VN zdroj pulzů

Zpráva

pdp7 · #1 Příspěvek od **pdp7** » 31 led 2015, 20:42

Ahoj, potřeboval bych vyrobit VN zdroj 20kV přičemž tvar výstupního napětí by se podobal obdélníku, abych u něj mohl v částečné míře měnit délku impulzu a délku mezery. Je to v řádech kHz.
Jaký na to použít transformátor aby přenesl ten obdélníkový průběh a něměnil to na sinusovku či nějaký patvar, Jde to vůbec?

#2 Příspěvek od **Hill** » 31 led 2015, 22:33

Transformátor naprázdno v ideálním případě derivuje průběh, tedy pravoúhlému se tvar impulsu na sekundáru bude nejvíce podobat při buzení primáru proudem trojúhelníkového průběhu s nutnou korekcí na nedokonalosti magnetického jádra.
Podle charakteru zátěže je pak třeba upravit tvar průběhu primárního proudu.

pdp7 · #3 Příspěvek od **pdp7** » 31 led 2015, 22:44

Děkuji Hille, paráda.

#4 Příspěvek od **PavelFF** » 31 led 2015, 23:28

Hill píše:Transformátor naprázdno v ideálním případě derivuje průběh, tedy pravoúhlému se tvar impulsu na sekundáru bude nejvíce podobat při buzení primáru proudem trojúhelníkového průběhu s nutnou korekcí na nedokonalosti magnetického jádra.
Podle charakteru zátěže je pak třeba upravit tvar průběhu primárního proudu.

Dost pochybuji. Jednak nevím, proč by někdo sháněl či vyráběl trafo na 20kV, aby ho pak pouštěl naprázdno.
I tak má trafo pokud možno věrně přenášet tvar napětí z primáru na sekundár. Nevím, proč by mělo derivovat. Vybudil jsem si teď trafo obdélníkem a na sekundáru je obdélník. Vybudil jsem ho trojúhelníkem a na sekundáru je trojúhelník.

Proud je daný především zátěží(když zanedbám magnetizační proud), takže proč bych měl upravovat proud podle charakteru zátěže. Je i dost těžké trafu proud vnucovat. Když dodám na primár potřebný tvar napětí(z tvrdého zdroje), nemusí mě proud zajímat a na sekundáru se objeví v podstatě stejný tvar napětí(žádná derivace). Samozřejmě nesmím překročit parametry trafa.

pdp7 · #5 Příspěvek od **pdp7** » 31 led 2015, 23:49

Tak to je teda hustý. Co teď :lol:

Čím vybuzuješ?

#6 Příspěvek od **Hill** » 01 úno 2015, 00:14

Pavel si asi nevšiml, že píšu o průběhu proudu primárem, nikoli o průběhu napětí. Ony si ty průběhy jsou si stejně nejvíc podobné teprve při provozu trafa nakrátko. Sice jsem to řešil v souvislosti s přenosem videosignálu, ale jen nakrátko byl výstupní proud obrazem proudu vstupního.
A, protože proud procházel konstantním odporem, tak i napětí.

#7 Příspěvek od **PavelFF** » 01 úno 2015, 00:20

pdp7 píše:Tak to je teda hustý. Co teď
Čím vybuzuješ?

Já to nevybuzuju ničím. Nemám trafo na 20kV.
Ale v principu je to pořád trafo, jako třeba trafo ve spínaném zdroji k PC. Až na tu drobnost s 20kV, která ovšem působí nemalé technické(a technologické) potíže.

Předně, na co to potřebuješ? Jaký výkon to má dávat? Možná se to dá udělat jinak.

pdp7 · #8 Příspěvek od **pdp7** » 01 úno 2015, 00:27

Zrovna jsem zkusil další test. Vzal jsem jádro z VN trafa z televize (stará klasika) a dal na něj dvě stejné cívky po cca 30z. Budím to funkčním generátorem a v podstatě to dělá to co napsal Hill. Když budím trojúhelníkem je na druhý cívce toto

Obrázek

kresleno modrou čárou.

Když to budím obdélníkem tak zase toto

kresleno červeně, a jsou tam zákmity.

#9 Příspěvek od **Hill** » 01 úno 2015, 00:35

Ty zákmity se zmenšují se zatížením sekundáru a jsou přibližně úměrné vnitřnímu odporu zdroje - když budeš trafo krmit z výstupu výkonového zesilovače s malým výstupním odporem, potlačíš překmity dost účinně, protože se transformují zpět na primár a zdroj signálu je zkratuje.
Když budeš trafo budit jen proudovými impulsy ze spínače, po rozepnutí tam vždy překmit bude. Jako v zapalovací cívce v autě nebo vn trafu v televizi.
A to to hodně zjednodušuji, protože řešíme trafo s minimální plochou hysterezní křivky jádra a bez parazitních kapacit mezi mnoha závity cívek s nulovým stejnosměrným odporem.

#10 Příspěvek od **PavelFF** » 01 úno 2015, 00:36

Já zas vzal malé trafíčko na 50Hz a budím-li ho trojúhelníkem, je na výstupu trojůhelník. S obdélníkem a sinusovkou je to podobné. Ale dal jsem na sekundár zátěž, protože trafo má konat práci.

Samozřejmě, pokud prodlužuji neúměrně dobu trvání pulzů, začnou se obdélníky propadat. Každé trafo je k něčemu navržené. Takže kmitočet musí odpovídat.

pdp7 · #11 Příspěvek od **pdp7** » 01 úno 2015, 00:39

PavelFF píše:
pdp7 píše:Tak to je teda hustý. Co teď
Čím vybuzuješ?
Já to nevybuzuju ničím. Nemám trafo na 20kV.
Ale v principu je to pořád trafo, jako třeba trafo ve spínaném zdroji k PC. Až na tu drobnost s 20kV, která ovšem působí nemalé technické(a technologické) potíže.

Předně, na co to potřebuješ? Jaký výkon to má dávat? Možná se to dá udělat jinak.

Potřebuji to na nabíjení kondenzátoru cca 500pF. Ten bude umístěn v primáru Tesláku s magneticky zhášeným jiskřištěm. Potřebuji zařídit to, aby se kondenzátor nabil na napětí dejme tomu 15kV a po dosažení tohoto napětí se zdroj vypnul (skončil impulz).

Milan · #12 Příspěvek od **Milan** » 01 úno 2015, 08:54

Pavle,za určitých okolností máš pravdu,ale tvoje teorie znamená,že budu-li snižovat frekvenci ,v limitě až na nulu,přenesu trafem ss napětí - a to asi pravda nebude.Připojím-li na trafo na primáru tvrdý zdroj obdélníku,pak na sekundáru bude kvazi derivace toho obdélníku,neb bude-li dost dlouhý,jádro se přesytí a přestane to "transformátorovat".Když obdélník skončí,energie akumulovaná v jádře se uvolní a na sekundáru se objeví záporná špice.Ty vidíš jen vlastně ty kousky,kde jádro není přesycené a tudíž to "transformátoruje" . Sniž frekvenci nebo zvyš napětí a uvidíš něco jiného.

Co se týče vlastní konstrukce toho zdroje,obávám se,že takto nahoru transformovat obdélník se nepodaří.Odhadnu-li počet závitů sek.cívky třeba na 20000 ,vlastní kapacitu min. 1pF/z ,bude k sekundáru připojen parazitní kond 20nF a bude to rezonovat s tou cívkou,takže i při tvrdém buzení obdélníkem(i jiným průbehem) z toho vyleze rozkmitaná zmršenina,viz třeba obecně ze školy známé průběhy v zapalovací soustavě auta - přerušovač je taky zdroj obdélníku,že ano. Hledal bych cestu v nabíjení kondu více pulzy z měniče řád.10kHz a ten obdélník na sekundáru bych vyráběl vlastně regulací sek.napětí. A asi násobič napětí.I tak to bude obtížné,parazitní kapacity jsou lineární funkcí převodu trafa ,a ten pokud zůstane,problém se jen posune k vyšším frekvencím. Možná pro další úvahy by bylo dobré vědět,jak má vypadat průběh napětí na tom kondenzátoru a proč.

#13 Příspěvek od **Hill** » 01 úno 2015, 09:22

Je také otázka, jak moc je nutné, aby se kondenzátor nabil jediným impulsem.
Jestli by skutečně nebylo schůdnější použít obyčejný trvale kmitající měnič (třeba řádkový konec z černobílé televize, u obrazovek nad 51 cm obvykle dávaly 17 kV) a maximální výstupní napětí řídit buď střídou budicích impulsů nebo napájecím napětím.

Milan · #14 Příspěvek od **Milan** » 01 úno 2015, 10:57

Tenhle zdroj nebude Hille stačit.Píše "řádově kHz". Energie 500pF nabitého na 15kV je cca 56mJ. Když bude opakovací frekvence 5 kHz, bude potřebný výkon,neuvažujíc ztráty, 5000x 56mJ tj. 280W ( jestli tedy vidím dobře na kalkulačku). Tohle s výstupem 15kV já bych tedy stavět nechtěl,o rušení ve spojení s Tesla transf. asi už nejde,to bude zanedbatelné,ale motat to a izolovat s minimálními parazitními kapacitami bych si netroufl,možná sehnat něco hotového z oblasti rentgenů apod..

#15 Příspěvek od **PavelFF** » 01 úno 2015, 11:51

Milan píše:Pavle,za určitých okolností máš pravdu,ale tvoje teorie znamená,že budu-li snižovat frekvenci ,v limitě až na nulu,přenesu trafem ss napětí - a to asi pravda nebude.....

Milane, to není moje teorie a nikde jsem tu takovou věc nepsal. Naopak píšu, že není možné prodlužovat impulzy nad určitou hranici, danou vlastnostmi trafa. Samozřejmě stejně není možné zvyšovat napětí nad možnosti trafa - je to prostě součin - Voltsekunda, co se nesmí přeskročit.

Pravděpodobně nejde o to nabít prázdný kondenzátor jedním pulzem ale udržovat ho v nabitém stavu a doplňovat energii. Zároveň měnit podle potřeby napětí. Ale provedení pro 20kV se spínaným zdrojem neznám. To nejde namotat aby vinutí mělo těsnou vazbu a nebyl to místo cívky i kondenzátor.