Думаю, что придется опускать частоту.
Вы уже получили 11 кВ RMS на 700 килогерц в реальных габаритах и у Вас ничего не греется и не горит?

P.S. Вы генератором трансформатор в полосе от килогерца до 700 проверяли?

да... только пока было 7кВ RMS, с потреблением порядка 400Ватт. Пока немного греется, но конвекция трансформаторного масла очень большая поэтому это - не проблема.



ага, как раз с тем числом витков (13 первичка и 220 вторичка, тор) как у меня, КПД получался максимальный где-то на 600кГц. КПД мерил по количеству энергии, необходимой для вгона в транс, чтобы на выходе это все через симметричный шестиступенчатый умножитель успешно зарядило кондер на 50кВ до его номинала в 5нФ.


собираюсь это сделать, так как можно и умножитель на больших номиналах собрать, да и витков побольше намотать.

Какие потери получились? Что то у Вас не сходится. Я так понимаю, 7 кВ на вторичной обмотке Вы определили путем умножения питания генератора на коэффициент трансформации?
А надо измерять. Пиковым детектором, осциллографом, емкостным делителем. Чем доступно.
Или у Вас 3 секции умножения?

да, на вторичке я не измерял, просто посчитал, что на первичную даю +320В,-320В (полный мост на 2*p+2*n мосфетах с питанием 320В). Потом 6 ступеней умножителя, в пике должно быть 67кВ, по достижении 50кВ срабатывала некоторая схема, на основе которой я узнавал, что напряжение до 50кВ там дошло. Потери пока большие, суммарно КПД получилось 30%, но, как я понимаю, около 25-30% рассеялось еще до транса над чем и хочется упорно поработать. Вся высоковольтная часть, включая мосфеты, плавала в трансформаторном масле. Без него уже на второй секунде работы было столько озона, что решено было не продолжать...

ЗЫ никогда бы не подумал, что охлаждать мосфеты трансформаторным маслом очень удобно я использовал малюсенький радиатор поверх 247 корпуса, а конвекция трансформаторного масла была очень большой. Кстати, а бывают ли турбинки для масла, и, если да, то как такое чудо называется?

Для такого трансформатора пересчетом питания на отношение витков Вы не получите соответствие реальности. Особенно, под нагрузкой.
Для Вашей схемы с выходным напряжением 7 кВ RMS напряжение х.х на выходе умножителя должно быть в два раза больше.
Частоту надо сильно уменьшать. Масло не самый лучший диэлектрик. Да и для очень хорошего изолятора на частоте 700 кГц и 10 кВ потери будут запредельными. Кроме того, если Вы превысите допустимые напряженности и потери в диэлектрике, то возникающие частичные разряды и локальное выделения тепла со временем будут приводить к отказу.

согласен

вот тут не согласен, так как я уже построил с десяток стендов, в которых выходным напряжением было 20-70кВ, (входное было правда ранье только 12В), и на основе моего опыта оптимум вcегда был, когда идеальное напряжение которое гипотетически должно было достигаться, составляло всего-то 20-30% больше, чем то, что надо. Именно в этих случаях КПД схемы был максимален. Хотя при трансформации 300В в 50кВ что-то может кординально измениться.


так это был тест проверить, сам надеюсь, что все будет на 50-100кГц работать, просто транс нужен правильный, да конденсаторы умножителя помощнее. Правда есть интересный факт, в той схеме, что я тут на 600кГц получил, почти не было изменения резонансной частоты (и максимума КПД) от величины нагрузки, а вот раньше при 12В в 30кВ такое было совсем не подецки - частота плыла почти в 3 раза (холостой ход и полная нагруузка)



это да, согласен, поэтому и хочется турбинку с маслом прифигачить

Вы не поняли.
Напряжение на каждой секции не нагруженного каскадного умножителя не сильно отличается от 2U входного.
Т.е. на 6 секциях у Вас без нагрузки должно быть напряжение не сильно отличающееся от 16,92*Uвх[RMS].
Т.е. при 6 секциях и 7 кВ RMS это 118 кВ. А у Вас получается всего 50кВ. Это не хорошо. Особенно, когда надо 0,5 кВт в нагрузке.

У Вас паразитная нагрузка 60%. В любом случае, в разы ухода не будет.
P.S. В очередной раз акцентирую внимание. Прежде чем лезть в высокие частоты на высоких напряжениях прикиньте сопротивление паразитных емкостей на предполагаемой рабочей частоте. Посчитайте реактивное сопротивление 1 пф и соответствующие реактивные мощности. Может и не будет желания тратить время на проведение таких тестов.

ой... я как-то просмотрел... Вы правы!!!


понятно, думаю, что довылизываю этот эксперимент и отрапортуюсь, вдруг кому будет интересно. Все только в строгом соответствии с Вашими, gte, советами, за что Вам огромное СПАСИБО!



Не, высокая частота - это не самоцель. Просто хотелось проверить работу всего оборудования на таких параметрах, поэтому и транс был сделан так, чтобы его основная отдача была на таких частотах. Реально мне все равно, какая частота, главное, чтобы КПД был побольше. Сейчас ориентируюсь на 5кВатт потребления, и чем больше, тем лучше, на выходе.

Для параллельного проекта хочу попробовать буст с умножителем (в соседней ветке обсуждается). Собираюсь для 20кВ сравниться, мне не сложно все это же с другим умножителем попробовать и понять что более экономичнее в использовании.

С уважением

ИИВ

Вы не написали прогнозируемы ли пиковые нагрузки и требования к пульсациям и стабильности.

Нагрузка предельно простая - конденсатор: 20-70кВ, 1-20нФ в зависимости от задачи, который надо зарядить с 0 до положенного значения, а потом, он должен разрядиться через нагрузку за несколько десятков наносекунд. И так 30-1000 раз в секунду. Вариантов конденсаторов много, у какого-то 2 Дж запасается, и надо 1000 раз в секунду разряжаться, а бывает и 50Дж, там только 20-30 раз в секунду такое происходит. Правда это только то, что хочется собрать, то что работает имеет скорость разрядов на 2 порядка меньше.

Нагрузка, я бы сказал, не простая и мощность средняя не 500 Вт. Вам не просто надо держать напряжение, а обеспечивать зарядку с ограничением мощности, в крайнем случае, тока. В этом случае работа на резонансе с регулированием изменением частоты может не пройти. Не хватит диапазона регулировки. А если еще и напряжение зарядки регулировать.
Но решения встречал, поищите по источникам для лазеров.
Я сам делал нечто подобное лет 10 назад, но было около 300Вт. Использовал фиксированный ток зарядки.
Посмотрите патент № 2207230 где то здесь здесь

За ссылку на патент - Спасибо! Читаю, интересно. А Вы его учасник, если не секрет?

Пока до этого я делал так, после того, как нагрузка разряжена, включал систему на полную мощь, и следил за потребляемым током, как только ток падал до определенного уровня - все, конденсатор зарядился. Сильно большая точность мне не нужна, 10% по напряжению позволительно ошибиться. Дополнительные измерительные системы позволяют мне оценить энергию разряда, а по ней, медленно и печально подгонять частоту, подаваемую на транс. Представляете, когда я трансом с 12В до 2кВ поднимал, как было весело угадывать правильную частоту. У меня ток на транс в начале (нагрузка разряжена) составлял около 20А, а при доходе до заданного напряжения, ток на транс падал до 0.7А. И с двумя трансами все так же было. Сейчас всего-то с 300В до 7-10кВ, думаю, что все будет на порядки проще.

Не секрет, это моя разработка.

Все правильно, только у Вас вся система должна быть рассчитана на начальную нагрузку при зарядке. В том числе и диоды и емкости. Мощность достаточно большая. Если не принимать мер к ограничению пиковых токов, то будут вылетать высоковольтные столбы. Лучше режимы посчитать, принять меры к ограничению пиковых токов, в том числе в момент разряда нагрузки. Вероятно, потребуется установка безиндуктивных резисторов последовательно с диодами.
Ну и выходное напряжение контролировать.

Очень оптимистично.
Вы попробуйте посчитать разные варианты для разных напряжений (и соответственно, числа секций) и частот 20 -50 кГц и посмотрите разумные минимальные напряжения и частоты для вашего случая.

Можно повышать напряжение для уменьшения количества каскадов умножения улучшая падение на умножителе в проценты и при этом терять на паразитных емкостях десятки процентов.

я боролся двумя методами на старой (50Ватт) установке. Первый - ставил очень большие номиналы на первую ступень каскада и использовал симметричный каскад, это в котором 3 конденсатора и 4 диода на ступень.

Но вот в этой системе, где уже удалось получить 400Ватт, это дело не помогло, все успешно вылетело. Придумал простое и топорное решение - начальные несколько шагов ШИМа делать так, что как-будто мне на выходе половину напряжения хочется получить, а дальше, все как и раньше. Единственно, похоже что все эти численные извращения постепенно перерастают из атмеги, пробовал арм9 на управлении, но борда с ним очень неставильная, похоже только плиска и остается...


Вы, как всегда, правы! Сильно задумался, надеюсь удастся соптимизировать

А мне не удалось обнаружить. Дайте точную ссылку, пожалуйста.