Управление Электро-оптическим затвором, Генератор короткого высоковольтного импульса Опции

[ikm]

Уважаемые господа, возникла необходимость сделать схему для управлени ЭОЗ. Есть несколько идей и путей их реализации:
1)В одном "плече" создать постоянное высоковольтное(до4,5 кВ) напряжение, во втором делать отрицательный(относительно земли) короткий импульс тойже амплитуды.Оба плеча соеденены между собой кондёром.ЭОЗ подключен одной обкладкой к 1-му плечу второй к земле.Второе плечо сделано по схеме Маркса либо на PNP либо на MOSFET.

2)В одном "плече" создать постоянное высоковольтное(до4,5 кВ) напряжение и его просто замыкать на землю.Здесь в качестве ключа можно использовать последовательное соеденение нескольких NPN или mosfet работающих в режиме "пробоя".

Требование к выходному сигналу: Постояная полка в 4,5 кВ падает до нуля(фронт спада не более 12 нс, длительность от 100 нс до 5мкс) с частотой повторения до 1 кГц.

Кто сталкивался с подомного рода схемами. И какие советы по выбору семы можете дать.

[DS]

На такие времена открывания обычно акустооптикой пользуются. Для Покельса обычно 5 - 10 нс длительность, и соответственно, более вразумительная схема.

[ikm]

На такие времена открывания обычно акустооптикой пользуются. Для Покельса обычно 5 - 10 нс длительность, и соответственно, более вразумительная схема.

Поекльс это другая тема.У насвнутри резонаторная схема.

Сообщение отредактировал ikm - Jan 16 2007, 23:17

[DS]

На такие времена открывания обычно акустооптикой пользуются. Для Покельса обычно 5 - 10 нс длительность, и соответственно, более вразумительная схема.

Поекльс это другая тема.У насвнутри резонаторная схема.

Так вроде электрооптика и есть ячейка Покельса. Для Q-свичей всегда используются акустооптические затворы. Стоить будет явно не дороже.

[ikm]

Так вроде электрооптика и есть ячейка Покельса. Для Q-свичей всегда используются акустооптические затворы. Стоить будет явно не дороже.

Да вы правы Покельс это и есть ЭОЗ. Просто меня сбило столку что вы назвали его акустооптикой. Это принципиально разные вещи акустооптика никогда не используется внутри резонаторных схемах.В основном она используется для модуляции уже готового пучка. Наоборот электрооптика в зачастую использутся внутри резонатора для модуляции добротности.Впринципе акустооптику можно назвать электрооптикой т.к. там тоже используется электрический сигнал для управления.
И всётаки мне нужен передний фронт а не длительность.

[DS]

Так вроде электрооптика и есть ячейка Покельса. Для Q-свичей всегда используются акустооптические затворы. Стоить будет явно не дороже.

Да вы правы Покельс это и есть ЭОЗ. Просто меня сбило столку что вы назвали его акустооптикой. Это принципиально разные вещи акустооптика никогда не используется внутри резонаторных схемах.В основном она используется для модуляции уже готового пучка. Наоборот электрооптика в зачастую использутся внутри резонатора для модуляции добротности.Впринципе акустооптику можно назвать электрооптикой т.к. там тоже используется электрический сигнал для управления.
И всётаки мне нужен передний фронт а не длительность.

Да Вы что ? Я первый раз об этом слышу. Да, в первых пикосекундных лазерах применялись внутрирезонаторные Покельсы, но это было лет двадцать тому назад. Сейчас Q-свичи исключительно акустооптические. Если нужен передний фронт - в Питере делают вполнее хорошие драйверы с длительностью импульса порядка 10 нс. Мы ими пользуемся для вырезания импульсов из seedа. Если интересно, спрошу координаты.

[khach]

Да Вы что ? Я первый раз об этом слышу. Да, в первых пикосекундных лазерах применялись внутрирезонаторные Покельсы, но это было лет двадцать тому назад. Сейчас Q-свичи исключительно акустооптические. Если нужен передний фронт - в Питере делают вполнее хорошие драйверы с длительностью импульса порядка 10 нс. Мы ими пользуемся для вырезания импульсов из seedа. Если интересно, спрошу координаты.

Да нет, стоят родные, в современных импульсных YAG. И куча фирм их выпускает, и драйверы к ним.
Драйверы, по крайне мере для лазеров (с коротким импульсом) строяться сейчас из полевиков по лестничной схеме. Полевики выбираются по компромиссу максимальное напряжение-минимальная емкость затвора. Еще зависит, как часто он срабатывать должен- если единицы-десятки герц- то особых проблем нет, если чаще- надо думать о перегреве. На каждый полевик- свой импульсный трансформатор. Если надо длинный импульс- то в добавление к ВЧ трансформатору для фронтов ставят еще одни трансформатор с выпрмителем и питают его меандром, для создания полочки. В режиме открывания обязательно выравнивают напряжение на полевикх с помощью высоковольтных стабилитронов. А еще можно зашитить каждый полевик газовым разрядником- тогда схема вообще вечная получается. Еще применяется регенаративное окрывание- когда верхний транзистор поддрайвливает затвор нижнего. Тут огромный простор для ноухау (трансфоматороное, стабилитронное, еще хз какое). Время открывания отдельных полевиков регулируют с помощью мелких индуктивностей, доматывая их индивидуально при работе в легком режиме.

[ikm]

лестничной схеме.

Не понял это как

На каждый полевик- свой импульсный трансформатор.

К затвору? И что на другом конце трансформатора

В режиме открывания обязательно выравнивают напряжение на полевикх с помощью высоковольтных стабилитронов.А еще можно зашитить каждый полевик газовым разрядником- тогда схема вообще вечная получается.

В схеме предполагается что выходное напряжение будет менятся от 3кВ до 5 кВ

Тут огромный простор для ноухау (трансфоматороное, стабилитронное, еще хз какое). Время открывания отдельных полевиков регулируют с помощью мелких индуктивностей, доматывая их индивидуально при работе в легком режиме.

А не могли бы вы подсказать где об этом почитать можно, потомучто без предварительных расчетов здесь не обойтись.

[khach]

лестничной схеме.
Не понял это как

Каскод с разными извращениями. Типа как на рисунке.

К затвору? И что на другом конце трансформатора

Да, через резистор токоограничительный. На стороне управления может быть по-разному. Трансформаторы могут быть соеденены последовательно, могут каждый иметь свой транзисторный драйвер. Неплохо работают трансформаторы 1:1 из куска коаксиального кабеля, продетого в трансфлюктор (двойной ферритовый сердечник)- тогда оплетка работает первичкой, а центральная жила-вторичкой и развязка по постоянке легко обеспечивается. Но импульс слишком короткий получается, иногда надо вводить дополнительную поддержку транзистора в открытом состочнии. Была еще схема поддержки с диодными оптронами в фотовольтаическом режиме, но найти такие оптроны трудно.

В схеме предполагается что выходное напряжение будет менятся от 3кВ до 5 кВ

Разрядники защищают только от катастрофического перенапряжения при сбое схемы управления или самооткрытии одного транзистора. При этом обычно срывает колеебания в ВВ преобразователе (с самовозбуждением) и схема неумирает. Стабилизация высокого идет по напряжению питания ВВ преобразователя.

Про почитать- это трудно. Можно поискать еще схемы драйверов стрик-камер. Там теже проблемы.

При 1Кгц понадобится второе плечо для заряда, иначе задний фронт будет слишком длинный или будет гореть зарядный резистор. Также полезно делать полный мост, когда поккельс управляется двумя импульсами противоположной полярности половинного напряжения. Транзисторов в четыре раза больше, зато помеховая обстановка лучше и с изоляцией меньше проблем. Какая у вас емкость поккельса и кабелей?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ikm]

Каскод с разными извращениями. Типа как на рисунке.

эти PDF я уже читал.Просто боюсь что при открытии не будет до нуля проседать из-за потерь на проводах.Поэтому в форум и обратился.

Стабилизация высокого идет по напряжению питания ВВ преобразователя.

Какого ВВ преобразователя?

При 1Кгц понадобится второе плечо для заряда, иначе задний фронт будет слишком длинный или будет гореть зарядный резистор. Также полезно делать полный мост, когда поккельс управляется двумя импульсами противоположной полярности половинного напряжения. Транзисторов в четыре раза больше, зато помеховая обстановка лучше и с изоляцией меньше проблем. Какая у вас емкость поккельса и кабелей?

Не, токи предположительно не большие. А вот мост, чего-то не догоняю, как приделать, там ведь нужно чтобы всё время была полка в *кВ и на некоторое время опускалась до нуля и не понятно что брать средней точкой моста.

Ёмкость Покельса около 10-ов пФ, а кабелей не знаю раньше ребята ипользовали абы какие.Буду переводить на коаксиал.