Хитрый Boost Converter Опции

[ADOWWW]

Здравствуйте уважаемые !
Необходимо подискутировать с коллегами ))
Речь идет о питании лампы накачки импульного рубинового лазера. Применена лампа QXF1453 ( ПДФ в аттаче) , запитывается напряжением порядка 600В при токе около 1000А.
Для начала опишу работу для понимания вопроса ))
Для уменьшения износа электродов и повышения стабильности времени вспышки применен метод предварительного пробоя канала.
К лампе прикладывается напряжение около 800-900В и подается поджигающий импульс ( 25кВ ), после пробоя напряжение
понижается до 100-150В и поддерживается ток через канал в районе 300-1000мА (зависит от конкретного типа лампы). Процесс называется Simmern.
Визуально виден как тлеющий разряд. Для вспышки на лампу через IGBT ключ замыкается заряженный до определенного напряжения конденсатор.
Вот в принципе кратко весь процесс.
Собственно хотел обсудить питание Зиммера.
Собрал на 3843 простейший Boost, в холостом режиме поднимает напряжение до 800В (регулируется), при пробое канала, через цепь
контроля тока (шунт в цепи минуса лампы) стабилизирует ток в районе 300мА (регулируется от 100мА-300мА) , напруга 120В. Испытания провожу на резисторе в качестве нагрузки.
Все в принципе работает. Но при попытке пересчитать дроссель на 1А выходного тока при 150В, по факту не могу выжать больше 350мА, напряжение под нагрузкой просидает.
Во первых, хотелось бы пососветоваться по поводу схемы на 3843, на обратноходовых БП она применяется и на довольно больших мощностях. Почему не могу поднять мощность ?
Есть особые требования к транзистору или диоду ? Микросхему драйвера другую применить ?
Высокое напряжение не проблема, в крайнем случае могу умножитель поставить, там не требуется большого тока. Мне надо именно 150в 1А получить.
Схему того что собирал пока в Альтиум не перенес, чуть позже выложу.

Прикрепленные файлы

 551101111_QXF_1453_Ruby_data_sheet.pdf ( 49.93 килобайт ) Кол-во скачиваний: 147

 

[SNGNL]

Просто я не совсем понял, к какой именно цепи Вы применяете это понятие? Ключ открыт - ток определяется сопротивлением лампы. Ключ закрыт - остается паразитный контур с парой десятков пФ и десятыми мкГн.

Полагаю, к той-же самой цепи, что и Вы, но с учетом дополнительных факторов:
Касательно емкости паразитного контура, к ней можно добавить (согласно схемы из поста #56) емкость С24 (1мкФ) и выходную емкость ключа (от сотен до тысяч пФ, в зависимости от параметров и напряжения на IGBT). А на десятых мкГн, при перепаде 1кА /мкс возникают выбросы в сотни В.
Впрочем, вероятно ТС уже предусмотрел элементарные мелочи- сильноточные цепи выполнены витыми парами, либо коаксиальными кабелями, а IGBT, силовые диод и конденсатор имеют защитные цепи.

проблема в том, что ее просто нет, и только потом - в ее согласовании. Если оставить как есть - ток может меняться в 2-3 раза за время импульса, да еще иметь разброс раза в полтора для разных ламп.

В таком случае, во сколько раз может меняться мощность участков спектра излучения лампы, в полосах накачки рубина?
Дело в том, что из за особенности схемы генерации (3-х уровневый переход) рубинового лазера, у него довольно высокий порог генерации. Ниже уровня этого порога рубин хорошо поглощает, но не генерирует лазерное излучение.
Или у ТС лазер с модуляцией добротности (Q-switched)?

[AlexeyW]

Полагаю, к той-же самой цепи, что и Вы, но с учетом дополнительных факторов:
Касательно емкости паразитного контура, к ней можно добавить (согласно схемы из поста #56) емкость С24 (1мкФ) и выходную емкость ключа (от сотен до тысяч пФ, в зависимости от параметров и напряжения на IGBT). А на десятых мкГн, при перепаде 1кА /мкс возникают выбросы в сотни В.
Впрочем, вероятно ТС уже предусмотрел элементарные мелочи- сильноточные цепи выполнены витыми парами, либо коаксиальными кабелями, а IGBT, силовые диод и конденсатор имеют защитные цепи.

Конечно, абсолютно так - эти вопросы должны быть проработаны.
1 мкф не входит, так как отвязан диодом (ТС не нарисовал, словами сказал - но по=другому и нельзя)

В таком случае, во сколько раз может меняться мощность участков спектра излучения лампы, в полосах накачки рубина?
Дело в том, что из за особенности схемы генерации (3-х уровневый переход) рубинового лазера, у него довольно высокий порог генерации. Ниже уровня этого порога рубин хорошо поглощает, но не генерирует лазерное излучение.
Или у ТС лазер с модуляцией добротности (Q-switched)?

Насколько, это не очень простой вопрос, но в первом приближении почему бы и не просто пропорционально. Но трехуровневая среда из-за своей пороговости еще чувствительнее к разбросу уровня накачки - Вы правы, такие отклонения могут быть недопустимы, особенно при модуляции.
Но я даже не про сам лазер говорил - вообще очень плохо, когда какой-либо параметр плохо предсказуем и имеет разброс в разы.

ОС по току? Пока регулятор с ОС по напряжению не подойдёт к своему порогу с каким раскрытием он будет работать? Правильно. Около 100%. А умножитель при таком раскрытии не будет работать "правильно". И какое напряжение он будет "умножать"?
С ОС по току (current mode) можно установить какое-то другое раскрытие (хорошо бы автоматически).
Чем будет ограничиваться напряжение на стоке транзистора? Ведь его ничто не контролирует.

Тут несколько проще, схема привода совсем другая. Это просто полумост, дающий прямоугольник с заполнением 50%. Умножитель умножает четко напряжение размаха, на холостом ходу. Под нагрузкой напряжение с умножителя падает на некое dU, при этом прокачивается ток сообразно dU, частоте и емкостям. И дополнительное ограничение: в рабочей точке положительное дифференциальное выходное сопротивление умножителя должно быть по модулю больше, чем отрицательное дифсопротивление лампы.