я пропустил этот момент... быстрый АЦП скорее всего не нужен, т.к. процесс заряда до номинального напряжения конденсаторов Вашего умножителя (0,12мкФ) составит единицы/десятки миллисекунд.
т.е. выходное напряжение Вы можете контролировать на высокоомном делителе медленным АЦП контроллера и при достижении им номинального значения отключать ШИМ. дальше работа в релейном режиме для поддержания выходного напряжения в заданном диапазоне до момента разряда

Уважаемые stells и gte,

огромное Вам спасибо, что помогаете советами!

То, что на фото - пока времянка, для того, чтобы убедиться, что вообще так можно, поэтому диоды только на 150мА и 2кВ.

То, что хочется сделать на основе этого стенда, систему с 24кВ выходом около 1кВ мощности. Хотелось бы использовать те же конденсаторы (0.12мкФ, 1кВ), но другие диоды (тоже 50нс, но уже на 4А), которые вот-вот должны ко мне приехать.

Нагрузка у меня как всегда - конденсатор (50нФ, 30кВ) который вначале заряжается, а потом ключом разряжается (хочется иметь систему до 24кВ, но реально использовать ее не выше 18кВ).

Полевик больше 1500В не нашел, тот, что есть 4А (12А в пике), но можно привезди 8А (24А в пике).

Как я понимаю, при качании 1кВатт, мой конденсатор в 0.12мкФ будет заряжаться за 60мкС, и для его контроля мне нужен АЦП раз в 10 быстрее... или ставить в начале какую-то очень не децкую керамику на 10мкФ 1кВ, тогда действительно, время зарядки будет растягиваться на милисекунду, и по нему можно будет все регулировать.

Спасибо

ИИВ

симульните, станет более понятно

саму схему (симметриксом), или феррит на предмет запасания энергии на разных режимах (Максвеллом от Ансиса) или лучше и то и другое? То же думал над этим... похоже, только одно и осталось.

схему... мне еще непонятно, что такое 1кВт, который Вы хотите получить? это в импульсе?

не, 1кВт - среднее потребление нагрузки, которое вначале, когда конденсатор нагрузки разряжен, может быть сколько схема сможет дать, а под конец зарядки - уже серьезно меньше 1кВт.

На аналогичной схеме с трансформатором, правда с меньшей средней мощностью, у меня получалось, что в момент начала зарядки конденсатора система потребляла 200Вт, а к концу зарядки - всего-то 10Вт, средняя мощность потребления составляла 60Вт, а на выходе средняя мощность была около 20Вт. Сейчас дополнительно на источник наложено ограничение, что это бензиновый или дизельный генератор, с пиковой 5кВт мощностью, то есть потребление надо максимально сгладить.

Понятно, что на том стенде, что на фотографии я больше 100Вт нагрузки цеплять побоюсь

непонятно... когда конденсатор разряжен, выходная мощность равна 0. под конец зарядки - "серьезно меньше 1кВт". так в какой момент Вы рассчитываете получить 1кВт?
симулируйте

не бойтесь, подключайте хоть 100кВт, просто на выходе будет 0

Займитесь анализом схемы.
Вот Вам графики для 20 секций, 120n, однофазный.

До 16 мс нагрузка 2 ГОм, от 16мс до 24 мс 400 МОм, на 24 мс импульс к.з. длительностью 15 мкс, далее 400 МОм, после 30 мс нагрузка выключена.
На входе УН синус 600В, 100 кГц
На входе УН 40 Ом и на верхнем графике мощность на нем.
На выходе умножителя стоит резистор 340 Ом, на втором сверху графике пиковая мощность на нем, далее его ток, далее напряжение на выходе УН.
Со временами коммутаций нагрузки немного не рассчитал.




Не совсем так. Сгорят диоды и/или разлетятся конденсаторы.

да, Вы правы

пс: кстати, поскольку дроссель все-равно мотать, то может сделать его двухобмоточным и выбрать топологию флая? там нет передачи энергии в нагрузку на прямом ходу в режиме КЗ, а то мало ли ключ "залипнет"

Следующим шагом, с учетом мощности, будет резонансный мостовой преобразователь и круг замкнется.

Именно вариант буст с дросселем + длинный умножитель (20-30 ступеней) я и хотел сравнить с вариантом полный мост с коротким умножителем (2-3 ступени).

1.Первым шагом я бы сделал прикидки оптимального количества секций умножения с учетом высоковольтных столбов (требуемых токов) и высоковольтных конденсаторов (требуемых емкостей).
2. Источник должен иметь достаточный запас по напряжению что бы обеспечивать достаточный зарядный ток в течении всего цикла.

Если Вы используете накопление энергии (в дросселе), то можно думать о зарядке с более или менее постоянной мощностью.
Если резонансный мост, то, на мой взгляд, оптимальней зарядка с постоянным током. Так как Силовые транзисторы ограничены не только по мощности, но и по току. Столбы умножителя так же ограничены по току, конденсаторы по пульсациям.

Я думаю, по совокупности, Вам будет оптимальней использовать несколько обратноходовых источников в параллель.
Можете взять схемотехнику и трансформаторы (сплиты) от телевизоров и поставить несколько параллельно через диоды.
Будет очень дешево и надежно, так как выход одного канала вообще никак не скажется при резервировании +1.
Плюс очень сильно сэкономите на разработке.


Забыл попросить. Вот здесь собраны многие производители высоковольтных конденсаторов, столбов, резисторов и т.п.
Если есть какая то дополнительная информация включая цены прошу добавить.

Основная идея почему я захотел уйти от полного моста в сторону буста вот в чем: у меня на входе в систему переменный ток 50Гц, который выпремляется до полупостоянного 100Гц. Так как мне надо заряжать конденсатор нагрузки не чаще 100 раз в секунду (обычно даже 20 раз в секунду достаточно), я хотел начинать зарядку слабым напряжением в момент когда в сети 0, в этом случае, система работает совсем в щадящем режиме, а потом, по наростанию напряжения на входе, поднимать и выходное напряжение. В этом случае есть надежда не пробить номиналы столбов и мосфета, а также не делать больших пульсаций на конденсаторах.

Как я понимаю, с полномостовой схемой у меня такое не пройдет, так как + и питание p-мосфетов у меня должно будет гулять 100 раз в секунду, и это может как-то не хорошо сказаться на работе системы.

По номиналам - что нарыл - добавлю, я последнее время пристрастился покупать через Арроу, у них пересылка только 24 бакса, в результате, тот же AVX с 120нФ 1кВ удалось достать по 23 цента + копейки за пересылку + растаможка

Все перегрузочные токи ограничивать все равно надо. Кроме того, постоянная времени зарядки на 100 кГц получилась более 20 мс. И это при хороших токах зарядки. В такой схеме вам придется номиналы емкостей еще увеличивать в несколько раз.
Время сократится, но и токи вырастут. Для 100 импульсов в секунду Вам надо иметь менее 10 мс.
И я думаю, что MLCC 2220 Вам не обойтись, не выдержат они. Смотрите их параметры, считайте потери в них. Кроме того, почитайте описания на мюратовские конденсаторы, там много полезного.

Очень хорошие MLCC на 10 кВ конденсаторы есть у некоторых фирм, но цены не гуманные. Я смотрел под источники в габарите 19" 1U. Попробую посмотреть последовательное соединение из 2-3 кВ.