¿Iniciación del arco de la bobina de encendido con la continuación de baja tensión protegida?

Aquí está mi sugerencia para algunos trabajos experimentales.

Dado que está buscando una descarga de CC, tal vez todo lo que necesita es un solo pulso de alto voltaje de corta duración para activar el arco. Por lo tanto, tal vez intente un circuito de flash de la cámara colocado en un transformador pequeño para iniciarlo. Para proteger el supercap un par de inductores de alto valor y detrás de ellos algunos diodos Zener para limitar cualquier voltaje más alto que el voltaje de carga del capacitor.

Es probable que necesites 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 simplemente vea si puede disparar un arco de un disparo con éxito. Si desea ir más allá de eso, busque en Google "circuito de pistola de aturdimiento" para su generador de alto voltaje o simplemente intente algo como esto en eBay Ignore el bombo: obtendrá más como 15-50kV de él - el cuanto más anchos sean los electrodos de descarga, mayor será el voltaje y más lenta será la tasa de repetición

He trabajado en un proyecto con requisitos similares, un soldador DIY TIG. El quid de la cuestión son los requisitos contradictorios para entregar tanto alta corriente a bajo voltaje como baja corriente a alto voltaje a los mismos electrodos. Esto es difícil, porque necesitas dispositivos de conmutación que puedan bloquear varios kilovoltios y, sin embargo, pasar decenas o cientos de amperios para hacerlo de forma ingenua.

La solución típica parece ser descargar un capacitor de alto voltaje a un inductor en serie con el suministro de alto voltaje de alta corriente, como se muestra en el diagrama de OP. Por lo general, esto se hace con una chispa. A medida que la energía cae hacia abajo en el circuito LCR paralelo formado de esta manera, en la salida está presente brevemente un voltaje lo suficientemente alto como para producir un arco. Aunque conceptualmente simple, esto tiene algunos inconvenientes:

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

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

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El transformador está optimizado ante todo para un devanado secundario de muy baja resistencia. Una baja resistencia es crítica para pasar grandes corrientes a través del devanado secundario una vez que se alcanza el arco. Por lo tanto, la relación de giros del transformador es bastante pequeña y el primario solo tiene un solo giro, lo que permite que el secundario de alto voltaje se construya con solo veinte giros de cinta de cobre gruesa. Para seguir obteniendo 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 acciona a su frecuencia de resonancia, la corriente a través de este circuito aumenta con cada ciclo que pasa, hasta que la tensión primaria alcanza un máximo de varios cientos de voltios, el electrodo de salida a 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 el inicio del arco y que controlan la corriente de soldadura principal, simplemente cambiando la frecuencia de conmutación:

^{simular este circuito}

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