Ein Glastisch - the GSG way

oder: Induktionsheizen kann ja jeder...

Dieser Tisch ist sehr gut geeignet, um den speziellen GSG-Elektronikentwicklungsprozeß zu dokumentieren:
Beim einem Weizen wird über Gott (der Elektronik) und die Welt (auch der Elektronik) diskutiert. Irgendwann kam dabei auch das Thema "Drahtlose Energieübertragung" mal wieder auf den Tisch. Jan war etwas skeptisch, also wurden kurzerhand 4 Nägel in ein Holzbrett geschlagen und eine Spule aus 0,2mm Kupferlackdraht drumgewickelt, sowie ein professioneller Treiber gelötet:



Nebendran sieht man schon die Spule, zuerst die als Empfänger dienen sollte.
Nach "Mehr Power!", "Noch mehr Power!", "IGOR, Noch viel mehr Power!" und nachdem die Betriebsspannung von geplanten 12 Volt auf 150 Volt erhöht wurde (zum Glück war der lag-grad-da-IGBT ausreichend belastbar) hat dann auch ne LED geleuchtet:

Details der Konstruktion; auch Bier stört die Funktion der Schaltung im Gegensatz zur Funktion der Erbauer nicht.

Das Funktionsprinzip ist relativ einfach: in den großen Schwingkreis wird ca. 20W HF bei ca. 100kHz eingespeist, der kleine Schwingkreis (der ums Bier) schwingt dann mit und treibt die LED an. Der Wirkungsgrad liegt also im Bereich eins typischen amerikanischen Autos: 20W in, ca 40mW out.
Das Holzbrett wurde zu einer Attraktion und innerhalb eines Tages wurde alles, was induktiv aussah mit einem Kondensator und einer LED versehen und zum Leuchten gebracht:

Im Hintergrund 2 Labornetzteile und ein Oszi, was die Spannung am Schwingkreis und die Gateansteuerung zeigt.

Es wurde noch ne Weile damit gespielt und dann die Idee in den Tiefen der Gehirne abgelegt. Im Laufe der Zeit tauchte dann aus dem Nichts eine Glasplatte und zwei Laborgeräte auf. Die Idee war geboren: Ein Glastisch mit leuchtenden Gläsern, der auf einem germaniumtransistorisierten Labornetzteil und einem Impulsgenerator steht. Der Treiber wird in eines der Geräte integriert. Nach experimenteller (nicht theoretischer - bleibt mir fort mit Elektrodynamik!) Ermittlung einer guten Spulenanordnung wurden zwei Spulen (eine große mit 3 Windungen und eine kleine, gegen die große verpolte mit 5 Windungen) auf die Glasplatte geklebt.

Aufkleben der Spule mit UV-Kleber - die Bleiakkus sind tot und stehen nur als Gewicht bereit

Strom drauf...

Und funzt!

Die HF(erhöht auf 143 kHz (1MHz Quarz/7)) wird übrigens über die Kabeltrommel aus der Werkstatt zugeführt.

Fast fertig?

Nach diesem Erfolg wurde nur noch mal schnell der Treiber in den Impulsgenerator integriert und mit einer PWM zum dimmen versehen. Der Testlauf aufm Basteltisch verlief auch erfolgreich.
Bei der Gelegenheit noch die Instrumente im Gerät dazu gebracht, sinnlos rumzuzittern (über Elko an die Versorgung geklemmt, so dass sie bei Netzspannungsschwankungen zucken), und ab an den Tisch. Strom anschließen, den Netzschalter umlegen und gespannt den Tisch beobachten. Es passiert.... NICHTS. Erste Fehleranalyse: Sicherung defekt. Naja, vielleicht war die 1A Sicherung etwas klein für den Einschaltstrom. Ok, die 2A Sicherung rein. Einschalten.
Kontrollampe leuchtet, Messgeräte zucken, keine LED tut was. Nur die Spule fängt an zu rauchen.... SCH<NVIDIA-MXM-30-Sekunden-Beep>!!!
Nach Rauchen und dem folgenden Fluchen folgt bei uns normalerweise die Post-Mortem-Analyse:

Die Spule hat keine Windungsschlüsse erlitten, nur an einer Stelle ist der Kleber lose gekokelt.

Der MOSFET ist tot.

Der Grund dafür ist nicht ersichtlich.

Eine 1A sicherung tuts auch.
Was also tun: den FET tauschen. Durch einen dickeren. Einschalten, geht. Natürlich nicht lange.
Erkenntnis 1: der FET stirbt beim Einschalten. Erkenntnis 2: der FET wird beim Einschalten fehlerhaft angesteuert. Am Labornetzteil ist das nie aufgefallen, weil die Betriebsspannung der Steuerung schlagartig angelegt wurde. Beim jetzt installierten 7805-Netzteil war das nicht mehr der Fall. Also musste die Versorgungsspannung der Endstufe verzögert werden. Nach mehreren Ideen mit Relais u.Ä. wurde der Ladeelko vergrößert und 2 75W-Glühbirnen als Einschaltstrombegrenzer verwendet.

Bei voll aufgedrehter PWM sieht man die Glühbirnen im Gerät glimmen

Bei Dunkelheit sieht das Ganze recht eindrucksvoll aus

Details eines 75W-Lastwiderstandes, der durch Überlastung gestorben wurde und umfunktioniert wurde. Man sieht die Spule um den Glaskolben

Links ein zweiter Lastwiderstand (dieses Mal 40W und eines natürlichen Todes gestorben), der die LED innen eingebaut bekam und auf einem Ferritkern steht. Die sehr kleine Spule braucht ein relativ starkes Feld.
Rechts eine Tasse von GCD-Platinen, die am Boden einen Kragen besitzt, der sich super zum Einbau einer Spule eignet. Dank einer Wölbung im Boden passt auch eine LED drunter ohne dass die Tasse kippelt.

Der Tisch macht bei Gästen immer wieder Eindruck. Die meisten suchen erstmal die Batterie in den Lampen. Und es entstehen immer mal wieder neue Lampen...
Ein Versuch, etwas Elektronik aus dem Tisch zu betreiben, steht noch aus. Mit viel gutem Willen müsste 1W entnehmbar sein, ein Betrieb von Laptops wäre auch nur unter Linux möglich, weil das Feld das Touchpad stört.