Добрый день. Задумал ради интереса сделать прибор по технологии shaped pulse. Отталкиваюсь от патента Ледягина Ю.О. и "Злого шокера". V1, V2
Собираюсь немного изменить преобразователь (как минимум, поставить нормальный PWM контроллер типа UC2843). Хочу на выходе получить параметры 2800В, 200Гц, 20Дж/с. В высоковольтной электротехнике у меня опыта маловато (больше разбираюсь в ARM микроконтроллерах и импульсных ИП).
Возникли такие вопросы:

1. В патенте на фиг. 2 и 4 присутствует диод 19. Его назначение описывается так:
"...первичная обмотка 7 трансформатора 8 шунтируется диодом 19, включенным обратнополярно относительно рабочей полярности накопительного конденсатора 4. В этом случае диод 19 срезает ток самоиндукции первичной обмотки 7 трансформатора 8, отсекая импульсы обратной полярности на обмотке 13 трансформатора 4, а кроме того, препятствует обратному току перезарядки конденсатора 4, что повышает электрический к.п.д. устройства."
Но почему диод 19 отсутствует на фиг. 1 и 3, хотя принцип действия этих схем вроде бы аналогичен?

2. Проще всего мне заказать вот эти керамические конденсаторы на 3кВ 10nF и соединить 5-10 штук параллельно. Подойдут ли они для шокера? Читал что пленочные конденсаторы в шокерах взрываются чаще из-за dV/dt, чем от перенапряжения. Как должна себя повести китайская керамика в сравнении, например, с такими пленочными?

3. Можно ли последовательно соединять разрядники (2*1400В) чтобы получить удвоенное напряжение пробоя? Правильно ли я понимаю, что никаких минусов, кроме увеличенных габаритов при этом не возникнет?

4. Если делать полномостовой преобразователь до 2800В с мостовым выпрямителем 3*UF4007 в плече, до какой максимальной частоты будут нормально работать эти диоды в такой конфигурации и при таком напряжении?

5. Где можно заказать высоковольтный обмоточный провод и фторопластовую ленту (за PayPal или на aliexpress)?

Высоковольтного обмоточного провода либо не бывает, либо это какая-то экзотика, которой редко кто пользуется.
Мотают обычным медным проводом с эмалевой изоляцией, выполняя дополнительную изоляцию лавсаном, лакотканью, фторопластом между слоями высоковольтной обмотки.
В качестве фторопластовой ленты вполне подходит сантехническая лента ФУМ. Можно слои обмотки проклеивать эпоксидкой, только нужно крутить обмотку, чтобы не образовались
затвердевшие капли.

Поиск, электроникс
высоковольтный обмоточный провод
TEX-E
Экзотика, но купить вполне можно.

Лавсан (полиэтилентерефталат (ПЭТ)) - да, лакоткань - да, фторопласт без подслоя - нет. Причины обсуждались много раз, фтороплат "течет" от нагрузки. ФУМ - худший вариант, но если совсем ничего нет - то "для попробовать" - подойдет.

Лавсан - не есть название материала. Расшифровывается: "Лаборатория Высокомолекулярных Соединений Академии Наук", т.е. все что лабораторния придумала ( разные материалы, с разными свойствами) можно назвать "лавсан"

Нет, если не обеспечите равенство напряжений на разрядниках до момента пробоя. Используйте один разрядник.

Не лучший материал. Возьмите, например, полиимидную пленку, если не планируете заливку.

Как минимум ПЭТВ-2 довольно распространен, хотя его "высоковольтность" - это скорей побочный эффект от повышения механической устойчивости изоляции. И у нас в городе его даже производят, только вот простым смертным физлицам в соответствующем кол-ве приобрести проблематично. Поэтому я предположил, может у китайцев есть какой-нибудь аналог, с ними проще иметь дело.


Искал нечто вроде "одножильный провод с тонкостенной изоляцией из ПВХ" и переводил гуглом.
Triple Insulated Wire - как раз то самое кодовое словосочетание. Спасибо!


Как жаль, на 99% был уверен что можно. А если параллельно каждому разряднику по резистору 10МОм (емкость то у разрядников меньше пикофарада)?

Еще такой вопрос к знающим. Выходной трансформатор шокера должен иметь выходное напряжение ~150кВ и коэфицент трансформации 100 при входном 1500В.
Обычно мотают порядка 1000 витков во вторичке. Что при этом выходит:
+ высокое входное сопротивление
+ низкое напряжение ~150В на виток, т.е. можно мотать обычной проволокой.
- высокое выходное сопротивление (для технологии shaped pulse это важно).
- сложность изготовления и повторения.

А что если мотать всего 200 витков во вторичке проводом в ПВХ изоляции и 2 витка в первичке?

В наносекундном диапазоне так и делают, один виток из медной ленты. Для десятков килогерц первичка, обычно, не меньше 20-30 витков. Иначе, растут тепловые потери.

Вообще-то на выходе шокера получается самостоятельный колебательный контур (трансформатор Теслы), состоящий из первичной обмотки и конденсатора, этот контур замыкает разрядник. Т.е. частотный диапозон определяется параметрами самого контура. Могут получиться и мегагерцы.

Тогда, другое дело, вот, например ПТЭ 4, 1991, стр.114 - используется трансформатор с одним витком в первичке, 20 витков во вторичке, рабочая частота 2,5 МГц.

Считайте/пробуйте. И учтите, разрядник не вечный.

У такой конструкции изоляция должна будет держать импульсы амплитудой 150 кВ.

А подскажите, как меряется пробивное напряжение провода, т.е. между двумя одинаковыми проводами, или между проводом и оголенным металлом?
И еще вот нашел таблицу характеристик провода ПЭТ-155. Почему такая разница пробивного напряжения для диаметра 0.1 и 0.112?

Изоляция толще, требования к проводу другие при переходе из диапазона в диапазон.
Учтите, Вы в Вашем трансформаторе не сможете использовать, например, провод 0,63 на 4 кВ без дополнительной изоляции.

ГОСТ 15634.4-70 ПРОВОДА ОБМОТОЧНЫЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ НАПРЯЖЕНИЕМ

Конечно же, между слоями будет изоляция лентой ПЭТ, а вот между витками не будет.


Многабукаф, но по картинкам я понял, пробивное напряжение - это между витками самого провода.

Вот еще возникла проблема с доставабельностью быстродействующих высоковольтных диодов.
По всем параметрам в теории подходят вот такие: RUSH105 - 5000В, 200мА, 50нс., но судя по efind.ru, какой-то он редкий.
Может есть какой-нибудь аналог?

R4000F - слишком медленный.
BY8004 - слишком малый ток.

Вообще, как думаете, эти диоды будут нормально работать на частоте 100..150 кГц при напряжении 2.5кВ?

Нашел еще серию 2CL2F от 8кВ, но ток меньше, хотя есть возможность заказать с aliexpress.
Вопрос по диодам актуален.