Уважаемые господа, возникла необходимость сделать схему для управлени ЭОЗ. Есть несколько идей и путей их реализации:
1)В одном "плече" создать постоянное высоковольтное(до4,5 кВ) напряжение, во втором делать отрицательный(относительно земли) короткий импульс тойже амплитуды.Оба плеча соеденены между собой кондёром.ЭОЗ подключен одной обкладкой к 1-му плечу второй к земле.Второе плечо сделано по схеме Маркса либо на PNP либо на MOSFET.

2)В одном "плече" создать постоянное высоковольтное(до4,5 кВ) напряжение и его просто замыкать на землю.Здесь в качестве ключа можно использовать последовательное соеденение нескольких NPN или mosfet работающих в режиме "пробоя".

Требование к выходному сигналу: Постояная полка в 4,5 кВ падает до нуля(фронт спада не более 12 нс, длительность от 100 нс до 5мкс) с частотой повторения до 1 кГц.

Кто сталкивался с подомного рода схемами. И какие советы по выбору семы можете дать.

На такие времена открывания обычно акустооптикой пользуются. Для Покельса обычно 5 - 10 нс длительность, и соответственно, более вразумительная схема.

Поекльс это другая тема.У насвнутри резонаторная схема.

Давно, лет 30 назад, делал УУ для ЭОМ, даже авторское получил. Идея в том, чтобы разделить УУ на два "канала", скоростной и медленный. Скоростной формирует крутые фронты, медленный держит полку вых. импульса.

Фронты формируются цепочками послед. соединенных транзисторов (с выравниваним потенциалов в закрытом состоянии) с трансформаторным управлением для каждого транзистора. На транзистор подается короткий отпирающий импульс (например, 70 нс), после чего он активно запирается. Полки формируются любым удобным способом, например, лампой или каскодной транзисторной схемой.

Я как раз и писал про 2 канала(плеча).
Полка сейчас формируется намного проще: ставится ШИМ и мотается импульсный трансформатор(На феррите RM10), на выходе трансфоматора получается 500 В(это из 12 В*2обмотки), далее ставится умножитель и всё.Токи большие не нужны т.к. нагрузка чисто ёмкостная.
По поводу импульса мне нужен именно переднй фронт, а до длительности и тем более заднего фронта мне нет особого дела.А по поводу трансформаторного управления для каждого транзистора, это мотается одна обмотка на каждый транзистор? И что значит активно запирается?

Даже лучше если отдельный трансик на каждый транзистор. Чтобы меньше было взаимное влияние вторичных в момент переключения. Там и так будет много геморра из-за огромного dV/dt. Я думаю, первичку и вторичку придется заключать в экраны, каждую в свой отдельный.

"Активно запирается" в смысле, что запирающий фронт формируется примерно так же, как открывающий. Первичка драйвится не открытым коллектором, а, скажем, полумостом. Впрочем, вам, кажется, это не важно.

А разве при открывании кажго транзистора можно достичь требуемых фронтов до 12нс.Сейчас что мне попадались транисторы это Mosfet от Nec там время открытия 5 нс, но когда их 7 штук разброс по открытию думаю будет большой.


Т.е. закрывается отрицательным импульсом.
Для самообразования всё интересно.

Так вроде электрооптика и есть ячейка Покельса. Для Q-свичей всегда используются акустооптические затворы. Стоить будет явно не дороже.

Дык, если для каждого по отдельности этого не удастся достичь, то при управлении всеми скопом тем более не получится, имхо. Как я понимаю, одна из задач - не выжечь транзюки слишком большим током управления, втекающим в затвор. И еще - добиться "равномерного" открывания, иначе "запоздавший" транзюк пробьется от перенапряжения. При групповом управлении этого труднее будет добиться, т.к. каждому транзюку надо перезаряжать нагрузочную емкость, а также межобмоточную емкость своего транса и емкость монтажа, а размах зависит от положения транзюка в цепочке. Поэтому "холодным" (т.е. близким к земле) транзюкам будет легче, чем "горячим".

Да вы правы Покельс это и есть ЭОЗ. Просто меня сбило столку что вы назвали его акустооптикой. Это принципиально разные вещи акустооптика никогда не используется внутри резонаторных схемах.В основном она используется для модуляции уже готового пучка. Наоборот электрооптика в зачастую использутся внутри резонатора для модуляции добротности.Впринципе акустооптику можно назвать электрооптикой т.к. там тоже используется электрический сигнал для управления.
И всётаки мне нужен передний фронт а не длительность.

как раз смысл именно в том что при открывании ближнего к земле на остальных возникает перенапряжение.И если базу(или затвор через ёмкостной делитель) каждого транзистора присоеденить к эметеру(или истоку соответствено), то протекающий через транзисторы ток их откроет, и они не успеют выгореть.

Может, искровой или лавинный пробой газа окажется полезен? На каком-нить газоразрядном быстром приборе (такие для защиты от молний используются). Только цепь поджига придётся сделать к нему.

это очень большое по габаритам устройство получается.К тому на больших частотах не получится возникает область ионизации и он начинает произвольно пробиватся.

Да Вы что ? Я первый раз об этом слышу. Да, в первых пикосекундных лазерах применялись внутрирезонаторные Покельсы, но это было лет двадцать тому назад. Сейчас Q-свичи исключительно акустооптические. Если нужен передний фронт - в Питере делают вполнее хорошие драйверы с длительностью импульса порядка 10 нс. Мы ими пользуемся для вырезания импульсов из seedа. Если интересно, спрошу координаты.

Да нет, стоят родные, в современных импульсных YAG. И куча фирм их выпускает, и драйверы к ним.
Драйверы, по крайне мере для лазеров (с коротким импульсом) строяться сейчас из полевиков по лестничной схеме. Полевики выбираются по компромиссу максимальное напряжение-минимальная емкость затвора. Еще зависит, как часто он срабатывать должен- если единицы-десятки герц- то особых проблем нет, если чаще- надо думать о перегреве. На каждый полевик- свой импульсный трансформатор. Если надо длинный импульс- то в добавление к ВЧ трансформатору для фронтов ставят еще одни трансформатор с выпрмителем и питают его меандром, для создания полочки. В режиме открывания обязательно выравнивают напряжение на полевикх с помощью высоковольтных стабилитронов. А еще можно зашитить каждый полевик газовым разрядником- тогда схема вообще вечная получается. Еще применяется регенаративное окрывание- когда верхний транзистор поддрайвливает затвор нижнего. Тут огромный простор для ноухау (трансфоматороное, стабилитронное, еще хз какое). Время открывания отдельных полевиков регулируют с помощью мелких индуктивностей, доматывая их индивидуально при работе в легком режиме.

Сегодня специально узновал акустооптика ставится только если накачка непрерывная, у неё низкий коэф. модуляции и при импульсной накачки она не сможет всё запереть. Просто я всё время работал только с мощными лазерами.А если вы имеете контору с Рижского проспекта, то у нас есть их девайсы, и я уже замучался перепаивать первые каскады транзисторов,которые постоянно вылетают при работе на 1 кГц.Поэтому и приходится что то самому придумывать т.к. сдирать не рабочую схему бессмысленно.

Не понял это как


К затвору? И что на другом конце трансформатора



В схеме предполагается что выходное напряжение будет менятся от 3кВ до 5 кВ



А не могли бы вы подсказать где об этом почитать можно, потомучто без предварительных расчетов здесь не обойтись.

У нас вроде работают как раз на 1 Кгц, вроде нет отказов. Может что с управлением у Вас не то ? Но у нас импульсы порядка 5 - 10 нс. Для импульсной накачки действительно акустооптика не закроет резонатор.

Я всё время не могу понять вы про длительность импульса или фронт. Унас импульс 5 мкс как и просят в документации к плате.Просто гореть начинают когда крутишь резистор точной подстройки и если чуть чуть его перекрутить то всё .А разве резистор у вас не чернеет и не воняет от перегрева.Это тот который стоит перед каскадом транзисторов после кондёра к-73** синего на 600 В?

Я про длительность импульса - у нас расстояние между импульсами в seedе около 12 нс. Фронт, я думаю, порядка 3 нс.

К нам это уже в корпусе приходит, с входом и разъемом питания, куда надо 500 В подавать.

Так мы про разные платы говорим. Унас питание 12 В и управляющий импульс. А корпус мы снимаем потомучто платы и так большие,сделано все в DIP, я за счёт перехода на SMD в полтора раз её укорочу.

Каскод с разными извращениями. Типа как на рисунке.

Да, через резистор токоограничительный. На стороне управления может быть по-разному. Трансформаторы могут быть соеденены последовательно, могут каждый иметь свой транзисторный драйвер. Неплохо работают трансформаторы 1:1 из куска коаксиального кабеля, продетого в трансфлюктор (двойной ферритовый сердечник)- тогда оплетка работает первичкой, а центральная жила-вторичкой и развязка по постоянке легко обеспечивается. Но импульс слишком короткий получается, иногда надо вводить дополнительную поддержку транзистора в открытом состочнии. Была еще схема поддержки с диодными оптронами в фотовольтаическом режиме, но найти такие оптроны трудно.

Разрядники защищают только от катастрофического перенапряжения при сбое схемы управления или самооткрытии одного транзистора. При этом обычно срывает колеебания в ВВ преобразователе (с самовозбуждением) и схема неумирает. Стабилизация высокого идет по напряжению питания ВВ преобразователя.

Про почитать- это трудно. Можно поискать еще схемы драйверов стрик-камер. Там теже проблемы.

При 1Кгц понадобится второе плечо для заряда, иначе задний фронт будет слишком длинный или будет гореть зарядный резистор. Также полезно делать полный мост, когда поккельс управляется двумя импульсами противоположной полярности половинного напряжения. Транзисторов в четыре раза больше, зато помеховая обстановка лучше и с изоляцией меньше проблем. Какая у вас емкость поккельса и кабелей?

эти PDF я уже читал.Просто боюсь что при открытии не будет до нуля проседать из-за потерь на проводах.Поэтому в форум и обратился.



Какого ВВ преобразователя?



Не, токи предположительно не большие. А вот мост, чего-то не догоняю, как приделать, там ведь нужно чтобы всё время была полка в *кВ и на некоторое время опускалась до нуля и не понятно что брать средней точкой моста.

Ёмкость Покельса около 10-ов пФ, а кабелей не знаю раньше ребята ипользовали абы какие.Буду переводить на коаксиал.

Вот прекрасное место для курения реальных схем драйверов
http://home.btconnect.com/KENTECH/data_sheets.html
Импульс просаживать полностью до нуля ненадо- все равно кристалл имеет остаточные напряжения и плоскость поляризации надо доворачивать механической юстировкой.
ВВ- генератор высокого напряжения.
Емкость важна, т.к она в первую очередь определяет рассеяную мощность на транзисторах ключа. А у коаксиальных кабелей она немаленькая. А при неэкранированных кабелях помехи такие...
Средняя точка моста (виртуальная)- земля.

Спасибо.я как раз просматривал этот сайт.Но к сожеленью я не могу соэдовать таких монстров.И наче я бы давно сделал бы на разрядниках по Марксу или ещё чего ни будь из книги В.А. Месяц



Вот здесь то и хороша схема где импульс делается отдельно, ведь его можно сделать по больше чем полка. Или придётся делать отрицательную полку под нижним транзисторм в лестнице.



А я не говорил что она не важна ,а без коаксиала тяжело прибор должен быть ка можно меньше(это не лабороторная работа), а рядом ПЛИСины и т.п.



А над этим надо ещё покумекать.

Извините что пропал. Собирал схему. Выбрал вариант с каскадом mosfet по схеме Baker-а. Mosfet-ы выбрал фирмы NEC время открывания 5 нс при Rg=10 Ом.В каскаде стояло от 3 до 5 транзисторов. Фронт получил 5-7 нс. Смущает то,что фронт не зависит от драйвера который открывает первый транзистор(менял от 2А до 30 А).Решил поставить IGBT транзистор на 1500 в время открытия по PDF 60 нс при Rg=4,5 Ом,а в реале у него при открывании драйвером оказалось время открытия тоже 5 нс.Так вчём преймущество таких сложных схем если можно поставить два транзистора и дело в шляпе.Кстате у Baker-а фронт получился 3 нс на более медленных(по PDF) транзисторах. Может я не доконца понял принципа такой схемы, или 5нс это предел для п/п.

ПОдскажите, пожалуйста, что за Бакер. Можно взглянуть на Вашу схему или на первоисточник?
Спасибо.