW Pout = 99.9mW R = 0.58

3CD: 3.12Mhz (100pF) 25.97uH Zin = 235.2 Ohms

Iin = 26.4mA Iout = 24.0mA
Vin = 6.21v
Pin = 163.9mW Pout = 57.6mW R = 0.35

5CD: 2.96Mhz (100pF) 28.85uH Zin = 307.0 Ohms

Iin = 21.4mA Iout = 12.8mA
Vin = 6.57v
Pin = 140.6mA Pout = 16.4mW R = 0.12


0CD: 800Khz (3.3nF) 11.97uH Zin = 85 Ohms

Iin = 55.4mA Iout = 46.8mA
Vin = 4.73V
Pin = 262.0mW Pout = 219.0mW R = 0.84

5CD: 500Khz (3.3nF) 30.64uH Zin = 46.3 Ohms

Iin = 75.8mA Iout = 36.6mA
Vin = 3.51V
Pin = 266.1mW Pout = 134mW R = 0.50


0CD: 300Khz (9.9nF) 28.37uH Zin = 50.1 Ohms

Iin = 76.4mA Iout = 50.2mA
Vin = 3.83V
Pin = 292.6mW Pout = 252.0mW R = 0.86


Conclusions sur ces mesures:

Le rendement est amélioré si:

-les bobines sont les plus proches possible.
-La fréquence est la plus basse possible (les pertes par effet de peau diminuent)

La suite consistera a faire des mesures avec plus de puissance.

Merci

Et entre 20 KHz et 50 KHz qui correspond au foyer à induction domestique ?

Surement pas beaucoup mieux, mais c'était le but du test, non ?

Malheureusement mes bobines sont trop petites (inductance trop faible) pour descendre à 20 - 50Khz.

Il faudra que j'en refasse de plus grandes.

Se méfier du support CD ! La couche réflectrice c'est de l'alu et bien sûr conducteur !
C'est pas trop top et peut jouer un mauvais rôle.

Je pense pas que la couche d'alu gene. Mais pour ceux qui veulent l'enlever il suffit de plonger des vieux CD dans de la soude.

Bon travail préliminaire, bravo! Bon on a la même chose pour de petites puissances et inducteur sans fil de Litz.

La plaque je suis sensé la recevoir le 3 ou 4 janvier selon amazon, donc je verrai à ce moment là ce que ça donne avec un bobine unique inducteur de plaque d'induction. On ne peut pas aller au-delà sans.

Sachant qu'on va pouvoir experimenter comme à proposer Mizuno, bifilar tesla coil, trifilar tesla coil, quadrifilar tesla coil, x filar tesla coil.

Gecko, tu as oublié de préciser le test avec les antennes de tesla qui, me semble t-il, utilise le pancake comme base, un morceau de balsa perpendiculaire et à son sommet et une boule d'alu. Chercheur devrait avoir ça qui traîne chez lui il me semble



J'ose même pas imaginer le résultat

Je ne comprends pas le russe, mais çà m'a l'air interéssant pour comprendre les champs au dessus du pancake.


Ha zut: pas le meme type de coil => rodin coil

Ce message a été modifié par LeTigreFr le Mardi 01 Janvier 2013 à 22h41

Bonjour,

Puisque le montage est sur la table et la procedure nien maitrisée,
ne serait-il pas possible de realiser un accord sur la bobine bifilaire tesla.
Du style :


Avec Cr de valeur telle que l'on soit pres de l'accord serie du secondaire.
Cela pour se rapprocher de la theorie de tesla dans ses transmetteurs.
Surtout pour voir si cela fait varier le rendement ....

Obelix

Ben comme ma charge est purement résistive, j'ai pas d'accord a faire au secondaire non?

Par contre j'ai un problème avec mon module ampli... comme il me sort un signal carré, celui cia un spectre infini en exponentielle décroissante, mais je ne peut accorder le primaire que sur une seule fréquence,avec un facteur de qualité certe médiocre (donc bande passante très large) mais les harmoniques me déforment considérablement le courant d'entrée, rendant toute experimentations supplémentaire hazardeuse...

Il faut vraiment que j'achète un ampli sinusoidale...

Bonjour,

Dans une electronique classique c'est vrai, mais la on est dans des fonctionnements que l'on maitrise tres mal. Et cela vaudrait le coup de tester. Ainsi on se rapprocherait plus du fonctionnement de la bobine de tesla .....
Quant a la forme du signal, c'est encore autre chose, car les plaques a induction sortent un signal vraiement pourri, une sorte de sinusoïde plutot triangulaire dans les 25/30 Khz modulée en amplitude par un signal de 100 Hz plutôt sinusoïdal enfin d'apres les observations au scope ....

Obelix

Oui j'ai vu les mesures de Chercheur...
Le signal de 100Hz est due au redressement double alternance du pont de diode, le transistor de puissance travaillant uniquement avec une tension continue.
Bref avec un signal si peu "propre" il est évident qu'on est loin de conditions idéales pour avoir une bonne transmission energetique. Une amélioration consisterait à placer un ensemble de condensateurs de forte valeurs et à fort courant d'ondulation en sortie du pont de diode, ce qui garantira une tension continue et donc supprimera ce 100Hz. La valeur de ces condensateurs peut etre calculé.

Le schema de la partie puissance de la plaque à induction est simple pourtant, il serait relativement aisé de fabriquer uniquement cette partie avec des composants similaires, ou de modifier une plaque à induction pour controler directement le transistor de puissance isolé avec un générateur de signaux.

Je tenterai le condensateur au secondaire demain.

La question qu'il faudrait creuser c'est "est-ce que cette modulation est fait exprès et se retrouve sur toutes les plaques à induction ?".

Non pas qu'il faut tester, mais peut-être que dans sa conception même, la modulation du signal est faite exprès pour améliorer l'effet calorifique des plaques à induction. C'est cette information qu'il faut tenter de trouver (et que je n'ai pas encore trouvé).

++

Je ne pense pas qu'il faille aller chercher aussi loin, après tout il ne s'agit que d'un simple interrupteur controlé en PWM. La bobine d'induction se comporte comme une inductance classique en conditions normales d'utilisation, la fréquence du signal ne devrait pas changer.
Je vais voir si je peu trouver une plaque à induction pas trop cher dans une grande surface des environs pour l'etudier ce weekend.