ФЭУ, Схема включения ФЭУ. Опции

[stells]

В принципе можно и его использовать, но теоретически есть большая доля вероятности, что уйдя в обработку прерываний, может на довольно приличное время оставить высокое напряжение без контроля

это не страшно, ШИМ молотит, АЦП оцифровывает... высокое плывет от загрузки и температуры, и то, и другое во времени изменяется медленно
в случае снятия напряжений для динодов непосредственно с умножителя Вам потребуется (12 динодов + катод = 13) * 2 = 26 каскадов умножения. но если "лишних" 0,5Вт на делитель нет, то придется так и делать

[stells]

вот такой вариант сегодня попробовал. из более-менее высоковольтных транзисторов только КТ815Г под рукой были, поэтому раскачал только -400В (входное напряжение 15В), дроссель серийный RLB (1мГн), ШИМ 8-разрядный, частота 31,25кГц. завтра куплю полевички вольт на 300-400, попробую побольше:

да, нагружен умножитель на 10МОм

попробовал запитать от 5В - те же -400В достижимы (естественно при большем заполнении), осциллограммка на коллекторе:

ток потребления умножителя - 10мА

Сообщение отредактировал stells - Aug 10 2009, 13:17

[artem79]

Я вот такую схему запустил. Довольно стабильно работает. И потребление 1200 В - 20мA.

Заранее извиняюсь схема не полная. Не успел оформить.

Поясню - вход 12-16 В. после транса стоит умножитель.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[stells]

1. а регулировка высокого чем? каждый конкретный экземпляр ФЭУ требует настройки высокого таким образом, чтобы во всем диапазоне загрузки амплитуда импульсов от метрологического источника не менялась (слабо менялась)
2. у Вас есть уверенность, что в Вашем температурном диапазоне (даже с учетом резисторов с низким ТКС) высокое не поплывет?

[artem79]

1. а регулировка высокого чем? каждый конкретный экземпляр ФЭУ требует настройки высокого таким образом, чтобы во всем диапазоне загрузки амплитуда импульсов от метрологического источника не менялась (слабо менялась)
2. у Вас есть уверенность, что в Вашем температурном диапазоне (даже с учетом резисторов с низким ТКС) высокое не поплывет?

Более подробная схема с узлом регулировки.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[stells]

решать Вам, но схема повышающего преобразователя с умножителем и управлением от МК лучше тем, что:
1. высокое стабилизируется (ОС на контроллер у меня на схемке не показана) и при этом измеряется не косвенно, а непосредственно на катоде ФЭУ (правда в Вашем варианте это тоже можно сделать);
2. даже если ОС на контроллер нет, то высокое не должно плыть при условии,что напряжение питание умножителя стабилизировано, а МК кварцованный;
3. дроссель серийный, габариты его намного меньше трансформатора;
4. вся схема - 1 ключ.
при питании 15В я не замерил ток, но блок питания с индикацией до 2-го разряда после запятой показал, что при включении умножителя ток не меняется, это значит, что он где-то 5мА. правда при 400В. какой он будет при 1200В пока сказать трудно

Сообщение отредактировал stells - Aug 10 2009, 14:08

[artem79]

Соглашусь, что есть вопросы по реализации и стабильности. Но для начала есть смысл провести полный цикл испытаний на данной рейлизации. И к тому же похожие схемы используют другие фирмы занимающиеся геофизическими исследованиями и вполне успешно.

[stells]

для начала есть смысл провести полный цикл испытаний на данной рейлизации

конечно пробуйте, всегда лучше все пощупать самому. у меня тоже в той схеме, которую я привел в начале темы, стоит линейный регулятор высокого. естественно греется, поэтому и было желание попробовать повышающий преобразователь. если удастся раскачать его на 1000-1200В и получить приемлемые параметры, то перейду на него, лишние 10мА на входе прибора не помешают... да и пара кв.см. на плате тоже

Сообщение отредактировал stells - Aug 11 2009, 05:33

[stells]

в схеме из поста 32 поменял биполярный транзистор на полевик IRF710 (Udsmax=400V), напряжение питания 15В, дроссель 100мкГн, нагрузка 10МОм.
напряжение на выходе 1200В достигается уже при коэффициенте заполнения порядка 15%, амплитуда напряжения на стоке при этом 300В, ток потребления умножителя (с нагрузкой) 30мА.
осциллограмма напряжения на стоке:

при таком коэффициенте заполнения шаг регулировки очень большой (40-50В).
с дросселем 1мГн 1200В достигается при коэффициенте заполнения около 50%, но ток потребления уже 60мА:

при этом шаг регулировки получается неравномерный. если момент отпирания транзистора попадает в промежуток между всплесками напряжения на стоке, то шаг очень маленький (до 1В), а если на положительный всплеск - то шаг становится большим (до 40В). мне кажется, что нужно уменьшать емкости конденсаторов умножителя (сейчас они 0,1мкФ*250В), чтобы колебательный процесс в контуре дроссель-емкости затухал к моменту отпирания транзистора.
впрочем, может специалисты по силовой электронике что-нибудь подскажут?

Сообщение отредактировал stells - Aug 11 2009, 12:17

[Rst7]

А что у Вас за диоды в умножителе? Походу они очень медленные...

[stells]

А что у Вас за диоды в умножителе? Походу они очень медленные...

bas21, 50нс
частота колебаний в контуре в среднем 400кГц
в посте 39 на первой осциллограмме (L=100мкГн) колебания затухают намного быстрее, чем во второй (L=1мГн). оно и понятно, частота колебаний контура обратнопропорциональна корню из LC. если я увеличил индуктивность, то емкость надо уменьшать

Сообщение отредактировал stells - Aug 11 2009, 13:21

[Rst7]

Так, стоп. Во-первых, мне кажется или нет, на осциллограммах 50 вольт на деление по вертикали? Если да - то у Вас же диоды пробивает (у них 250 вольт по даташиту). Во-вторых - я понимаю, что Вы хотите получить -1200 вольт, но по науке надо перевернуть преобразователь, потому как в Вашей схеме умножение происходит не на обратном ходу - не очень это кошерно

Да и диоды надо брать более матерые - в том смысле, что токи через диоды заметно выше, а значит - больше время восстановления. В даташите на BAS21 говорится о 50нс при 30мА. Я бы поставил что-то типа ES1D - там цифры порядка 25нс при токах ~0.5А. Правда, у них обратное напряжение всего 200В. Но можно что-нибудь поискать еще такого класса.

[stells]

Так, стоп. Во-первых, мне кажется или нет, на осциллограммах 50 вольт на деление по вертикали? Если да - то у Вас же диоды пробивает (у них 250 вольт по даташиту). Во-вторых - я понимаю, что Вы хотите получить -1200 вольт, но по науке надо перевернуть преобразователь, потому как в Вашей схеме умножение происходит не на обратном ходу - не очень это кошерно

1. да, 50 вольт на деление. мне в принципе 1200 и не нужно, хватит и 1000 за глаза, а такую картинку я вижу и при 800В. для 1000В обратное напряжение на диодах составляет 200В, запас остается.
2. на обратном ходу за счет выброса заряжаются емкости нижней линейки, на прямом они перезаряжают верхнюю. если перевернуть умножитель, то первый каскад просто нерабочим будет, а так ничего не изменится.

... поменял емкости умножителя на 4,7нФ, ничего не изменилось, только выходное напряжение упало и пульсации появились

может обратный диод полевичка какую-то роль играет? может в сток последовательно диод нужен?

Сообщение отредактировал stells - Aug 11 2009, 14:00

[Rst7]

2. на обратном ходу за счет выброса заряжаются емкости нижней линейки, на прямом они перезаряжают верхнюю. если перевернуть умножитель, то первый каскад просто нерабочим будет, а так ничего не изменится.

Да, пожалуй, это один хрен.

может обратный диод полевичка какую-то роль играет? может в сток последовательно диод нужен?

Да нет, выброс вниз (ниже земли) сугубо из-за обратного тока через диоды. Их надо заменить.

[stells]

в общем так и не понял я в чем дело, но вот такой вариант работает до 1000В при коэффициенте заполнения 40%, дроссель 1мГн, регулировка плавная по 10В (при 8-разрядном ШИМе) - 256*40%*10В=1000В - все четко, как в аптеке :

ток потребления умножителя с нагрузкой 3МОм пока 40мА, надо еще поработать.
у меня такое подозрение, что все-таки через диод полевичка какая-то рекуперация в источник шла, поэтому появился диод последовательно с дросселем.

да... такой вариант лучше, потому что в первом варианте если в нагрузке КЗ, то на питании может появиться очень большой плюс
хотя... если в первом варианте в плюсовой вывод питание включить этот диод, то будет все тоже самое: и защита от рекуперации, и защита от высокого на питание

ток потребления умножителя с нагрузкой 3МОм пока 40мА, надо еще поработать.

не надо, у меня стоит 3МОм нагрузка и 10МОм делитель ОС, т.е. общее сопротивление в нагрузке 2,3МОм, ток, потребляемый нагрузкой, - 29мА, ток потребления непосредственно умножителя - 11мА

Сообщение отредактировал stells - Aug 11 2009, 17:47