Power Electronics
http://valvol.ru/

Высоковольтный источник питания 10кВ
http://valvol.ru/topic2829.html		 Страница 1 из 2
Автор:  Yur [ 03-04, 13:00 ]
Заголовок сообщения:  Высоковольтный источник питания 10кВ
Всем здравствуйте !
Тема интересная , но похоже замерла/умерла ?
Один из самых распространённых и печальных моментов форумов - использование сторонних файловых архивов. " Время хранения файла истекло"......
:((((
Как итог ни одной схемы , ни одной модельки...
:(((((
////////////////////////////////////////////////////////////////////////

У меня похожая задача : получить от 3кВ - до 10кВ и 10ма.
Стабилизация по напряжению +/- 50в
Ограничение макс тока 10ма (дальше - падающая характеристика)
40кГц

С топологией пока не определился .
Пока без моделей - разведка боем , "врукопашную"

Так как ток не большой , решил использовать умножение на 4
В итоге трансформатор на выходе имеет около 2,5кВ - уже упрощается ситуация ...

Простой Пушпул-двухтакт ( в режимах нагрузка/ХХ ) дает сильные всплески на резонансах вторички....
В результате провоцируется пробой самой катушки и элементов умножителя......
Кстати Китаезные голубые конденсаторы "летят" в помойку на ура...
Пришлось обратить внимание на К15-5.

В моем же понимании надёжный блок питания должен держать разрыв обратной связи по напряжению.

Собрал простую модельку , но катушки больше 100мГн какие то "некорректные" получаются...
Напряжение на выходе трансформатора не растёт . Ставь хоть 1 Гн , хоть 10 Гн. Даже уменьшается !!! :smoon:
Подскажите пожалуйста : Что делаю не так ?

Если у кого имеются мысли по теме прошу озвучить .
Автор:  valvol [ 03-04, 15:21 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Yur писал(а):
Простой Пушпул-двухтакт ( в режимах нагрузка/ХХ ) дает сильные всплески на резонансах вторички....
В результате провоцируется пробой самой катушки и элементов умножителя......

Используйте резонансную топологию. Например, LLC преобразователь. Резонансные преобразователи менее чувствительны к паразитным параметрам компонентов (и даже зачастую используют эти паразиты) и обеспечивают более плавную, близкую к синусу, огибающую напряжения, что минимизирует различные звоны.
Yur писал(а):
В моем же понимании надёжный блок питания должен держать разрыв обратной связи по напряжению.

Интересный критерий. Элементы обратной связи как-бы не являются самыми энергонапряженными. В источнике питания множество различных компонентов, имеющих значительно меньшую надежность.
Если же, по каким-то причинам, обратная связь может нарушится во время работы источника питания, необходимо использовать дополнительные цепи защиты, отключающие источник или выводящие его в безопасный режим.
Yur писал(а):
Собрал простую модельку , но катушки больше 100мГн какие то "некорректные" получаются...
Напряжение на выходе трансформатора не растёт . Ставь хоть 1 Гн , хоть 10 Гн. Даже уменьшается !!! :smoon:
Подскажите пожалуйста : Что делаю не так ?

Выкладывайте свою модельку.
Автор:  samodel [ 04-04, 10:45 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Yur писал(а):
Так как ток не большой , решил использовать умножение на 4
В итоге трансформатор на выходе имеет около 2,5кВ - уже упрощается ситуация ...

Если у кого имеются мысли по теме прошу озвучить .


Чтобы ещё "упростить ситуацию", используйте готовый ТДКС от старого телевизора или монитора, это избавит Вас от пробоев в трансформаторе при самостоятельной его намотке.
Так же посмотрите схемотехнику выходных каскадов строчной развертки, там как раз используется однотактная резонансная топология.
Автор:  Yur [ 05-04, 15:35 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Приветствую !
(Спасибо откликнувшимся ! )
Про ТДКС ....
Судьба данного изделия неизвестна в дальнейшем. :(
Но мне тем не менее нужно сделать это более-менее "повторяемо"....
Если вдруг надо : Заказал токарю каркас, мотанул катушку, взял стандартный сердечник. ....
Так что о ТДКС - речь уже не идёт :( ....

Вот простенькая моделька полумоста ,для пробы : https://disk.yandex.ru/d/gdDnNImhQNVZKw
Питание 24в (для надёги взял 23в)
Кстати ток 10ма тут не получилось выжать....

Умножение взял сначала 4 , Требования по напряжению стали жесткие.
потом - 6 требования по току стали для диодов критичные , в те же 6 и более раз.....
Т.е по факту если надо на нагрузке 10ма , то на диодах уже больше 60ма !!!
(и это без учета начальных перегрузок !)

Как народ делает умножители на 10 ( на 5ма маленьких диодах) ???
.... и заявляет: на выходе имеем 10ма !
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Поскольку нужна падающая характеристика с ограничением тока 10ма , в сознании есть два варианта развития событий:

1) Решение в лоб -двух такт ШИМ с отслеживанием тока ключей на UC3825.
С соответствующими попытками уменьшения звонов/рез. явлений - снабберами.


2) Резонансник с "нудным" подбором "насыщаемого" дросселя на коленке .
Другим способом ограничение тока -как ? А если делать несколько устройств :((( ?
И понижающий ШИМ на входе ,для плавной регулировки напряжения.


Сейчас склоняюсь пока к Варианту 1. ( Пару трансформаторов уже пустили дым....:))))
Автор:  valvol [ 05-04, 16:37 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Yur писал(а):
Про ТДКС ....

А при чем тут ТДКС? 10кВ на 10мА получаем 100 Вт. Для ТДКС это явно перебор.

Yur писал(а):
Как народ делает умножители на 10 ( на 5ма маленьких диодах) ???
.... и заявляет: на выходе имеем 10ма !

Видимо скрывают правду.
Yur писал(а):
Поскольку нужна падающая характеристика с ограничением тока 10ма

На выходе источника допустимы длительные КЗ? Если да, то это нормальный режим или аварийный? Т.е. при КЗ источник может просто отключиться или должен продолжать формировать те самые 10мА?
Автор:  samodel [ 05-04, 17:51 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Yur писал(а):
Приветствую !
(Спасибо откликнувшимся ! )
Про ТДКС ....
Судьба данного изделия неизвестна в дальнейшем. :(
Но мне тем не менее нужно сделать это более-менее "повторяемо"....
Если вдруг надо : Заказал токарю каркас, мотанул катушку, взял стандартный сердечник. ....
Так что о ТДКС - речь уже не идёт :( ....

Вот простенькая моделька полумоста ,для пробы : https://disk.yandex.ru/d/gdDnNImhQNVZKw
Питание 24в (для надёги взял 23в)
Кстати ток 10ма тут не получилось выжать....

Умножение взял сначала 4 , Требования по напряжению стали жесткие.
потом - 6 требования по току стали для диодов критичные , в те же 6 и более раз.....
Т.е по факту если надо на нагрузке 10ма , то на диодах уже больше 60ма !!!
(и это без учета начальных перегрузок !)

Как народ делает умножители на 10 ( на 5ма маленьких диодах) ???
.... и заявляет: на выходе имеем 10ма !
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Поскольку нужна падающая характеристика с ограничением тока 10ма , в сознании есть два варианта развития событий:

1) Решение в лоб -двух такт ШИМ с отслеживанием тока ключей на UC3825.
С соответствующими попытками уменьшения звонов/рез. явлений - снабберами.


2) Резонансник с "нудным" подбором "насыщаемого" дросселя на коленке .
Другим способом ограничение тока -как ? А если делать несколько устройств :((( ?
И понижающий ШИМ на входе ,для плавной регулировки напряжения.


Сейчас склоняюсь пока к Варианту 1. ( Пару трансформаторов уже пустили дым....:))))


Я в общем то ни на чём не настаиваю.
У ТВС-110ПЦ15 (16) вторичная обмотка на 8,5 кВ, изменив частоту, длительность импульсов можно и большее напряжение получить. Можно без умножителя обойтись с одним диодом в выпрямителе.
Насчет повторяемости, то как не странно их до сих пор продают на просторах интернет-магазинов.
Вторичка 8,5кВ намотана в них проводом ПЭМ-0,14, 10 мА вполне выдержит. А первичку можно и "мотануть" на нужное напряжение.
Автор:  Yur [ 05-04, 23:25 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Вечер добрый !
Всех благодарю за внимание и обсуждение данного вопроса.

Как я понял из ТЗ источник должен работать долговременно во всех режимах...

........ ИП должен быть устойчив к электрическим пробоям (разрядам) в нагрузке и обеспечивать в нормальных условиях ток короткого замыкания 10 +/- 1 мА. Время нахождения в таком состоянии - неограниченно.....

Пока пробую умножитель на 4.
Чип сегодня прислал нагрузку 20штук по 47к .
Сердечник будет Ш42х35 и внутренний круглый 11,5мм
витки 9/800
Автор:  valvol [ 06-04, 11:25 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Yur писал(а):
Собрал простую модельку , но катушки больше 100мГн какие то "некорректные" получаются...
Напряжение на выходе трансформатора не растёт . Ставь хоть 1 Гн , хоть 10 Гн. Даже уменьшается !!! :smoon:
...
Вот простенькая моделька полумоста ,для пробы : https://disk.yandex.ru/d/gdDnNImhQNVZKw
Питание 24в (для надёги взял 23в)

Зачем вы используете высоковольтные транзисторы в мощном низковольтном преобразователе? Замените их на что-то типа IRF1405. Далее. Почему у трансформатора такое огромное сопротивление первичной обмотки? Там должны быть миллиомы! Например 20 мОм. Почему индуктивность рассеяния L4 трансформатора имеет индуктивную связь с другими обмотками трансформатора (включена в строку директивы K)? Она потому и является индуктивностью рассеяния, что не имеет индуктивной связи с другими обмотками. Измените строку директивы на
Код:
K1 L2 L3 1

Внесите соответствующие изменения, установите индуктивность вторички 2.4 Гн и будет вам 10 кВ на выходе.
Кроме этого, почему такие хилые конденсаторы C1 и C2? Через них "шпарит" действующий ток 8А и благодаря этому рассеивается мощность по 6Вт. Они через минуту закипят и взорвутся. Установите соответствующие режиму конденсаторы с низким ESR или используйте параллельное включение конденсаторов.
Автор:  Yur [ 06-04, 18:19 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Добрый день !

Спасибо , за рекомендации !
Преобразовал полумост в простой двухтакт.
https://disk.yandex.ru/d/-dBmmsVyck8n6w

Выбросы токовые (и напряжения) на стоках какие то "дикие"....
Чего то похоже с моей моделькой "не то"...

В реалии имеем :
Перемотал , залил, высушил , подключил....

Получил по удвоению 4500в ( питание 20в )
Умножение х 4 будет около 9 кв

Для случая 8кв со стабилизацией будет достаточно...

Сама по себе катушка подогревается на ХХ (примерно 43гр) .
( преобразование 40кГц )

Нагрузку 800к еще не подготовил. Вопрос как её собрать не решен....
Думаю на что ни будь приклеить "песочные" резисторы.
Плату для 20шт нет смысла травить.....
Автор:  valvol [ 06-04, 18:32 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Yur писал(а):
Выбросы токовые (и напряжения) на стоках какие то "дикие"....

Увеличьте ёмкости конденсаторов умножителя раз в 10.
Автор:  Yur [ 07-04, 02:59 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Увеличение конденсаторов - увеличивает размер умножителя.
:(
И к тому же вываливается ошибка.... https://disk.yandex.ru/i/ff4mGkMweL61Qw

И с падающей характеристикой похоже вопросы будут.....
Моделировщик говорит , что линейно нарастающего тока что то не видно.....
:(
Автор:  valvol [ 07-04, 10:11 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Yur писал(а):
И к тому же вываливается ошибка....

В моем варианте ошибки не возникают.
Yur писал(а):
И с падающей характеристикой похоже вопросы будут.....
Моделировщик говорит , что линейно нарастающего тока что то не видно.....
:(

Характеристика не прыщик, сама по себе не возникнет! В какой ситуации требуется линейное нарастание тока?
Моделировщик, это программа или профессия?
Автор:  Yur [ 07-04, 15:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Благодарю за замечания !

С программой сталкиваюсь редко ....
Потому она (программа) не является моей профессией.

Почему ошибки возникают - я не знаю.
По наблюдениям : если ставить в умножителе емкостя около 1-2нФ - виснет меньше....

Падающая характеристика такая : U=Uxx(1-I/Iкз)
Автор:  valvol [ 07-04, 22:28 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Yur писал(а):
Падающая характеристика такая : U=Uxx(1-I/Iкз)

Yur писал(а):
В моем же понимании надёжный блок питания должен держать разрыв обратной связи по напряжению.

Подключайте нагрузку через резистор 1 МОм (50 Вт) и будет вам такая характеристика. Плюс, ни каких обратных связей и полное безразличие к пробоям или КЗ на стороне нагрузки.
В противном случае без обратных связей не обойтись.
Автор:  Yur [ 08-04, 23:43 ]
Заголовок сообщения:  Re: Высоковольтный источник питания 10кВ
Спасибо за рекомендации.

1м - это замечательно.... Про резистор буду уточнять можно/не можно.....

Пока собрал нагрузку. https://disk.yandex.ru/i/6owqp2TAXIm9Zg
Страница 1 из 2 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/