Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Генератор ВВ импульсов для искрового дефектоскопа
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Высоковольтные Устройства - High-Voltage
Marchel
Дано задание на изготовление генератора импульсов амплитудой 10...40...60кВ регулируемое, с контролем выходного напряжения и фиксацией факта пробоя, длительность порядка 5...10мкс, частота повторения 0...20...40Гц. Переносной, питание 12В.
С управлением проблем нет, сложности в выходным каскадом.
В теме новичок, может, кто занимался подобными устройствами ?
Пока предполагается повышающий DC-DC до 400В, затем FlyBack либо прямоходовый на IR21271. напр., затем первичная обмотка на ферритовом стежне, вставленный в изолирующий каркас(тефлон), на котором секционированная вторичная обмотка.
Проблема в
1) не удается получить искровой промежуток более 10мм (при увеличении числа витков вторичной появляются щелчки - при заземлении одного из выводов раньше, не такие, как при пробое искрового промежутка)
2) не удается вывести на экран форму и амплитуду выходного импульса, пробовали с резистивным делителем и с пробной обмоькой в 10 витков
Просьба подсказать, кужа копать. Если есть описание уже готовой конструкции..... rolleyes.gif
HardEgor
Цитата(Marchel @ Jun 14 2016, 16:26) *
2) не удается вывести на экран форму и амплитуду выходного импульса, пробовали с резистивным делителем и с пробной обмоькой в 10 витков

Используют конденсаторный делитель. Вы хотя бы форум почитали, все эти или похожие вопросы уже обсуждались.

А так стоит почитать книги:
Костиков В. Г., Никитин И. Е. "Источники электропитания высокого напряжения РЭА" М.:Радио и связь 1986
Месяц Г. А., Насибов А. С., Кремнев В. В. "Формирование наносекундных импульсов высокого напряжения," М.:Энергия 1970
Закарюкин В. П. "Техника высоких напряжений" Конспект лекций Иркутск: ИрГУПС 2003
Верещагин И.П. "ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ" Учебное пособие М.:Изд-во МЭИ 1999
Вдовин С. С. "Проектирование импульсных трансформаторов" Л.:Энергоатомиздат 1991
gte
Цитата(Marchel @ Jun 14 2016, 12:26) *
Проблема в
1) не удается получить искровой промежуток более 10мм (при увеличении числа витков вторичной появляются щелчки - при заземлении одного из выводов раньше, не такие, как при пробое искрового промежутка)
2) не удается вывести на экран форму и амплитуду выходного импульса, пробовали с резистивным делителем и с пробной обмоькой в 10 витков

1.Десятки киловольт и 10 мкс. Учитывайте влияние емкостей и используйте изоляцию отличную от воздуха.
Кроме того, изучите резонансы.
2. Почитайте здесь.
AndreyVN
Цитата(Marchel @ Jun 14 2016, 12:26) *
...
2) не удается вывести на экран форму и амплитуду выходного импульса, пробовали с резистивным делителем и с пробной обмоькой в 10 витков
Просьба подсказать, кужа копать. Если есть описание уже готовой конструкции..... rolleyes.gif


А почему решили, что резистивный делитель искажает истинную картину?
Вот, например: Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Yuri7751
Цитата
А почему решили, что резистивный делитель искажает истинную картину?

А наличие конденсаторов в схеме вам ни очём не говорит?
gte
Цитата(AndreyVN @ Jun 23 2016, 11:57) *
А почему решили, что резистивный делитель искажает истинную картину?
Вот, например:

Потому, что резисторы высоковольтного делителя имеют высокое сопротивление и вместе с паразитной емкостью резисторов делителя на землю получается RC цепочка с распределенными параметрами.
Herz
Цитата(gte @ Jun 28 2016, 09:02) *
Потому, что резисторы высоковольтного делителя имеют высокое сопротивление и вместе с паразитной емкостью резисторов делителя на землю получается RC цепочка с распределенными параметрами.

Потому высокоомные делители делают с компенсацией. Наряду с резистивным - конденсаторный делитель. Вроде ничего революционного.
AndreyVN
Цитата(Yuri7751 @ Jun 27 2016, 07:51) *
А наличие конденсаторов в схеме вам ни очём не говорит?

Вообще-то вопрос был адресован автору темы, что с чем он сравнивал.
К стати, обсуждаемый делитель работает на измерение постоянного напряжения с высокой точностью.

Еще один вариант делителя с АЧХ до 1200МГц, см. рис. 18,19, как раз для исследования импульсных режимов из известного препринта В.С. Белкин Г.И. Шульженко.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

PS. Как это часто бывает, автор темы уже забыл о своем вопросе, а мы тут копья ломаем...
Marchel
Автор темы не забыл, он читает и пытается вникнуть в тему. Спасибо за подсказки. Много нового и интересного.
Пока уперся в материал для каркаса - при выходе более 10-15 кВ появляются микроразряды, дальше больше, так что пока идет борьба с этим явлением. rolleyes.gif
AndreyVN
Цитата(Marchel @ Jun 29 2016, 09:28) *
Автор темы не забыл, он читает и пытается вникнуть в тему. Спасибо за подсказки. Много нового и интересного.
Пока уперся в материал для каркаса - при выходе более 10-15 кВ появляются микроразряды, дальше больше, так что пока идет борьба с этим явлением. rolleyes.gif

Приятно слышать!
А к точности амплитуды импульса жесткие требования? В любом случае, Вам придется
делать источник постоянного высокого напряжения и высоковольтные ключи, которые будут работать на оконечный импульсный трансформатор.
Ключи можно сделать либо на лавинных транзисторах или на цепочке WARP типа IRGB20B60PD?
Видел публикации с использованием IRGB20B60PD, кажется, до 6 кВ.
Marchel
Цитата(AndreyVN @ Jun 29 2016, 09:25) *
А к точности амплитуды импульса жесткие требования?
Вам придется делать источник постоянного высокого напряжения и высоковольтные ключи, которые будут работать на оконечный импульсный трансформатор.

К точности амплитуды требования чтобы мерить, т.е. 2,5% думаю хватит, а то и 4%. Пока у меня резистивный делитель без частотной коррекции (длительность постоянная -> форма повторяемая, результат буду масштабировать)..
Силовая простая - прямоходовый с драйвером IR21271, ключ типа 4-6N80. питание up to 500V.
Пока проблема с трансформатором (ферритовый стержень, на нем первичная, все это в трубе, поверх которой намотана высокая секционированная. Так вот через стенку трубы получаются микроразряды, и чем выше, тем больше), ищу материал для каркаса, может найду правильный (в смысле электропрочный) фторопласт Ф4. Или попробую ленту из идентичного материала.
AndreyVN
Как я догадываюсь, конструкция трансформатора позволяет мотать вторичку без ограничения габарита.
Я практиковал каркасы из стеклоткани с эпоксидкой, делал "стержень" нужного профиля и габарита из фторопласта, обматывал целофаном, затем обматывал стеклотканью с эпоксидкой,
затем, полученный пирог сверху туго заматывается изолентой, излишки смолы выдавливаются, конструкция - застывает.
Из затвердевшей конструкции выбивается фторопластовая середина, а из полученного полого стержня нарезаются каркасы.
Боковых стенок в моем случае не было, катушка (3кВ) обволакивалась эпоксидкой с аэросилом.
Для полноты картины, добросил готовые трансы.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Marchel
[quote name='AndreyVN' post='1434756' date='Jun 29 2016, 13:03']
Как я догадываюсь, конструкция трансформатора позволяет мотать вторичку без ограничения габарита.
Боковых стенок в моем случае не было, катушка (3кВ) обволакивалась эпоксидкой с аэросилом.
Вообще то ограничение есть - это должна быть штанга с электродом на конце, не толстая и не длинная rolleyes.gif
3кВ маловато будет, мне нужно 40. Если будет больше, ругать не будут.
Кроме того, напряжение + короткий импульс накладывают ограничения на распределенную емкость - желательно мотать секциями.
_Sergey_
Есть некоторый опыт получения ВВ импульсов. Интересная тема..

У вас нет ограничений на энергию для одной искры, поэтому пофиг все емкости.
Будет больше кушать при зарядке емкостей - больше накачаете в транс..

На таких напряжениях (>20кВ) флай не выгоден. Плюс сложно быстро закрыть полевик.
Хотя скромно замечу, с помощью C2M0040120D разрывал 40А менее чем за 40 нс. biggrin.gif

Итак, DC/DC и прямоход..


Импульсный ВВ транс - это целая наука.. Штук 10 надо сделать, тогда понимание будет.
Эпоксидка не годится, попробуйте лавсан из цветочного магазина, для пробы.
На коленке 15кВ можно вытянуть..
jartsev
Цитата(_Sergey_ @ Jul 8 2016, 16:31) *
На коленке 15кВ можно вытянуть..


Любой опытное производство - это производство "на коленке". При этом люди и 100 кВ в импульсе получают.
rudy_b
Посмотрите схемы шокеров, там есть много полезного.
_Sergey_
Цитата(jartsev @ Jul 8 2016, 16:22) *
Любой опытное производство - это производство "на коленке". При этом люди и 100 кВ в импульсе получают.


Совершенно с вами согласен, что есть люди умнее меня. rolleyes.gif
Если исходить из того, что 1мм пробивается 1кв, то опытное производство ТС осилило только 10кв..
_Sergey_
Как в обратноходе можно добиться, чтобы энергия на один импульс в 10кВ была не более 50мкДж?
Ответ в общем понятен - всячески уменьшать емкость вторички, но КАК? laughing.gif
arhiv6
Если речь идёт о межвитковой ёмкости трансформатора, то методики её уменьшения рассмотрены в книге Мартина Брауна, "Источники питания", глава 3.5.9 "Методики намотки трансформаторов, работающих в импульсном режиме".
_Sergey_
Спасибо, смотрел, но этого недостаточно.
arhiv6
Тогда ещё можно попробовать намотку "внавал" или ещё лучше "Универсаль".
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2024 Invision Power Services, Inc.