Последовательно два повышающих трансформатора, разумно ли? Опции

[iiv]

Всем привет,

я, как всегда о своих баранах...

Хочется поставить два торроидальных трансформатора (феррит диаметром 110мм), так, чтобы повышать с 17V(RMS)->11kV(RMS).

То есть первый повышает с 17V до 430V, а второй уже до 11kV (здесь и далее только RMS).

Почему так хитро:

1. нужна приемлимая мощность при маленьких габаритах, а именно постоянно надо иметь 500Ватт, но в пике (1мс) до 5кВатт,
2. нагрузка очень не равномерная, то ее нет (50-70% времени), то она пилообразно падает с 0.5А до 1мА, поэтому, зная сопротивление нагрузки, я буду подстраивать частоту, успешный опыт работы на одном трансформаторе 17V->2kV с аналогичной нагрузкой имеется, но вот в нем у меня было три слоя на вторичке (2000 витков), а тут думаю, надо в один слой мотать вторичку у второго трансформатора на 600 витков,
3. нужна оптимизация по весу, почти обязательно, чтобы система была не большая, до 25см длина, ширина, высота и весила не более 5 кг,
4. трансформаторное масло не подойдет, так как ожидаются большие перепады температур так как планируется эксплуатация от северного Урала, до южного Казахстана, и, до 5g ускорения,
5. есть положительный опыт работы с одним таким трансформатором и самопально написанная и успешно работающая система автоподстройки частоты в зависимости от нагрузки,
6. есть надежда, что после первого не сильно высоковольтного трансформатора, выход будет очень гладким и синусоидальным, и на моих 50кГц не пробъет второй трансформатор,
7. система должна работать на как можно максимально высокой частоте, система накачки может генерить частоту вплоть до 30мГц, но, как показывает опыт, оптимум, (в зависимости от нагрузки) находится в диапазоне от 30 до 60кГц для этого феррита.

Теперь после всего вышесказанного, очень прошу Вас, уважаемые друзья, помочь мне ответить на один вопрос:

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что если плотность тока по сечению обмоток у трансформаторов будут одинаковы (первичная с первичной, вторичная с фторичной), то максимум КПД у обоих трансформаторов в зависимости от частоты и нагрузки будут тоже одинаковы?

Спасибо!

ИИВ

[Integrator1983]

Насчет одного витка - всего лишь абстракция, для описания эффекта. Написал бы я о 10 витках - Вам бы легче было?

Связь обмоток в высоковольтном трансформаторе, как правило, плохая - следствие требований к высоковольтной изоляции. Поэтому даже при равномерно уложенной обмотке (что опять таки не всегда получается) имеем приличную индуктивность рассеяния. Кроме того, имеется набор паразитных емкостей (С1 - не учитываем, С1-2 - иногда можно не учитывать, С2 - часто - достаточно большая). То есть, мало того, что нужно пропихнуть энергию через индуктивность рассеяния - так еще и на вторичной стороне реактивка в емкости С2 приличная. Отсюда звоны где не надо и низкий КПД.

Да и выходным диодам, нагруженным на емкость (индуктивной нагрузки ни разу не видел) в режиме ZCS значительно легче живется.

Описанная Вами ситуация с 1 витком не имеет отношения к выбору рабочей частоты.

Не понял, о какой частоте идет речь?