Генератор микросекундных импульсов Опции

[Муравей]

Нужно сгенерировать импульсы согласно стандарту МЭК 61000-4-5-95.
Амплитуда до 3 кВ, длительности до нескольких десятков мкс (прикрепил рисунок).
Цель - проверка производимой аппаратуры на устойчивость к этим импульсам. Фактически разработка испытательного стенда. Попробовать разработать такое решили исходя из наличия источника 3кВ MCA 750-3000.
Так как опыта в HV очень мало, то хочу критики. Вообще реальная ли затея ?
Как планируется сделать: всю установку засунуть в шкаф из оргстекла с концевиком на двери, который при открытии двери отключает источник. Сигнальная лампа с наличием HV тоже на всякий случай. Далее с выхода источника - ключ , через который заряжается промежуточная ёмкость. Когда надо шибануть испытуемый прибор, источник отрубается (для безопасности) и напруга с накопительного кондёра через другой ключ сливается уже через стандартную (из стандарта, прикрепил рисунок) схему из двух кондёров и резисторов на нагрузку.
Так же в планах предусмотреть ключ для безопасного слива накопленной в ёмкости энергии.
С выбором резисторов и кондёров примерно ясно что и как. Вопрос по ключам - чем лучше коммутировать, реле или IGBT ? Ведь пиковые токи >100А, напряжения 3кВ.
Кто такие ключи производит ?
Заранее спасибо за ответы.

Сообщение отредактировал Муравей - Dec 22 2015, 14:35

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Guest_TSerg_*]

Подумать над генератором Маркса - Аркадьева?

[Stas]

Разрядка емкости через цепочку лавинных транзисторов?

[Guest_TSerg_*]

Только не емкости, а емкостей.
Источник напряжения может быть 300-400 В, т.е. просто от сети.
Т.е. зарядка идет емкостей параллельно от 400 В, а при коммутации они соединяются последовательно и дают сумму своих напряжений.
Чем коммутировать - второй вопрос. Главное, что при 6-8 каскадах резко снизятся требования к коммутирующим элементам и емкостям (безиндуктивность - остается).

[Stas]

О, вот к примеру

Ну и так далее. Есть книжка про использование лавинного пробоя, Дъяконов автор, если не путаю, как называется запамятовал. Могу уточнить. как веселые картинки можно посмотреть

[Guest_TSerg_*]

О, вот к примеру

Да, можно и так, однако токи у ТС все же большие. Поэтому лучше использовать управляемое включение.
Будет сложнее, но надежнее и управляемость выше.

Пример (100 V - > 300 V на 160 V транзисторах):

[spf]

О, вот к примеру

Ну и так далее. Есть книжка про использование лавинного пробоя, Дъяконов автор, если не путаю, как называется запамятовал. Могу уточнить. как веселые картинки можно посмотреть

Статья этого автора - http://kit-e.ru/articles/elcomp/2010_08_49.php

Схемы на лавинных транзистора используются для нано-импульсов.

[Муравей]

Эх... Неужели не существует простого коммутирующего устройства , типа реле или IGBT-модуля, которое бы слило несколько десятков Джоулей на нагрузку ~десятка Ом ?
Ток , конечно, не малый , но он ведь импульсный . Может это как-то упростит схемотехнику ?
Сразу скажу, что изделие тиражировать в планах нет, поэтому компоненты могут быть дорогие .

[Tanya]

Эх... Неужели не существует простого коммутирующего устройства , типа реле или IGBT-модуля, которое бы слило несколько десятков Джоулей на нагрузку ~десятка Ом ?

Разрядник газовый?

[Муравей]

Разрядник газовый?

Ими разве можно управлять?

А по поводу реле, вот , например, есть реле HF140FF в исполнении W http://www.hongfa.com/pro/pdf/HF140FF_I_en.pdf
По напряжению близко к требуемому, но ток 10А. Интересно, если через контакты средний ток будет много меньше, но пиковый на несколько микросекунд будет превышать на порядок, на сколько это снизит ресурс реле? Быстро ли подгорят контакты?

[spf]

Разрядник газовый?

Надо разобрать генератор и посмотреть, как там сделано :-)
ГЕНЕРАТОР МИКРОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ ГМИ-1

Технические характеристики

3.1 Амплитуда импульсов напряжения (положительной и отрицательной полярности), kV 0,5; 1,0; 2,0; 4,0(±10 %)
3.2 Длительность фронта импульса напряжения, µs 1,0 (±30 %)
3.3 Длительность импульса напряжения, µs 50,0 (±20 %)
4 В режиме короткого замыкания (нагрузка не более 0,1 Ω):
4.1 Амплитуда импульса тока (положительной и отрицательной полярности), kA 0,25; 0,5; 1,0; 2,0(±10 %)
4.2 Длительность фронта импульса тока, µs 6,4 (±20 %)
4.3 Длительность импульса тока, µs 16,0 (±20 %)
5 Выходное сопротивление, не более, Ω 2,0
6 Период следования выходных импульсов, не менее, min 1

Интересно, если через контакты средний ток будет много меньше, но пиковый на несколько микросекунд будет превышать на порядок, на сколько это снизит ресурс реле? Быстро ли подгорят контакты?

на два порядка должно быть превышение - 2,0 кА (2000А) [MAX]

[Муравей]

Надо разобрать генератор и посмотреть, как там сделано :-)

Ни у кого нет фоток разобранного генератора?

Почитал про генератор Маркса - красивая идея.

[wim]

Ими разве можно управлять?

Можно, называется это тиратрон.
Кстати, вот так выглядят пробники, используемые для калибровки испытательных генераторов МИП. Вы же намерены воспроизвести форму импульсов тока и напряжения, ну так без пробников никак не обойтись. Может, проще купить готовый прибор?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Guest_TSerg_*]

Ни у кого нет фоток разобранного генератора?

Обращайтесь к коллегам:

http://comsignal.ru/public/gvi1/doc/gvi1re.pdf
http://www.emzlvi.ru/files/Catalog/pribor/GVI2000M.pdf

[Муравей]

Обращайтесь к коллегам:

http://comsignal.ru/public/gvi1/doc/gvi1re.pdf
http://www.emzlvi.ru/files/Catalog/pribor/GVI2000M.pdf

Спасибо, по первой ссылке на 8 странице есть полезная структурная схема.

Да, можно и так, однако токи у ТС все же большие. Поэтому лучше использовать управляемое включение.
Будет сложнее, но надежнее и управляемость выше.

Пример (100 V - > 300 V на 160 V транзисторах):

Попробовал помоделировать Ваш пример. Ввёл небольшой разброс по временам открытия транзисторов, он ведь всё равно будет. В худшем случае получается между коллектором и эмиттером может быть до 300В.
В моём случае, если я буду строить схему из ячеек по 500В, то всё равно нужно закладывать транзисторы , которые держат до 3кВ. Как-то читал, что есть такие ПП приборы, как лавинные тиристоры . Может быть уместнее в качестве ключей их применить в этой схеме ?