Генератор микросекундных помех, имитация МП Опции

[hbot]

Привет!

Не знает ли кто, можно ли как-нибудь создать микросекундные импульсы без специального генератора:
напряжение до 2кВ,
нарастание импульса порядка 1мкс,
спад импульса порядка 100мкс?

Нужно для проверки устройств на стойкость к этим импульсам.

[hbot]

Вот такой вопрос.
А если я поставлю 2х выводной газовый разрядник в самом начале схемы между +24В и GND, то он сможет уменьшить напряжение диф. 1кВ МП вольт до 600В? Тогда варистору V2 должно быть легче - его ток в момент помехи упадет. Как вам такой подход?

[Andy Mozzhevilov]

Вот такой вопрос.
А если я поставлю 2х выводной газовый разрядник в самом начале схемы между +24В и GND, то он сможет уменьшить напряжение диф. 1кВ МП вольт до 600В? Тогда варистору V2 должно быть легче - его ток в момент помехи упадет. Как вам такой подход?

Во-первых, газовый разрядник - прибор относительно медленный, но мощный. Фронт микросекундной помехи пролетит дальше до срабатывания разрядника, то есть сработает он у вас где-то на киловольте (нужно уточнять по datasheet на конкретный тип, но на вскидку будет так). После срабатывания разрядник посадит всё через себя, и дальше помеха в схему не пойдет. Поэтому при применении разрядника задача остальной части схемы - ослабление переднего фронта помехи, который успел пролететь до срабатывания разрядника. А также ослабление помех, амплитуда которых недостаточна для срабатывания разрядника.
Во-вторых, для выключения разрядника нужно перестать пропускать ток через него, а у вас - источник питания 24В будет поддерживать разряд, то есть будет работать в режиме КЗ, пока либо источник не отключится, либо разрядник не разлетиться (скорее всего выбьет какие-то предохранители в источнике). Поэтому разрядник нельзя включать на входе в вашем случае.

[hbot]

Во-первых, газовый разрядник - прибор относительно медленный, но мощный. Фронт микросекундной помехи пролетит дальше до срабатывания разрядника, то есть сработает он у вас где-то на киловольте (нужно уточнять по datasheet на конкретный тип, но на вскидку будет так).

Epcos говорит, что при фронте 1кВ/мкс их EC90X срабатывает при напряжении меньше 600В, если я правильно понял из даташита. Для меня 600В уже хорошо было бы.

Во-вторых, для выключения разрядника нужно перестать пропускать ток через него, а у вас - источник питания 24В будет поддерживать разряд, то есть будет работать в режиме КЗ, пока либо источник не отключится, либо разрядник не разлетиться (скорее всего выбьет какие-то придохранители в источнике). Поэтому разрядник нельзя включать на входе в вашем случае.

А если последовательно разряднику варистор или PTC включить? Не поможет?

[Andy Mozzhevilov]

Epcos говорит, что при фронте 1кВ/мкс их EC90X срабатывает при напряжении меньше 600В, если я правильно понял из даташита. Для меня 600В уже хорошо было бы.

А что в этом хорошего?

А если последовательно разряднику варистор

Напряжение срабатывания увеличится на пороговое напряжение варистора. Да, после снятия помехи варистор прервет ток через разрядник.
Но какой в этой схеме смысл, если можно ставить варистор без разрядника?

или PTC включить? Не поможет?

А что PTC будет делать? Какую функцию выполнять?




PS: У вас же в принципе схема изначально в правильном направлении нарисована. Нужно только еще чуть доработать и посчитать элементы.
Зачем вам разрядник? Что он сделает такого, чего не обеспечивает приведенная вами схема?

[hbot]

Зачем вам разрядник? Что он сделает такого, чего не обеспечивает приведенная вами схема?

Те "Derating Curves" на варисторы Epcos, на которые вы мне глаза открыли, меня совсем убили, т.к. там для 10-ти импульсов длиной по 100мкс допустимый ток варистора падает до 250А примерно. Т.е. мне получается надо по 3 штуки каждого еще влепить, чтобы нужный ток испытаний выдержать. Места на плате у меня не богато, поэтому этот вариант мне не нравится.

Следующий момент - это остаточное перенапряжение на варисторах в момент прихода помехи. Я еще не знаю, как например S14K20 или S14K35 в реале работают, но эпкосовские модели в Оркаде мне дают до 120В стабильно втечение 100мкс. Как на это отреагирует стоящий за фильтром Traco - я тоже не знаю.

Вот я и подумал, что, может, с помощью разрядника отвести часть энергии и понизить напряжение помехи на входе, чтобы облегчить жизнь варисторам.

P.S. Про PTC я думал, что оно ограничит ток в разряднике, чтоб он потух. Но это так - не более чем предположение, может, оно так вообще и работать не будет.

[Andy Mozzhevilov]

Те "Derating Curves" на варисторы Epcos, на которые вы мне глаза открыли, меня совсем убили, т.к. там для 10-ти импульсов длиной по 100мкс допустимый ток варистора падает до 250А примерно. Т.е. мне получается надо по 3 штуки каждого еще влепить, чтобы нужный ток испытаний выдержать. Места на плате у меня не богато, поэтому этот вариант мне не нравится.

Не знаю насчет параллельного соединения варисторов, я бы не стал так делать. Вам нужно просто варистор брать больше, на 14-ый, а 20-ый, или еще больше.

Следующий момент - это остаточное перенапряжение на варисторах в момент прихода помехи. Я еще не знаю, как например S14K20 или S14K35 в реале работают, но эпкосовские модели в Оркаде мне дают до 120В стабильно втечение 100мкс.

На графиках из документации на варисторы примерно так и есть при токе через варистор 1кА.

Как на это отреагирует стоящий за фильтром Traco - я тоже не знаю.

Ну так говорю же, ставьте следующую ступень защиты резистор-TVS, в этому случае у вас TVS будет ограничивать остаточные 120В на варисторе до примелемых 50В по документации DC-DC.
Другое дело, что вам еще нужно посмотреть, как поведет себя DC-DC при провале напряжения на входе при подаче помехи. Но тут не имеет значения - варистор у вас или разрядник в схеме защиты. Даже с разрядником возможно будут более сложные условия.

Вот я и подумал, что, может, с помощью разрядника отвести часть энергии и понизить напряжение помехи на входе, чтобы облегчить жизнь варисторам.

Ну я уже пояснил выше, почему разрядник так нельзя включать. А если включить как можно, то смысла в вашей схеме в нем уже не будет.

P.S. Про PTC я думал, что оно ограничит ток в разряднике, чтоб он потух. Но это так - не более чем предположение, может, оно так вообще и работать не будет.

Он не моментально разогреется до такой температуры, чтобы уменьшить ток через разрядник до порогового, при котором разряд прекратится. А может и вообже не достигнет такого значения. В любом случае - ему будет нужно десятки-сотни миллисекунд для срабатывания, то есть если даже он позволит отключить разрядник, то:
1. Все это время на входе Traco у вас будет 0 вольт (ну или близко).
2. Не факт, что он отключит разрядник раньше, чем что-то глюканет в источнике +24.