¿Inicio del arco de la bobina de encendido con continuación protegida de bajo voltaje?

Aquí está mi sugerencia para un trabajo experimental.

Dado que está buscando una descarga de CC, tal vez todo lo que necesita es un solo pulso de alto voltaje de duración bastante corta para activar el arco. Por lo tanto, tal vez pruebe un circuito de flash de cámara puesto a través de un pequeño transformador elevador para iniciarlo. Para proteger el supercap, un par de inductores de alto valor y detrás de ellos algunos diodos zener para limitar cualquier voltaje superior al voltaje de carga del capacitor.

Es probable que necesite un alcance que pueda manejar altos voltajes para ver exactamente lo que está sucediendo; podría haber algunas resonancias extrañas involucradas. Además, inicialmente, omita el supercap y solo vea si puede activar un arco de un solo disparo con éxito. Si desea ir más allá de eso, busque en Google "circuito de pistola eléctrica" ​​para su generador de alto voltaje o simplemente pruebe algo como esto de eBay. el voltaje y más lenta la tasa de repetición

He trabajado en un proyecto con requisitos similares, un soldador TIG de bricolaje. El quid de la cuestión son los requisitos contradictorios para entregar alta corriente a bajo voltaje y baja corriente a alto voltaje a los mismos electrodos. Esto es difícil, porque necesita dispositivos de conmutación que puedan bloquear varios kilovoltios pero pasar decenas o cientos de amperios para hacer esto de manera ingenua.

La solución típica parece ser descargar un capacitor de alto voltaje a un inductor en serie con el suministro de bajo voltaje de alta corriente, como en el esquema de OP. Por lo general, esto se hace con una chispa. A medida que la energía desciende en el circuito LCR en paralelo así formado, en la salida se presenta brevemente un voltaje lo suficientemente alto como para iniciar un arco. Si bien es conceptualmente simple, esto tiene algunos inconvenientes:

• Requiere una fuente de alimentación de alto voltaje para cargar el capacitor a varios kV.
• La iniciación del arco no se puede activar exactamente cuando se requiere sin un circuito adicional sustancial.
• No es de estado sólido.

Mi solución es usar un transformador elevador personalizado en serie con el suministro de alta corriente de bajo voltaje:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

El transformador está optimizado ante todo para un devanado secundario de muy baja resistencia. La baja resistencia es fundamental para pasar grandes corrientes a través del devanado secundario una vez que se inicia el arco. Por lo tanto, la relación de vueltas del transformador es bastante pequeña y el primario solo tiene una vuelta, lo que permite que el secundario de alto voltaje se construya con solo veinte vueltas de cinta de cobre gruesa. Para obtener la ganancia de voltaje requerida a pesar de la relación de vueltas de 1:20, el primario forma un circuito LC resonante en serie con un capacitor de tanque. Cuando se conduce a su frecuencia de resonancia, la corriente a través de este circuito aumenta con cada ciclo que pasa, hasta que el voltaje primario alcanza un pico de varios cientos de voltios, el electrodo de salida de varios miles y se forma un arco.

Una característica clara pero aún no probada de esta topología es la capacidad de usar el mismo puente H para iniciar el arco y controlar la corriente de soldadura principal, simplemente cambiando la frecuencia de conmutación:

^{simular este circuito}

Todavía tendré que investigar si es factible usar el transformador de alto voltaje como estrangulador para PWM (como se muestra arriba), o si tiene más sentido usar un inductor separado para la regulación de corriente (simplemente dejar que el transformador HV se sature cuando el arco es presente).