Перейти к содержанию
    

Выжмем невозможное из катушки!

Здравствуйте!

Я должен сделать генератор для экспериментальной установки исследования импульсного магнитного поля. Необходимо как можно резче развивать и останавливать ток в катушке индуктивности. Поэтому ставить шунтирующий диод недопустимо, как и создавать другие возможные пути для отхода тока катушки. Сами катушки имеют индуктивность не больше десятка миллигенри. Величина напряжения, подаваемого на катушку не имеет значения. Важен ток - порядка десятка ампер. Также и частота возбуждения сравнительно низка: 100-30К герц, но важно получить резкие фронты (десятки-сотни наносек). Cм. рисунок: на графике зеленая линия - напряжение на конденсаторах, красная - ток через катушку. Осталось воплотить в жизнь ключ управляемый напряжением.

front.gif

Насколько я понимаю транзисторы или тиристоры в качестве ключей использовать бесполезно - всеравно пробьет. Да и высоковольтные транзисторы обычно медленные. Пока остановился на лампах, но не имел с ними раньше дела и незнаю какой ток они могут пропустить. Возможно придется ставить в параллель несколько штук.

 

Срочно нужен совет! Спасибо.

Изменено пользователем Waso

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Немного не понял о пробое (на графике всего 600V).

Посмотрите, может подойдут, правда стоят дорого.

С родными драйверами (30А) получал 500V/nS.

de475_102n21a.pdf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Виноват - не показал график напряжения на катушке... На верхнем конце катушки напряг скачет от +1кВ до -4кВ, иногда добивает до -6кВ. (Чета я непонял откуда там плюс берется - неужели паразитная емкость катушки так сказывается...)

 

За доку спасибо. Буду знать что такие штучки есть. happy000.gif

Купить DE475-102N21A по цене 3568.46 руб.

Ну нет уж! Лучше лампы! :)

Изменено пользователем Waso

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

транзисторы или тиристоры в качестве ключей использовать бесполезно - всеравно пробьет
Ну, это как выбрать. Все зависит от dI/dt в катушке.

IMHO, при указанных Вами параметрах L и С на замыкание вполне можно применить тиристор - во всяком случае, в конденсаторно-тиристорных системах зажигания (напр., магнето МБ-1, ЭМ-7) при C=0,5-1 мкФ и L=0,2-1 мГн (величины того же порядка, что и в приведенной Вами схеме) их применение вполне успешно при токе в катушке 30-100 А; в данном случае скорость нарастания тока определяется в первую очередь резонансной частотой последовательного LC-контура - в вышеуказанных магнето это около 50 кГц, что ограничивает скорость нарастания тока величиной 15-20 А/мкс.

На размыкание ситуация несколько хуже - при размыкании такой катушки с током 5 А при малых емкостях выброс напряжения уже около киловольта получается.

Лампы на амперные токи и киловольтные напряжения в природе есть, но, IMHO, по характеристакам идеальности реализуемого на их основе ключа, прежде всего по сопротивлению в открытом состоянии, скорее всего, будут проигрывать ключам на п/п.

 

Удачи!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А что если поставить ключи на транзисторах последовательно а для уравнивания напряжения в режиме размыкания использовать высокоомные резисторы подключенные паралельно каждому тразистору? Обычно так делается в высоковольтном выпрямителе напряжения когда диоды подключены последовательно. Но для вашего случая это тоже должно подойти.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Закон коммутации равен для всех.

И лампы тоже пробиваются.

Практически напряжение на катушке будет ограничиваться только собственной емкостью. Ну и пробивным напряжением, естественно.

Каков бы ключ ни был, а защитный разрядник все-таки нужен. :blink:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Есть специальные лампы, токи до 20 А , напруги десатки киловольт. Применяются в локации

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Развивать ток- это тиратроны типа ТГИ ( водородные, импульсные), а вот останавливать - это проблема.

Или импульсные лампы типа ГМИ - эти и отсекать могут, но ток тогда прийдеться уменьшить, ампер до 25-50. Но лампы- это от напряжения 1.5-2 кВ и выше, тиратроны от 700В и выше.

Хотя, посмотри подшивки ПТЭ - был там ИМХО коммутатор на холодном катоде, который с такими токами справлялся. У него катод делался из травленного сверхпроводящего провода - концы сверхпроводящих жилок образовывали иголки-ионизаторы. Сейчас встречал ссылки на подобные катоды из углеродных нанотрубок - напряженность поля гигантская, на испарение нанотрубки всяко устойчивее металла и проводимость огромная. Если доступна нормальная вакуумная арматура ( насосы, манометры) то можно самому такую лампу соорудить, если очень припрет. (Хинт - в качестве баллона использовалась стеклянная миска от стиральной машины-автомата, в нем отверстие и закреплен дисковый (стаканообразный) анод, нижнее дно - металлическое, несло на себе катод большой и плоский, сетка стояла на керамических стоечках). Если стрелять нечасто, несколько раз в секунду максимум, то проблем с охлаждением небудет. Накопитель энергии- дисковые керамические конденсаторы. Конструкция с минимальной длиной проводов, осесимметричная относительно "лампы".

А с лампами проблем много- во первых, они старые и качество будет, мягко говоря, неизвестное. Потом их прийдеться тренировать. Во вторых, при таких режимах очень легко прийти к распылению катода и "загнать" лампу за сотню выстрелов. Выжный вопрос- вопрос накала. Проще выбрать схему, где катод заземлен, иначе прийдеться искать накальный трансформатор на высокое пробивное напряжение и мириться с его емкостью.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

а защитный разрядник все-таки нужен. :blink:
Разрядник, конечно, с проблемой перегрузки по напряжению справляется весьма хорошо. Да вот только в момент пробоя получается шунтирование искрой катушки с током, что приводит к увеличению (IMHO, на порядки) постоянной времени разрядной цепи и соответствующему затягиванию спада тока.

 

Купить DE475-102N21A по цене 3568.46 руб.

Ну нет уж! Лучше лампы! :)

Ну, это Вы еще стоимость схемы на основе предложенных ламп, IMHO, не оценивали...

 

Удачи!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Мдяааааа... Погорячился я с лампами. Перерыл немало инфы по ним - ток анода - миллиамперы. 00860000.gif

Хоть ампер был-бы... Спасибо за предложенные варианты, но они действительно еще дороже и фантастичнее чем та интегральная фенька.

 

Насчет последовательного включения нескольких ключей сначала понравилась идея, но ИМХО в реале они одновременно не закроются и самый шустрый крякнет...

 

Тиристор непойдет - он же защелкивается. А мне на пике тока рвать цепь надо.

 

Насчет закона коммутации - ну у ламп-то пробивное на порядок выше чем у п/п.

 

Что-ж делать-то... help0000.gif

Однако Тесла не от плохой жизни с разрядниками так много парился... И мне с ними париться очевидно придется...

Изменено пользователем Waso

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

A esli zapitivat gate kazdogo MOSFET cerez otdelnuju obmotku preobrazovatelja a upravljat posredstvom optronov s buferami plyus postavit transistory s dvoynim zapasom po max Vds?

 

 

 

Kstati lampi mozno paralelno stavit ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Непонял, зачем столько наворотов на затвор полевиков? Даже если я их тупо обьединю - сработают неодновременно. Попробовать, конечно, можно. Только ить всетаки биполярники быстрее полевиков. Мне фронт нужен - сотые-десятые доли микросекунды. А ток - ну желательно 10А. Но кто знает - может и 1 ампера хватит чтобы получить эффект.

 

Лампы в параллель - ага, сотенку 10мА-шных, которые уже стоят немало. Или бесплатно насобирать ламп с антикварной техники - в районе тысячи штук надо для одного ампера. И будет "новое-хорошо забытое старое" всмысле аппарат на всю комнату. Нет, с лампами это я явно "пошутил"... Кроме того важна малая емкость ключа.

 

Ладно... Тут надо думать как сделать прерываемый разрядник... Или искать другое решение...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

A mozhet van kljuch cherez diod vkljuchit tak chto vyxod moshnogo kljucha na diod i k etomu zhe soedineniju podkljuchity rezostor na zemlju. Vo vremja otkritiya klyucha tok cherez diod potechet na katushku, kak kljuch zakroetsja - rezistor budet derzhat potencial 0 na diode i diod obespechit zashitoj po naprjazheniju buduchi zakritim. Nado prosot vischitat vremja dlja ustanovlenia na-prjazhenija na katushke dlja sledujushego zamikanija, inache esli naprjazenie na katuske ne spalo to diod budet zakrit.

 

 

 

Vy sluchajno ne eto sobiraetes delat ?

 

http://forum.4hv.org/index.php?board=7;act...y;threadid=1884

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да тут не только в трансформаторе Теслы дело. Это вообще исследование свойств магнитных полей с высоким градиентом...

 

Мы не собираемся получать эти (не спорю - эффектные и красивые, необычные) разряды, молнии... Все намного серьезнее.

 

Резюк на землю нельзя - через него и катушка протечет.

Изменено пользователем Waso

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Непонял, зачем столько наворотов на затвор полевиков? Даже если я их тупо обьединю - сработают неодновременно. Попробовать, конечно, можно. Только ить всетаки биполярники быстрее полевиков. Мне фронт нужен - сотые-десятые доли микросекунды. А ток - ну желательно 10А. Но кто знает - может и 1 ампера хватит чтобы получить эффект.

 

ST сделала новый элемент ключевой. его эквивалент полевик с биполярником снизу. управляешь биполярником - открывается и полевик. Получается быстродействие как у биполярника, а потери на полевичке меньше. Полевик требуется на меньшее напряжение и сопротивление открытого полевика гораздо меньше высоковольтного. ST делает эту конструкцию в едином техпроцессе. Может и подойдет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...