[-=Женек=- 0]

Господа, есть устройство, питающееся от бортовой сети автомобиля.

Хочется как собственно разработку, так и каждое изготовляемой устройство (планируется мелкая серия) проверять на предмет надежности.

Почитал я ГОСТ, там есть 7 или 8 видов импульсов, в принципе, повторить их по форме, длительности и частоте легко программно - на STM32 с помощью цифроаналогового преобразователя.

Есть одно но - ЦАП, как вы сами понимаете, имеет диапазон 0-3.3 вольт. А мне бы размах до 100 вольт.

 

Господа, я из того поколения, что транзисторы, усилители, попробовало лишь чуть-чуть, на заре компьютерных технологий проектирования отладки и пр.

Давно разрабатываю всякие приложения на микроконтроллерах и дисплеях и транзисторы в этих прилоежниях использовались исключительно как ключи, и знания о них у меня соответствующие. Все что я знаю пока в отношении своей задачи, это то, что мне необходим полевик, ибо он управляется напряжением а не током.

 

Подскажите, как мне сделать такой усилитель. Выбрал я транзистор IRFP264, он на выходном каскаде, а чем еще это дело нужно обвязать?

Пока у меня вот что.

[Hexel 0]

насколько я помню указанный документ, там изображен довольно затяжной фронт до 100В, и сразу спад. можно взять транзистор, ему в коллектор (сток) повесить сопротивление и электролит последовательно. к электролиту и подключать испытуемого. питание взять из розетки, импульс тянуть до тех пор, пока он не достигнет нужного напряжения. балансом электролит-резистор подбирать вид тестового импульса. в принципе тут и контроллер то не нужен. а нужно побеспокоиться о том чтобы в нагрузку не пошло аж 300В, а то будет испытание так испытание! хоть даже взять понижающий транс от сети, и выпрямлять уже вторичку

[Alexashka 0]

Импульсы насколько знаю там не наносекундные, поэтому сделал бы по-другому. Берем 2 (одинаковых) полевика, собираем из них полумост, к ним цепляем драйвер верхнего/нижнего плеча (чтото типа IR2110), который подключаем к выходу ШИМ Вашего контроллера. На выход полумоста дроссель и небольшую емкость для фильтрации. На емкости будет получаться нужное нам напряжение. Модулируя ШИМ получаем нужную форму импульса.

Да, схема без обратной связи и напряжение будет проседать в какой-то мере от нагрузки, но нужно ли Вам идеальной формы импульс или всё же достаточно с какойто точностью выдержать амплитуду*длительность?

Зато схема будет практически неубиваемой если добавить защиту от КЗ (маленький трансформатор тока последовательно с дросселем), а нагреваться там практически не чему (транзисторы в ключевом режиме, динамические потери -мизер)

[-=Женек=- 0]

Коллеги, вот этот ГОСТ http://meganorm.ru/Data2/1/4294825/4294825982.pdf

Посмотрите на разнообразие и сложную форму импульсов. Я педант и хочу все это повторить. Поэтому мне все-таки видится генератор формы, и потаму уже усилитель, так что вариантом

в принципе тут и контроллер то не нужен

я не достигну желаемого

Да, схема без обратной связи и напряжение будет проседать в какой-то мере от нагрузки,

Не будет входы схемы защищены классически - диоды шоттки, конденсаторы а на входе многокилоомные резисторы. Сама схема питается от обычного линейного регулятора, не думаю, что он сильно нагрузит сетевую розетку.

 

Собственно приведенную выше схему чем дополнить, чтобы 1 вольт входного превращался в 30? От 3-х и от 30-ти вольт входного напряжения она не работает в мультисиме по крайней мере.

[Hexel 0]

ну так возьмите buck регулятор, промодулируйте его вход от ЦАП контроллера - и вуаля, однополярный усилитель класса Д

 

полумост, драйвер IR2110, силовики ампер 6-10, опять же питание от шины 100-300В. срез выходного фильтра и частоту модуляции только надо подумать

 

хватит ли у вас рвения на такой подвиг

 

EDIT: несу какой-то бред

 

так, выход контроллера - счетчик в режиме ШИМ, управляет транзистором в ключевом режиме. величина ШИМ = уровень выходного напряжения. в коллекторе (стоке) вешается дроссель, конденсатор (фильтр). нагрузка подключается опять же таки к конденсатору. но фильтр и несущую все равно придется продумать

Изменено 17 января, 2016 пользователем Hexel

[Alexashka 0]

Коллеги, вот этот ГОСТ http://meganorm.ru/Data2/1/4294825/4294825982.pdf

Ну ежели по ГОСТу хочется, тогда нужно начать с того а как Вы собираетесь обеспечить фронт импульса = 5нс и амплитудой 100В (испыт.импульсы 3а и 3б). Боюсь Ваши транзисторы с их временем нарастания (tr) = 99нс никак не прокатывают.

Так что нужно еще подумать над подходом. Возможно какойто другой прибор подойдет (динистор, тиристор, биполярный транзистор). Т.е ставим вопрос по-другому: как сгенерировать импульсы амплитудой 100В и передним/задним фронтом в 5нс. Но может быть мы тут велосипед изобретаем, ведь всё это испытательное оборудование давным-давно уже создано и применяется :rolleyes:

[ШСА 0]

Так что нужно еще подумать над подходом. Возможно какойто другой прибор подойдет (динистор, тиристор, биполярный транзистор). Т.е ставим вопрос по-другому: как сгенерировать импульсы амплитудой 100В и передним/задним фронтом в 5нс. Но может быть мы тут велосипед изобретаем, ведь всё это испытательное оборудование давным-давно уже создано и применяется :rolleyes:

Импульсы с передним фронтом 5 нс и амплитудой до 150 В - самые трудные в этом ГОСТ-е, их невозможно получить на тиристоре. На полевом транзисторе проблематично, хотя, может быть и можно. Остаётся высокочастотный высоковольтный биполярный тр-р или банальный контакт.

ТС планировал получить нужные формы импульсов с помощью усилителя. Это можно для всех указанных там импульсов, за исключением №3 а-б.

Может быть сделать так: зарядить ёмкость до нужного напряжения (0 - 150 В), а потом транзистором подключить её к нагрузке. В этом случае ещё можно получить приемлемый фронт. Однако меня смущает параметр R1 для этих импульсов. Это, как я понял, внутреннее сопротивление генератора импульса. И оно равно 50 Ом. Но ведь там выходная цепь нагружена на 40 Ом (имитация потребителей а/м) и впараллель ему 50 Ом эквивалента бортовой сети! Это какую же мощность и напряжение должен развивать генератор импульса: напряжение - до 490 В, ток - до 6,75 А!

Или я что-то неправильно понимаю?

Изменено 17 января, 2016 пользователем ШСА

[Alexashka 0]

Остаётся высокочастотный высоковольтный биполярный тр-р или банальный контакт.

...

Может быть сделать так: зарядить ёмкость до нужного напряжения (0 - 150 В), а потом транзистором подключить её к нагрузке. В этом случае ещё можно получить приемлемый фронт.

...

Однако меня смущает параметр R1 для этих импульсов. Это, как я понял, внутреннее сопротивление генератора импульса. И оно равно 50 Ом. Но ведь там выходная цепь нагружена на 40 Ом (имитация потребителей а/м) и впараллель ему 50 Ом эквивалента бортовой сети!

Чтобы подключить нагрузку к заряженной емкости всё равно нужно открыть транзистор, а на это требуется время (зарядка базовой емкости+миллер), так что ключ или усилитель -большой разницы нет -фронт будет зависеть только от транзистора и способа его включения.

Да, возможно реле не самый ужасный вариант :rolleyes:

А можно и в сторону вакуумных приборов глянуть -тиратроны всякие и прочие троны.

 

Эквивалент бортовой сети это я так понимаю только при проверке на собственные помехи (когда смотрят какие помехи генерирует испытуемый девайс). При проверке на помехоустойчивость испытуемое изделие подключают к генератору импульсов напрямую (он же создает и штатное питание бортовой сети).

[ШСА 0]

...так что ключ или усилитель -большой разницы нет -фронт будет зависеть только от транзистора и способа его включения.

Разница в том, что в усилителе, чтобы получить нужный пик надо использовать обратную связь, а это время установления и т.п. Долго. А ключ открыть - это быстро.

А можно и в сторону вакуумных приборов глянуть -тиратроны всякие и прочие троны.

Эквивалент бортовой сети это я так понимаю только при проверке на собственные помехи (когда смотрят какие помехи генерирует испытуемый девайс). При проверке на помехоустойчивость испытуемое изделие подключают к генератору импульсов напрямую (он же создает и штатное питание бортовой сети).

Ну, тиратроны, они, не вакуумные, газонаполненные и, главное, неуправляемые после включения, как тиристоры. А вакуумные, как правило, дают слишком маленький ток.

Насчёт эквивалента - посмотрел, убедился - Вы правы.

[Alexashka 0]

Разница в том, что в усилителе, чтобы получить нужный пик надо использовать обратную связь, а это время установления и т.п. Долго. А ключ открыть - это быстро.

 

Ну, тиратроны, они, не вакуумные, газонаполненные и, главное, неуправляемые после включения, как тиристоры. А вакуумные, как правило, дают слишком маленький ток.

Насчёт эквивалента - посмотрел, убедился - Вы правы.

А что мешает в усилителе подать сигнал управления в разы больше, чем требуется - усилитель в ключевом режиме. А открыть ключ быстро -это заблуждение. Вот Вам к примеру ключ на IRFP460 требует порядка 60..100нс на закрывание и чуть менее на открывание, т.е по идее он в принципе не может работать быстрее 8МГц, однако прекрасно работает как генератор на 27МГц. Все дело в правильно-выбранном режиме.

И без хорошего драйвера ключ угробит любой импульс, а чем предварительный усилитель не драйвер? Хороший усилитель=хороший драйвер :) А обратную связь тоже надо правильно понимать -вот в каскаде ОБ обратная связь 100%, но как Вы наверно хорошо знаете этот каскад не страдает плохим быстродействием. Другой случай -общая ООС. Тут вообще интересно, когда вы только подали сигнал на вход обратной связи еще нет как таковой, она появится только когда сигнал пройдет через весь усилитель и его выход зашевелится.

 

Тиратрон да, он как тиристор, а чем это плохо? Согласно Вашему же предложению -быстро подключить нагрузку к заряженной емкости.

_______________________________________________

 

Варианты:

на обычном выпрямительном диоде

на лавинном диоде

на транзисторе

на тиратроне -схема в конце правда плохого качества