Умножитель 360V - 6kV не даёт больше 3kV Опции

[wim]

Дросселя нет

И как же Вы собираетесь с помощью ШИМ что-то регулировать? Используете вместо дросселя индуктивность рассеивания трансформатора?

[Уголев Антон]

И как же Вы собираетесь с помощью ШИМ что-то регулировать? Используете вместо дросселя индуктивность рассеивания трансформатора?

И что же не так?




Сообщение отредактировал Уголев Антон - Sep 21 2018, 16:04

[wim]

И что не так?

При идеальном трансформаторе конденсаторы умножителя будут заряжаться всегда до амплитудного значения напряжения. Потому что они просто подключаются через трансформатор к источнику питания. Если хотите сделать регулируемый пуш-пулл, вот пример не очень удачной, но работоспособной схемы. Из 3 В один 1 кВ.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Plain]

У автора по факту линейный стабилизатор, за источник тока R1, поэтому ШИ-регулировка работать будет, другое дело, что обратной связи у него нет, LM5030 используется как дорогая тупая молотилка.

[Уголев Антон]

Если хотите сделать регулируемый пуш-пулл...

А что Вы имеете ввиду под словом "регулируемый", я разве про какую-то регулировку заикался? Мне достаточно того, что пуш-пулл выдаёт на выходе импульсы определённой амплитуды и всё. Мне нужна просто зажигалка, а не стабилизированный источник высокого напряжения. Слово "ШИМ" я употребил по отношению к схеме софт-старта, имея ввиду постепенное нарастание ширины импульсов при запуске пуш-пулла. Ведь у меня умножитель работает как генератор одиночного высоковольтного импульса, до тех пор, пока не пробьёт воздух между электродами. А значит софт-старт должен облегчить нагрузку на выход вторичной обмотки пуш-пулла в момент начала процесса заряда умножителя. А на случай перегрузки вторичной обмотки будет срабатывать защита в первичной на превышение в ней тока больше 5А.
В вашей же схеме на выходе стоит LC-фильтр с выходом 1кВ. И где же я найду конденсаторы на полное напряжение 5 кВ в моём случае?
Вон, слышите, что Plain говорит? "Тупая молотилка" и всё. Друзья, поймите наконец, что проблема у меня не с драйвером умножителя, я его потом может из золота сделаю, а может из дерева. У меня проблема с самим умножителем. почему он не заряжается до 5 киловольт при наличии на его входе импульсов амплитудой аж 400V ?

Сообщение отредактировал Уголев Антон - Sep 21 2018, 18:07

[wim]

В вашей же схеме на выходе стоит LC-фильтр с выходом 1кВ.

Вы не поняли. LC-фильтр в моей схеме - это помехоподавляющий фильтр. Для пробоя воздуха он, есс-но, не нужен. Накопительный дроссель подключен к средней точке первичной обмотки трансформатора. Эта топология называется current fed (пуш-пулл, питаемый током).

У автора по факту линейный стабилизатор, за источник тока R1, поэтому ШИ-регулировка работать будет

Так он же собирается его "позамыкать на авось".

[Уголев Антон]

Кстати, вот, полюбуйтесь, сам умножитель. Диоды промаркированы HS1M.

Эта топология называется current fed (пуш-пулл, питаемый током).

А почему питать напряжением то нельзя?

[Plain]

почему он не заряжается до 5 киловольт

Вам же давно сказали — полосовой фильтр:



В реальности же, номинальные 10 нФ у керамических конденсаторов маркетологи указывают при нуле на них, а при 650 В вполне может остаться на порядок меньше, ну и безвестные диоды имеют право быть на порядок тяжелее.

[gte]

И что же не так?

Выдался выходной и выдана схема, без которой все предыдущее можно не читать. Вся разгадка в трансформаторе.
Возьмите генератор, подключите к нему первичную (низковольтную) обмотку трансформатора (с подключенным умножителем к вторичной обмотке) через небольшой резистор. Измеряйте осциллографом напряжение на резисторе (ток) и напряжение на первичной обмотке трансформатора (после резистора). Пройдите частоты от 1 до 100 кГц и найдите точки последовательного и параллельного резонансов (точки, где сдвиг фаз ноль - где минимумы/максимумы тока/напряжения). Результат сообщите здесь.

[Уголев Антон]

Возьмите генератор...

Где б его взять. Покупать надо. До сих пор без него обходился. Лабораторную работу, значит, проделать, как в институте? Хорошо бы. Спасибо, будем искать возможности.
Резистор 100 ом нормально?
Вы имеете ввиду подключить генератор прямоугольных двуполярных импульсов к одной из первичных обмоток?
А мерить то что, сами частоты резонанса или величины тока/напряжения на этих частотах или ещё и напряжение на выходе умножителя?
А вообще как может работать в таком широком диапазоне трансформатор, ведь на малых частотах сердечник ферритовый будет входить в насыщение, если не изменить кол-во витков первички. Т.е. на низких частотах скорее всего неадекватно будет работать сам трансформатор.
(Forgive the kettle)

Сообщение отредактировал Уголев Антон - Sep 22 2018, 16:44

[gte]

Где б его взять. Покупать надо. До сих пор без него обходился. Лабораторную работу, значит, проделать, как в институте? Хорошо бы. Спасибо, будем искать возможности.

Можно снять в симуляторе, только потребуется адекватная модель трансформатора.
Можете просто плавно изменять частоту генерации того, что имеете и смотреть напряжение на выходе умножителя. Начните с 10 кГц. Без нагрузки можете получить даже больше чем желаете.

Резистор 100 ом нормально?
Вы имеете ввиду подключить генератор прямоугольных двуполярных импульсов к одной из первичных обмоток?
А мерить то что, сами частоты резонанса или величины тока/напряжения на этих частотах или ещё и напряжение на выходе умножителя?

Генератор синуса, резистор порядка единиц Ом, на выходе ничего смотреть не надо.

[Уголев Антон]

Начните с 10 кГц...

На 10 кГц уже другой транс мотать надо, индукция в насыщение входить будет.
У меня на схеме пуш-пулла есть переменный частотозадающий резистор 50 кОм на ноге Rt. Я менял частоту от 50 до 100 кГц, никаких существенных изменений не замечал.
Вы хотите сказать, что нормальная работа умножителя возможна только на каких-то резонансных частотах?
И без нагрузки нельзя, напряжение на выходе измерять надо в реальном времени через ОУ.
И почему нужно начинать именно с 10кГц? Ведь на низких частотах скорость переходного процесса на выходе умножителя низкая.
(см. http://www.rotr.info/electronics/theory/en....htm#transient)

А вы не разделяете мнение о несоответствии компонентов (диодов и конденсаторов) заявленным требованиям? Почему я склонен так думать? Потому что собирал однажды умножитель на том же пуш-пулле по двуполярной схеме умножения на 4. На вход давал 170V, на выходе получал 680V на нагрузке! Но я этот умножитель собирал не из SMD-компонентов, а из китайских диодов HER108 и наших плёночных конденсаторов. Так работает всё за милую душу на частоте 50 кГц. Правда там конденсаторы у меня не 10nF, а 100nF, и резистор на входе умножителя 50 Ом. Я конечно мог бы из этих же компонентов собрать и умножитель на 14, но он огромный получится, места много занимать будет. А хотелось поменьше.

Сообщение отредактировал Уголев Антон - Sep 22 2018, 17:44

[gte]

На 10 кГц уже другой транс мотать надо, индукция в насыщение входить будет.

Ничего не мешает уменьшить напряжение питания.

У меня на схеме пуш-пулла есть переменный частотозадающий резистор 50 кОм на ноге Rt. Я менял частоту от 50 до 100 кГц, никаких существенных изменений не замечал.
Вы хотите сказать, что нормальная работа умножителя возможна только на каких-то резонансных частотах?

Не обязательно, но их необходимо учитывать как и то, что большой коэффициент трансформации.

И почему нужно начинать именно с 10кГц? Ведь на низких частотах скорость переходного процесса на выходе умножителя низкая.

Мало данных, что бы указать точнее. Самое простое - снять характеристику. Лучше на синусе, на прямоугольнике картинка будет не чистая.

Так работает всё за милую душу на частоте 50 кГц. Правда там конденсаторы у меня не 10nF, а 100nF.

Параллельный резонанс образуется параллельной емкостью колонн умножителя, в том числе емкостью диодов, и индуктивностью трансформатора. Что 10nF, что 100nF не заметны, а вот количество секций влияет напрямую.
Ниже параллельного резонанса нагрузка носит индуктивный характер, выше емкостной, затем последовательный резонанс вместе с индуктивностью рассеяния.
Да, у любого умножителя есть внутреннее сопротивление и выходное напряжение меньше в том числе по этому и по тому, что на каждой следующей секции напряжение немного меньше предыдущей. Диоды надо выбирать с небольшой емкостью.

А вы не разделяете мнение о несоответствии компонентов (диодов и конденсаторов) заявленным требованиям?

Вполне разделяю. При расчетах поставьте худший вариант -остаточную емкость для дешевой керамики при используемом напряжении и купите другие диоды не на алиэкспресс. При испытаниях используйте делитель, например, на 200 МОм.