реклама на сайте
подробности

 
 
8 страниц V  < 1 2 3 4 > »   
Reply to this topicStart new topic
> Выжмем невозможное из катушки!, Получение резких скачков тока.
_artem_
сообщение Nov 18 2005, 09:16
Сообщение #16


учащийся
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 065
Регистрация: 29-10-05
Из: города контрастов
Пользователь №: 10 249



Цитата(Waso @ Nov 18 2005, 07:54) *
Да тут не только в трансформаторе Теслы дело. Это вообще исследование свойств магнитных полей с высоким градиентом...

Резюк на землю нельзя - через него и катушка протечет.

Ya nemnogo ne tak obyasnil :

Vyxod kljucha podsoedinen k diodu i rezistoru .
Rezistor vtorym koncom na zemlju
vtoroj konec dioda na katusku .


--------------------
Зачем лаять на караван , когда на него можно плюнуть?

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Waso
сообщение Nov 19 2005, 09:35
Сообщение #17


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 268
Регистрация: 4-11-05
Пользователь №: 10 470



arttab если-б Вы еще название этого нового ключа дали, былоб здорово! Но всеравно если эта штучка новая, то скорей всего очень дорогая и редкая. А мне нужно простое решение, потомучто я не в лаборатории МО РФ работаю. Да даже еслиб и там - недумаю что денег бы дали. Государство бедное.

_artem_ у нас с Вами разные представления о природе возникновения потенциала ЭДС самоиндукции. Вот как я понимаю этот процесс (и уверен что правильно): Поле в катушке стремится поддержать ток, когда он идет на спад. Допустим катушка включена в коллекторную цепь транзистора NPN, катушка сверху, транз снизу - ток бежит сверху-вниз, когда транз открыт. Но вот мы закрыли его, а ток в катушке не может резко прекратиться - его поддерживает поле. Ток продолжает течь в том-же направлении - вниз, но стекать-то некуда и таким образом на нижней ноге катушки скапливается положительный заряд. Таким образом к коллектору транзистора оказывается приложен потенциал шины питания плюс потенциал скопившегося заряда. Если мы включим диод последовательно с катушкой - это ничего не изменит, поскольку ток стремится протеч в том-же направлении а не назад, как было-бы с конденсатором. И после диода через резистор он протечет уже куда угодно - хоть на землю, хоть на плюс питания.

Понимаете, то что Вы предлагаете предотвратит колебательный процесс в котуре, образованным разрядным конденсатором и катушкой, но в нем обратный ток пойдет только после полной перезарядки конденсатора за счет ЭДС СИ и там собственно проблемы с пробоем не возникает, потомучто ток в катушке уже прекратился в это время.

Моя же задача - прервать ток в катушке на его пике и оставить в живых ключ, который это сделает. smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_artem_
сообщение Nov 19 2005, 12:32
Сообщение #18


учащийся
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 065
Регистрация: 29-10-05
Из: города контрастов
Пользователь №: 10 249



Xexe , vrode ya osibsja s polyarnostyu EDS v katuske )). niochego spisem na xronicheskuju ustalos )

Voti eti esli ne osibayus pretenduyut na vashi parametry :
http://www.behlke.de/
http://rsm.com/HVSolidStateSwtich.htm
http://www.appliedpulsedpower.com/prod/switches.htm

Vot zdes publikacija o tipax klyuchey :
http://home.earthlink.net/~jimlux/hv/pasley1.htm
pod
http://home.earthlink.net/~jimlux/hv/hvmain.htm


Vot zdes ,mozete posmotret naschet posledovatelnogo soedinenija tranzistorov (ot kotorogo vy otkazalis) ):
http://www.divtecs.com/papers/PDF/PES_2001_138switch.pdf
http://www-project.slac.stanford.edu/ilc/m...Marx24Mar05.ppt

ili vot eto toze interesno:
http://www.divtecs.com/papers/PDF/pmc2004_radar_print.pdf


--------------------
Зачем лаять на караван , когда на него можно плюнуть?

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Nov 19 2005, 13:12
Сообщение #19


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 313
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Для справки: ток в катушке спадет быстрее всего, если ее замкнуть не "просто так", а через резистор или, лучше, высоковольтный стабилитрон (ограничитель напряжения).

А можно ли в качестве катушки L1 использовать трансформатор?


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
TsAN
сообщение Nov 19 2005, 17:03
Сообщение #20


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 129
Регистрация: 15-07-05
Пользователь №: 6 828



Цитата(Stanislav @ Nov 19 2005, 16:12) *
ток в катушке спадет быстрее всего, если ее замкнуть не "просто так", а через резистор или, лучше, высоковольтный стабилитрон (ограничитель напряжения).
IMHO, постоянная времени разряда T=L/R, поэтому для уменьшения T лучше взять R по-возможности поболе. К сожалению, это в теории все так хорошо, а на практике всегда есть паразитные емкости - и поэтому пытаться уменьшать T до нужной величины посредством увеличения R не всегда получается: приходится заботиться и об уменьшении собственной емкости катушки и емкости монтажа.

Удачи!

Добавлено
Вообще-то стабилитрон может оказаться и весьма достойнай альтернативой уже упоминавшемуся разряднику.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Waso
сообщение Nov 19 2005, 19:03
Сообщение #21


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 268
Регистрация: 4-11-05
Пользователь №: 10 470



_artem_ спасибо за ссылки! Некоторые оч полезные. smile.gif

Stanislav Насчет трансформатора - ну это и так будет нечто вроде трансформатора, только геометрия его катушек будет необычной - это во-первых. А во вторых, не всякое влияние на поле катушки допустимо для минимизации ЭДС СИ, потомучто цель какраз и состоит в получении определенной структуры магнитного поля. Но мы в любом случае будем исследовать различные варианты намотки - увеличенный шаг, бифилярка Теслы, Купера и т.п.

Такчто если Вам известны способы уменьшения вредных выбросов в трансформаторах или что-то подобное - буду признателен если поделитесь. smile.gif

TsAN Насчет разрядников и стабилитронов. Понимаете, в случае с катушкой они не закрываются как только напряжение падает ниже пробойного. Вернее какбы закрываются, но ЭДС СИ их снова пробивает. И внешне выглядит так, будто вообще не закрываются и катушка не только успевает перезарядить конденсатор, но и даже некоторое время успевает теч ток в обратную сторону! Видимо пока не рассосется ионизированный канал. По крайней мере в случае с газовым разрядником это установленный факт.

Насчет стабилитронов - надо пробовать. Там пробой туннельный. А вот условий возникновения туннельного эффекта (кроме высокого напряжения) я не припомню...

Совсем забыл про T=L/R. У меня что-то засело что катушка как и кондер быстрее разрядится через малое сопротивление...

Тогда можно включить параллельно с ключом резистор, сопротивление которого будет несколько меньше сопротивления закрытого ключа (в чем-то _artem_ был прав...wink.gif ). Тогда условий для пробоя не возникнет. Вернее ЭДС СИ упадет, и ее можно будет варьировать величиной этого сопротивления. Тоесть играть с соотношением параметров "Фронт-Пробой".

...ЙО-МАЙО!!!..... Если верить симулятору, это мало помогает... Мягко говоря...

Сообщение отредактировал Waso - Nov 19 2005, 21:47
Go to the top of the page
 
+Quote Post
BWZ
сообщение Nov 19 2005, 21:27
Сообщение #22


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 121
Регистрация: 7-03-05
Из: Ukraine
Пользователь №: 3 130



Самое простое решение для получения резкого спада тока через катушку - поставить сапрессор (импульсный стабилитрон), ограничивающий выброс напряжения на катушке. Его напряжение пробоя и определяет скорость спада. Более подробно: чтобы быстро отобрать запасенную в катушке энергию, нужно поддерживать на ней максимально допустимое для ключа напряжение, при этом ток в катушке падает очень быстро, т.к. отдаваемая ею мощность в единицу времени максимальна. Полевые транзисторы и сапрессоры на напряжение несколько сотен вольт сейчас не проблема. Начальный ток через сапрессор равен току через катушку в момент закрывания ключа, далее спадает примерно по экспоненте. Такие схемы используются в импульсных металлодетекторах достаточно давно. Сам делал, нормально работает в нескольких сотнях приборов. Схему лучше всего сначала смоделировать в PSPICE. Правда при непрерывной работе прибора используются другие схемы, без перевода отбираемой энергии в тепло, с возвратом ее в источник питания, но это значительно сложнее.
А вот получение быстрого нарастания тока в катушке задача очень непростая.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Waso
сообщение Nov 19 2005, 22:15
Сообщение #23


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 268
Регистрация: 4-11-05
Пользователь №: 10 470



BWZ Вот это серьезно!
Только немного непонял:
Цитата
нужно поддерживать на ней максимально допустимое для ключа напряжение
Как поддерживать? Кондер-то разряжается...
Цитата
Начальный ток через сапрессор равен току через катушку в момент закрывания ключа, далее спадает примерно по экспоненте.

Запутался в схеме. Если сверху-вниз плюс питания - катушка - ключ - земля, стабилитрон параллельно ключу, катодом вверх. Так?
Цитата
Такие схемы используются в импульсных металлодетекторах достаточно давно.
-попробую найти схемку...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
BWZ
сообщение Nov 19 2005, 23:33
Сообщение #24


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 121
Регистрация: 7-03-05
Из: Ukraine
Пользователь №: 3 130



Цитата
Как поддерживать? Кондер-то разряжается...
ЭДС на катушке возникает автоматически, сразу после выключения ключа, это физика, школьный курс, поддерживать - в смысле ограничивать на постоянном уровне. ЭДС может быть сколь угодно большой и не зависит от величины тока в катушке, а только от скорости закрывания ключа, если не учитывать паразитную емкость катушки и ряд неприятных эффектов с ней связанных.
Цитата
Запутался в схеме. Если сверху-вниз плюс питания - катушка - ключ - земля, стабилитрон параллельно ключу, катодом вверх. Так?
Как что разряжается непонятно, если ключ разомкнут. Сапрессор включают параллельно катушке, чаще всего через диод, учитывая что ЭДС всегда противоположна приложенному до выключения напряжению. А вообще-то схема очень неудачнно нарисована, "плюс питания - катушка - ключ - земля" более правильно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
asdf
сообщение Nov 20 2005, 08:22
Сообщение #25


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 775
Регистрация: 11-05-05
Пользователь №: 4 913



Ух, как тяжко быть глупым (это я о себе). До меня только сегодня дошло чего Вы хотите и, частично, что же Вам нужно.
В этом плане , как говорится, у меня для Вас есть две новости - одна плохая, а другая -очень плохая smile.gif .
Сначала по технике.
Далее - мое видение проблемы и путей ее решения, могу, и даже имею право, ошибаться.
1. В области напряжений до 1000В Вам нужна схема эквивалентная однотактному мостовому преобразователю. В качестве нагрузки - Ваша катушка.
При включении транзисторной диагонали, напряжение питания с фронтами определяемыми скоростью включения транзисторов будет приложено к катушке. На ранее предложенных транзисторах можно получить 2-5наносек. Далее все зависит от самой катушки. Одновременность открытия транзисторов вполне достижима. Используя для управления верхним транзистором ажилентовскую лазерную пару типа HFBR (точные номера сейчас не помню) со скоростью 155Мбит при соответствующей калибровке можно получить разброспри переключении между верхним и нижним плечами 0.5 нсек и менее (реальные данные).
По достижении нужного тока транзисторная диагональ закрывается с такими же фронтами. А скорость переполюсовки будет определяться емкостями транзисторов, диодов и самой катушки. Далее катушка через диоды разряжается на блокировочные емкости источника питания, а значит и стем же напряжением. В качестве диодов в диодную диагональ рекомендую последовательно соединенные 300 вольтовые арсенид-галиевые шотки диоды типа DGS-3-03. Емкость получите меньше пики на диодах и несколько десятков пик на транзисторах.
Такая конструкция Вам обойдется порядка 0.5 килобакса.
2. В области до 10000 нужно использовать эффект сжатия импульса на последовательной LC цепочке
с плавно уменьшаюшейся постоянной времени, например, от 1 мксек до 10 наносек (в волновой технике это эквивалентно сжатию ГВЗ).
Индуктивности соеденены последовательно, емкости паралельно. На вход цепочки подается ипульс U=1000В T=1мксек., на выходе получаем 10000В, 10наносек в качестве нагрузки и конечной реактивности - Ваша катушка.
Цепочка реверсивная, отраженный импульс (по моему обратной полярности) нужно слить обратно в источник питания. Требования к ИП минимальные, к реактивностям - добротность, точность, напряжения.
Стоимость, естественно, будет выше килобакса.
3. В Питере есть контора делающая управляемые разрядники на напряжение до 80кВ и токи десятки А. Скорость развития пробоя - несколько наносек. Правда частота повторения не более 10 кГц.
Стоимость можно ожидать до десятка килобаксов. Если есть интерес могу загрузить знакомых, которые в конце 90-х с ними работали, чтобы нашли концы.

Ко 2 области можно отнести несколько экзотический ключ, использующий управляемую индуктивность на скрещенных полях и нелинейную индуктивность на скин-эффекте. Нуууу очень много мороки расчетной.

Теперь по теории.
<<Да тут не только в трансформаторе Теслы дело. Это вообще исследование свойств магнитных полей с высоким градиентом...>>
<< Мне фронт нужен - сотые-десятые доли микросекунды. >>

Хочу напомнить, что в радиотехнике понятие одновременности прцессов тесно связано с их длительностью. При длительности процесса 10 наносек Вы получаете широполосный процесс с центральной частотой в 100МГц и длинной волны ~3м. Те в данном случае можно пользоваться общебытовым понятием одновременности при линейных размера обекта меньше 1.5м.
И если длина провода намотки Вашей катушки будет больше, то Вы можете получить смесь бегущей волны и ударно возбужденных колебаний сильносвязанных осцилляторов (за счет индуктивности витка и межвитковой емкости). В этом случае катушку нужно рассматривать не как сосредоточенную реактивность, а как распределенную со всеми вытекающими последствиями.

Замечание общего плана:
Если Вы считаете что современная физика точно описывает электромагнитные явления, то может быть имеет смысл Ваши исследования перенести в расчетную область. Использовать готовые или написать самому расчетные программы.
Если же Вы обнаружили или хотите обнаружить в этой области новые эффекты, то Вам лучше найти серьезное финансирование. В принципе задача решаема даже для более коротких импульсов, но требует серьезного подхода.

И еще более общего...
При определенных условиях Вы можете нарваться на искажаюшее влияние других эффектов.
В частности - ионизационные в газах и магнито-гидродинамические (взаимодействие магнитного поля с поляризационным током и сопровождающиеся букетом эффектов холла) в непроводящих жидкостях.

Ну вот так, в кратце.
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  DGS3_03.pdf ( 37.27 килобайт ) Кол-во скачиваний: 938
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Waso
сообщение Nov 20 2005, 12:54
Сообщение #26


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 268
Регистрация: 4-11-05
Пользователь №: 10 470



BWZ
Цитата
поддерживать - в смысле ограничивать на постоянном уровне.
Вот теперь понятно smile.gif
Цитата
Сапрессор включают параллельно катушке, чаще всего через диод
Тут тоже.
Цитата
А вообще-то схема очень неудачнно нарисована, "плюс питания - катушка - ключ - земля" более правильно
А Вы представьте что нарисован эмиттерный повторитель! wink.gif

asdf
Цитата
До меня только сегодня дошло чего Вы хотите и, частично, что же Вам нужно.
Ну возможно я плохо обьяснил... Надо еще добавить что переполюсовка ненужна. Импульсы должны быть однополярные. Это такое-же важное условие как и резкие фронты, но проблем не вызывает. И даже уменьшает их количество. smile.gif

За технические и теоретические выкладки спасибо! Интересные.
Цитата
могу загрузить знакомых, которые в конце 90-х с ними работали, чтобы нашли концы.
Спасибо, ненадо.
Цитата
Если же Вы обнаружили или хотите обнаружить в этой области новые эффекты, то Вам лучше найти серьезное финансирование. В принципе задача решаема даже для более коротких импульсов, но требует серьезного подхода.
В том-то и дело, что серьезное финансирование нам удастся найти только когда мы получим доказательства существования нового эффека. Но сейчас у нас есть возможность исследований только на сравнительно дешевой элементной базе. Мы надеемся, что тех параметров которые на ней можно достичь, вполне хватит хотябы для слабого проявления нужного эффекта. И у нас есть основания на это рассчитывать...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
TsAN
сообщение Nov 20 2005, 19:17
Сообщение #27


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 129
Регистрация: 15-07-05
Пользователь №: 6 828



Цитата(Waso @ Nov 19 2005, 22:03) *
Понимаете, в случае с катушкой они не закрываются как только напряжение падает ниже пробойного. Вернее какбы закрываются, но ЭДС СИ их снова пробивает. И внешне выглядит так, будто вообще не закрываются и катушка не только успевает перезарядить конденсатор, но и даже некоторое время успевает теч ток в обратную сторону! Видимо пока не рассосется ионизированный канал. По крайней мере в случае с газовым разрядником это установленный факт.
Так ведь имеющиеся емкости совместно с катушкой контур образуют - с начальными условиями в виде тока через катушку на момент коммутации. И дальнейший ход процесса в контуре зависит от эквивалентых потерь, которые гасятся стабилитроном или разрядником в момент пробоя. Как уже указал BWZ, для их увеличения надо максимально увеличивать напряжение на катушке, т.е. напряжение пробоя при использовании разрядника, напряжение стабилизации при использовании стабилитрона. IMHO, имеет смысл предварительно просто разряд катушки с параметрами Вашего контура в Spice'е прикинуть, - на предмет оценки величины ограничения напряжения на катушке, при которой характеристика спада тока Вас устраивает. Ибо, имея хотя бы ориентировочные цифры, Вам будет легче ориентироваться в предлагаемых вариантах аппаратной реализации Вашей схемы.

Удачи!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dmitron
сообщение Nov 21 2005, 09:01
Сообщение #28


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 627
Регистрация: 24-03-05
Из: Севастополь
Пользователь №: 3 655



Просто резкий градиент получить можно просто - берёшь катушку, в послед с ней плавкий предохранитель - и в разетку. предохранитель взрывается - разрыв тока - резкий скачёк напряжения и тока. Такие схемы используются в ОЧЕНЬ мощных схемах.


--------------------
Решаю любые проблемы кроме своих
(dmitron1036()mail.ru)
http://uselect-el.ucoz.com
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Waso
сообщение Nov 21 2005, 11:35
Сообщение #29


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 268
Регистрация: 4-11-05
Пользователь №: 10 470



С автоматической сверхскоростной перезарядкой предохранителей?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dmitron
сообщение Nov 21 2005, 15:42
Сообщение #30


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 627
Регистрация: 24-03-05
Из: Севастополь
Пользователь №: 3 655



Цитата(Waso @ Nov 21 2005, 14:35) *
С автоматической сверхскоростной перезарядкой предохранителей?


Не спорю, сверхскоростную перезарядку транзисторов сделать проще - транзюки сразу в пулемётных лентах продаются. А предохранители надо в магазин заряжать. Зато они дешевле и надёжнее biggrin.gif .


--------------------
Решаю любые проблемы кроме своих
(dmitron1036()mail.ru)
http://uselect-el.ucoz.com
Go to the top of the page
 
+Quote Post

8 страниц V  < 1 2 3 4 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 15th August 2018 - 18:19
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.00947 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016