реклама на сайте
подробности

 
 
4 страниц V   1 2 3 > »   
Reply to this topicStart new topic
> DC/DC с изоляцией минимум 100кВ
Altemir
сообщение Aug 28 2008, 21:32
Сообщение #1


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 249
Регистрация: 2-05-06
Из: Россия, Поволжье
Пользователь №: 16 686



Всем доброго времени суток.

Необходим совет по построению DC/DC-преобразователя со следующими параметрами:
1. Входное напряжение +5В
2. Выходное напряжение +5В (0,025А)
3. Гальваническая изоляция между первичкой и вторичкой не менее 100кВ

Самая простая идея, которая пришла в голову:
1. ферритовый стержень около 7см длиной, пропущенный через стеклотекстолитовый (полимерный) кубик с двумя катушками на концах
2. первичка подключена к генератору (меандр амплитудой 5В)
3. вторичка - диод, конденсатор, балластный резистор, ограничительный стабилитрон, линейный стабилизатор.

Есть опыт работы с ШИМом UC3845BD1, но не хотелось усложнять схему и вводить цепи обратной связи.

Интересует, как себя поведёт феррит при таких требованиях на изоляцию? Как лучше выполнить конструктив? Какая требуется толщина пластика между ферритом и катушкой? Есть ли линки на литературу по построению высоковольтных схем?

Сообщение отредактировал Altemir - Aug 28 2008, 21:34
Go to the top of the page
 
+Quote Post
gte
сообщение Aug 28 2008, 21:53
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 318
Регистрация: 13-02-05
Из: Липецкая область
Пользователь №: 2 613



Цитата(Altemir @ Aug 29 2008, 01:32) *
Самая простая идея, которая пришла в голову:
1. ферритовый стержень около 7см длиной, пропущенный через стеклотекстолитовый (полимерный) кубик с двумя катушками на концах

1.Многое зависит от других требований.
2. Если других требований нет (например, изделие лабораторное "на попробовать") то можно делать как угодно, только учтите большую индуктивность рассеяния и низкий кпд. Стеклотекстолит применять не стоит лучше оргстекло, например. Еще лучше залить высоковольтную часть чем нибудь. Можно, например, церезином. Это проще чем компаундом. При отсутствии острых углов и т.п. хватит 10 миллиметров.
Эти рекомендации не применять для промышленных изделий.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Aug 28 2008, 22:08
Сообщение #3


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Цитата(Altemir @ Aug 29 2008, 03:32) *
3. Гальваническая изоляция между первичкой и вторичкой не менее 100кВ
Изоляция какого типа? Кратковременная перегрузка? А рабочее напряжение между изолированными частями какое?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Altemir
сообщение Aug 28 2008, 22:33
Сообщение #4


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 249
Регистрация: 2-05-06
Из: Россия, Поволжье
Пользователь №: 16 686



Изделие промышленное. Тип изоляции - попадание молнией в объект, от которого отвод в измеритель (отдельную коробку с несколькими каскадами защиты и экраном), который разделён на две изолированные части - ПНЧ и контроллер.
Понятно, что молния - не 100кВ, но требования таковы, поскольку есть всё же защита, а пока оная срабатывает, разряд не должен пройти до контроллера.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Aug 28 2008, 23:45
Сообщение #5


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Дело не в молнии. От нее изоляцией не защитишься. Какое рабочее напряжение изоляции 1кВ-3кВ (сеть 220В/380В) или что? И как по ТЗ будет/должна проверяться защита на этих 100кВ? Если подачей реальной постоянки 100кВ на любое (даже минимальное) время, то от каких либо поверхностных контактов и изоляторов следует сразу же отказаться. Такую изоляцию обеспечивают разнесением проводников в пространстве и помещением их в специальную изолирующую среду (вакуумированное место, например). Иначе по поверхности феррита/текстолита/пластика и т.п. пробьет на испытаниях с 99,9% вероятностью.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
TheMad
сообщение Aug 29 2008, 02:52
Сообщение #6


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 660
Регистрация: 12-07-06
Пользователь №: 18 770



Текстолит гигроскопичен, а феррит довольно хорошо проводит ток.
У меня друзья-физики делали когда-то датчик тока по цепи +220кВ следующим образом: ставили небольшую солнечную батарейку, от которой питался микроконтроллер и АЦП. Светишь на нее с метра настольной лампой - в ответ пару раз в секунду по радио на частоте 433.920 приходит значение тока, которое принимается и поступает в компьютер.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Максим Зиновьев
сообщение Aug 29 2008, 04:51
Сообщение #7


Техногипнолог
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 132
Регистрация: 6-03-05
Из: Saratov
Пользователь №: 3 126



Феррит электропроводен.

Как вариант - применение "безжелезного" трансформатора. Наподобие проксимити карт. Питание происходит "по воздуху", а передача данных шунтированием приемной катушки.

Правда, наведется в катушках от тока молнии, наверное, нехило.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MikePic
сообщение Aug 29 2008, 05:51
Сообщение #8


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 57
Регистрация: 7-11-06
Пользователь №: 22 054



rezident
Мда, замечания неутешительны sad.gif Заливка полимером лишит ремонтопригодности в случае выхода из строя, а в вакуум не поместить прибор. Изоляция по ТЗ никак проверяться сейчас не будет. Максимальное доступное испытательное сейчас есть 5кВ, ну 27 достану. Прибор должен измерять потенциал на внешней броне/экране многожильного кабеля, на которую может попасть молния. Необходимо защититься от её проникновения в цепь контроллера, если это вообще возможно.

TheMad
О солнечной батарее я думал, но по требованиям необходимо выдавать значение потенциала на кабеле с частотой 300-1000ksps, а по той схемотехнике, что удалось подобрать, получается не менее 60мВт постоянного потребления, доступны же элементы на 0,4мВт.
После всего сказанного насчёт ферритов думаю об использовании автономного источника (батарейки) и пространственного разнесения

maximiz
Как раз с передачей данных проблем нет - буду использовать быстродействующую пару: инфракрасный светодиод - pin-фотодиод, а насчёт питания "по воздуху" тоже думал, но не знаю, какую "мощу" можно развить и какими методами (без использования магнетрона smile.gif )
Go to the top of the page
 
+Quote Post
wim
сообщение Aug 29 2008, 06:57
Сообщение #9


рядовой
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713



Цитата(MikePic @ Aug 29 2008, 09:51) *
... а насчёт питания "по воздуху" тоже думал, но не знаю, какую "мощу" можно развить и какими методами (без использования магнетрона smile.gif )

Ту же солнечную батарейку, тока светить на неё лазерной указкой. Любимый студенческий трюк smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MikePic
сообщение Aug 29 2008, 07:10
Сообщение #10


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 57
Регистрация: 7-11-06
Пользователь №: 22 054



Цитата(wim @ Aug 29 2008, 10:57) *
Ту же солнечную батарейку, тока светить на неё лазерной указкой. Любимый студенческий трюк smile.gif

60мВт указкой - весьма сомнительно sad.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Максим Зиновьев
сообщение Aug 29 2008, 12:16
Сообщение #11


Техногипнолог
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 132
Регистрация: 6-03-05
Из: Saratov
Пользователь №: 3 126



Цитата
2. Выходное напряжение +5В (0,025А)


Если порядок такой же, то можно и по воздуху.

Собственно говоря, а что мешает сделать трансформатор с развязкой первичка-вторичка в 150- 200 кВ? smile.gif

Ответ: ни-че-го. Проводки, которыми подключается труба в рентгенкабинете как раз имеют такую прочность изоляции.
Дык, и намотать по два виточка можно. На заземленном ломике.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sera_os
сообщение Aug 29 2008, 13:52
Сообщение #12


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 457
Регистрация: 2-05-06
Из: UA
Пользователь №: 16 689



Как вариант к размышлению, тередача энергии механическим способом, например моторчик - изолированый стержень (и тп) - генератор.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
gte
сообщение Aug 30 2008, 08:16
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 318
Регистрация: 13-02-05
Из: Липецкая область
Пользователь №: 2 613



Цитата(maximiz @ Aug 29 2008, 08:51) *
Феррит электропроводен.
Как вариант - применение "безжелезного" трансформатора. Наподобие проксимити карт. Питание происходит "по воздуху", а передача данных шунтированием приемной катушки.
Правда, наведется в катушках от тока молнии, наверное, нехило.

Так его вариант и есть нечто подобное.
Могу сказать, что в конце 80-х реально делались трансформаторы с зазором для передачи нескольких сот Ватт для питания электроники под напряжением до 700 КВ. Правда изоляция была элегазовая и зазор был, относительно, небольшой. Трансформаторы, естественно, были резонансные.


Цитата(MikePic @ Aug 29 2008, 09:51) *
Мда, замечания неутешительны sad.gif Заливка полимером лишит ремонтопригодности в случае выхода из строя, а в вакуум не поместить прибор. Изоляция по ТЗ никак проверяться сейчас не будет.

Вакуум это там где действительно необходимо, при том, что он не лучший изолятор.
Только заливка может гарантировать определенное пробивное напряжение, но от молнии вряд ли спасет изоляция на 100КВ.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Flasher
сообщение Aug 30 2008, 09:56
Сообщение #14


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 374
Регистрация: 6-09-05
Из: Тирасполь, Приднестровье
Пользователь №: 8 294



Солнечные элементы обеспечат вам необходимые параметры. Кроме того обеспечит и электромагнитная волна. Но лучше применить аккумуляторы.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Burner
сообщение Aug 30 2008, 13:59
Сообщение #15


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 068
Регистрация: 14-01-08
Из: Винница
Пользователь №: 34 083



Я тут посчитал - пальчиковая батарейка Duracell дает 2 ампер-часа(2-2,5 ватт-часа.). Взять 6 штук - 12 Вт*часов. 60 мВт будет давать 200 часов. Недели полторы. Пробой по воздуху в худшем случае 10 кВ/см. То есть 100 кВ может дать искру 10 см.
Стержневой транс вполне реален, можно иметь 6 мм катушка-стержень и 10-12 мм между катушками. Можно надеть на стержень подходящую пластмассовую трубку.
Есть еще магнитодиэлектрики, но подозреваю, что на пробой их никто не проверял smile.gif
Резонанс, ессно, необходим - можно сделать параллельный контур. Килогерц 100. Без заливки нечего и пробовать. Церезин при случае запросто можно выковырять, он похож на воск.

Лазерная указка дает 5 мВт излучения(я мерил при свежих батарейках), при этом жрет 50 мА. У фотодиодоф КПД тоже не очень - 10-20 процентов.

Можно, конечно, поставить галогеновую лампочку ватт на 10, сделать ей нормальную фокусировку и такой себе световод. Из оргстекла.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

4 страниц V   1 2 3 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 11th July 2025 - 14:12
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01484 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016