Высоковольтный импульсный трансформатор Опции

[Slonic]

Уважаемые коллеги,

посоветуйте, если знаете, кто мог бы взяться за изготовление трансформатора с выходным напряжением 12 кВ, мощность 50Вт. Или может быть будут какие-то мысли (взять что-то готовое) для следующей схемы:

Трансформатор предназначен для использования в высоковольтном искровом генераторе. С точки зрения электроники - это повышающий преобразователь, выполненный по обратноходовой схеме. В первичной обмотке трансформатора силовой ключ создает импульсы тока (источник питания 12-24в постоянного тока), при его размыкании возникает импульс примерно 250В, который во вторичной обмотке вызывает импульс высокого напряжения. Через диод этот импульс заряжает накопительный конденсатор и затем это все разряжается через искровой разрядник. Процесс повторяется с частотой 200-300 Гц.

Основные параметры:

Напряжение вторичной обмотки: до 12кВ
Коэффициент трансформации: 40-45
Индуктивность первичной обмотки: 20мкГн
Мощность: 50Вт

Важными моментами являются: емкость вторичной обмотки и индуктивность
рассяения первичной. Оба этих параметра должны быть по возможности
минимизированы. Трансформатор используется в портативных приборах, так
что габариты и масса весьма существенны.

В серийном устройстве в настоящее время используется переделанный строчник, но у него есть несколько принципиальных недостатков, о которых я расскажу, если будет необходимость. Самим заниматься трансформаторостроением не хочется и времени особо нет. Планируемый объем заказа - где-то полсотни штук.

[Slonic]

Всем большое спасибо за ответы.

gyrator, я так тоже думаю, поэтому и возник вопрос, где и как изготовить "правильный" трансформатор

kalimusk, с транзисторами на 1000В есть некая проблема. Для того, чтобы загнать заданную мощность при заданном питающем напряжении в обмотку и чтобы при этом получилась разумная частота, нужно обеспечить максимальный ток порядка 20А. Я сейчас использую транзистор на 350В у которого 33мОм в открытом состоянии. Если там будет транзистор на 1200В, то сопротивление будет как минимум на порядок больше. Так что вместо 2Вт будет рассеиваться 20, что никого не устроит. По схеме возбуждения, в принципе, никаких вопросов нет, все работает, проблема только с конструкцией трансформатора.

Гальваническая развязка не обязательна. Я так понимаю, что это влияет только на толщину изоляции между обмотками или есть еще какие-то нюансы?

=AK=, у нас где-то есть специальные стеклянные сосуды по типу миски с притертой крышкой, с потрубком для подключения шланга наверху. Так что, надеюсь, никаких ящиков варить не придется + есть возможность наблюдать за процессом.

Когда дойдет до дела, обязательно напишу о результатах.

Сообщение отредактировал Slonic - Jan 29 2007, 10:33

[kalimusk]

Всем большое спасибо за ответы.

Гальваническая развязка не обязательна. Я так понимаю, что это влияет только на толщину изоляции между обмотками или есть еще какие-то нюансы?

При отсутствии требования к гальв развязке можно складывать напряжение на первичной стороне с напряжением на вторичной. И еще. Через транзистор течет ток заряда выходной емкости. А он прямо пропорционален квадрату коэффициента трансформации и самой емкости, а также напряжению и частоте. Поэтому значение квадрата нужно уменьшать насколько это возможно (за счет увеличения напряжения на стоке в закрытом состоянии). Нужно искать оптимум относительно сопротивления транзистора в открытом состоянии

[Slonic]

janus: спасибо, будем стараться. Вообще, эти емкости специально предназначены для откачки и неоднократно для этого использовались. Но лишние предосторожности никогда не повредят.

kalimusk: то, что можно складывать напряжения - понятно, только даст это всего 3% при данном коэффициенте трансформации. А вот по поводу того, что в первичной обмотке течет ток вторичной на квадрат коэффициента... кажется я что-то здесь не понимаю. Ток в первичной обмотке зависит от индуктивности, напряжения и длительности импульса, так? И если вообще убрать вторичную обмотку он останется таким же... Только магнитному потоку будет некуда деваца и он быстро насытит сердечник. Или все не так?

[kalimusk]

А вот по поводу того, что в первичной обмотке течет ток вторичной на квадрат коэффициента... кажется я что-то здесь не понимаю. Ток в первичной обмотке зависит от индуктивности, напряжения и длительности импульса, так? И если вообще убрать вторичную обмотку он останется таким же... Только магнитному потоку будет некуда деваца и он быстро насытит сердечник. Или все не так?
[/quote]
Емкость вторичной обмотки необходимо зарядить до Ваших тысяч вольт. Для этого на вторичную сторону надо передать энергию, равную Вашим тысячам вольт, умноженным на C, и поделенным на 2. А это можно сделать только за счет огромного тока в первичной обмотке (реактивный ток, практически бесполезный в большинстве высоковольтных технических решений). Вот и текут у Вас десятки ампер в первичной обмотке. Вы можете включить, например, дополнительную высоковольтную емкость к вторичной обмотке и посмотреть что станет.
Бороться с коэффициентом трасформации нужно до оптимума. Желаю удачи.