Короткий (5-1000нс) пульс на 5кВ и 100-200А, навеяно соседней темой Опции

[iiv]

Доброе время суток,

вопрос навеян соседней темой... Хочется попробовать такое сделать, важно, чтоб одной установкой можно было бы менять длину пульса в диапазоне примерно от 5нс до 1000нс.

Тиратрон не подходит, так как им длину пульса поменять нельзя. Остается ключ... Но с ключами-то сложности. 5нс более-менее только некоторые справляются, то есть можно получить, например, с одного ключа при таких хороших фронтах не более 1кВ и 140А.

Конечно можно нагородить из 5 таких мосфетов cascode, вроде должно работать.

А можно ли прокачать с хорошим КПД 1кВ, 140А пульс 5-1000нс? У меня получилось, что можно на лицендрате с 6 витками с воздухом, вместо сердечника, но КПД около 40%, а есть ли какие-то ферриты с подходящими характеристиками? Вроде нашел 4B1, но как-то от этого сильно легче не стало.

Для меня катушку сделать будет не сравненно проще, чем разобраться в теории и практике каскода... поэтому и вопрошаю, вдруг кто с подходящим ферритом подскажет, буду премного благодарен. Или при заявленных параметрах КПД 40% и меньше - это верхняя граница реальности?

Спасибо

ИИВ

[jartsev]

Любитель эксклюзива никак не угомонится Молодец !

Да тут касодом то задачку не так просто решить. Ни один полевик 5 нс импульс не выдаст (по крайней мере те что на 500 В и выше).

У Вас что за нагрузка? Если нагрузку можно отвязать от земли, то можно два импульса шириной скажем 100 нс подавать на оба конца с задержкой 5 нс. Другого решения не видится.

По трансам: может я не до конца разобрался, но мне менее чем 1 мкс импульс получать не удавалось. Хотя литцентрад использовать не догадывался.

[iiv]

Ни один полевик 5 нс импульс не выдаст (по крайней мере те что на 500 В и выше).

А вот это DE475-102N21A с драйером IXRFD630? Вроде недавно пробовал (правда еще с DEIC420 драйвером), нагрузка - индуктивная антенна, вроде за 5нс получалось его на 100А выгнать. Как раз пульс по 5нс на нем делал.

Но, конечно, каскодом так сделать, думаю, будет очень-очень не просто.

У Вас что за нагрузка? Если нагрузку можно отвязать от земли, то можно два импульса шириной скажем 100 нс подавать на оба конца с задержкой 5 нс. Другого решения не видится.

Нагрузка - индуктивная антенна, большая такая, с резонансом на нужной частоте (то есть и 100МГц бывает и 1МГц). Нагрузку можно от земли отвязать, можно и не отвязывать.

По трансам: может я не до конца разобрался, но мне менее чем 1 мкс импульс получать не удавалось. Хотя литцентрад использовать не догадывался.

Не! У обычных ферритов конечно и сотни кГц - уже тяжело. В то же время, куча статей попадалась, где народ воздушные катушки или катушки со специальными ферритами на сотни мегагерц использовал. С воздухом - да, 200 жил, 6 витков, с баранкой в 3см по идее должно работать, но КПД не ахти (пока я это только прямым максвелловским солвером посчитал, надеюсь, ничего не напутал). Понятно, если поставить в качестве магнитной проницаемости что-то большее 1, но не очень большое (порядка 10), на основе численного моделирования, КПД должно повыситься. Теоретически можно такую зависимость B/H придумать, что КПД и вообще под 100% был бы, но есть ли такие ферриты? Вот в этом-то у меня весь вопрос и состоит. А если не получится, да, придется каскод делать...

[jartsev]

А вот это DE475-102N21A с драйером IXRFD630? Вроде недавно пробовал (правда еще с DEIC420 драйвером), нагрузка - индуктивная антенна, вроде за 5нс получалось его на 100А выгнать. Как раз пульс по 5нс на нем делал.

Судя по даташиту у него 5 нс только фронт. А фронт передний + задержка + задний фронт у него должно быть 15 нс. Вы прям ширину импульса в 5 нс получали нём ? Правльно я понял ?

PS. Я ширину импульса считаю от подошвы до подошвы фронтов.

[iiv]

Вы прям ширину импульса в 5 нс получали нём ? Правльно я понял ?

Соглашусь с Вами, что не все чесно было в моем эксперименте.

Я делал так, посылал на драйвер управляющий пульс длиной в 5 нс, задержка, вызванная драйвером и самим мосфетом давала пульс примерно на 7нс позже. С заряженного на 1кВ конденсатора (емкостью 0.2мкФ) за этот пульс у меня уходило почти 1.5В, то есть, примерно 300мкДж. Переколебаний не было, по крайней мере сильных, мониторилось рядом стоящей сорокаканальной фазированной решеткой с семплом в 1.4ГГц. Предполагая, что во время фронта включения и выключения "линейно" растет и ток, и напряжение, можно предположить, что пик мощности будет в три раза больше средней (\int_0^1 x^2 dx). Принимая 300мкДж за 10нс, имеем среднюю мощность 30кВатт, тогда пиковая получается около 100кВатт. При 1кВ - это как раз 100А. Конечно мои оценки - плюс-минус лапоть, но точнее посчитать ток с наносекундным семплом, думаю, что не смогу.