Forschungswebsite von Vyacheslav Gorchilin
2019-01-05
Generator spannungsimpulse auf einer mosfet-Transistor
Dieser generator kann sowohl im gepulsten und im resonanzmodus. Im ersten Fall wird er erzeugt Hochspannungs-Impulse und starke gepulste Magnetfeld, um Größenordnungen größer als die, die man im resonanzmodus und verbrauchten bei gleicher Leistungen. Im zweiten — generator arbeitet mit der Resonanz der zweiten Art, die eine Reihe von interessanten Eigenschaften, Aspekte, die nur begann, untersucht werden. Er kann mit praktisch jeder Induktivität: von den klassischen und бифилярных Spulen, bis Koaxkabeln.
Ein solcher generator kann man bekommen, wenn Sie mosfet-Transistor nach dem Schema in der folgenden Abbildung. Ihre Arbeit ist ganz einfach. Mit Hilfe der Kette R1ZD1 in diesem Schema wird die Vorspannung an das Gate des Transistors VT1, positive Rückmeldungen, die verantwortlich für die Ausgabeparameter, einem Ferrit gebildet wird L1 in der Form von blocking-Impulse. Der generator funktioniert nicht im ganz normalen Modus блокинга: wenn Sie anstelle der mosfet-Transistor verbinden IGBT, bei jeder Verschiebung und Anpassung der anderen Parameter des Schemas, es wird nicht funktionieren, obwohl схемотехнически Unterschiede zwischen Ihnen ist fast da. Die Kette R2C2 dient der negativen Rückkopplung, das verantwortlich ist für die Stabilität des Generators und dessen Temperaturverlauf (Abbildung a). Zu den Schlussfolgerungen des Generators XS1 und XS2 verbindet induktive Last (Abbildungen b und c), welche abhängig von den Eigenschaften der Pulsbreite und Amplitude.
Die Abhängigkeit war ziemlich einfach: je größer die Induktivität und die Kapazität Durchgangs-Transistor, desto größer ist die Impulsbreite, und je länger die Linie (Länge Draht-oder Koaxialkabel), desto höher ist die Amplitude am Ausgang des Generators. Ihre Bedeutung beschränkt sich nur auf die maximale Spannung des Transistors VT1, und im Fall des Koaxialkabel — auch von seiner Länge. So, im Impulsbetrieb ein solcher generator kann offenbaren das innere Potenzial einer langen Reihe.
Wenn parallel zur induktiven Last verbinden Sie den Kondensator, dann hob seine Kapazität, generator-Modus kann man auf die Resonanz der zweiten Art. In diesem Fall wird die Ausgabe von Impulsen die Amplitude wird kleiner und hängt von der Güte Schwingkreis, und Ihre Dauer — bestimmt aus der resonanzbedingungen.
Details
Als Strom des Transformators L1 zu tun, nehmen Sie zwei Ferrit-Ringe K10x6x4 Permeabilität 10000-2000 HM, Falten Sie Sie zusammen und wickeln Sie kupferner Isolierdraht Adern mit einem Durchmesser von 0.1-0.3 mm. Wandern die Windungen in einer einzigen Schicht, bis zu Befüllen. Im Ring bleibt ein Oberlicht, das wird der Schaffner, der von der Plus-Versorgung zu XS2. Übrigens, die Ringe können und andere Größen, aber je kleiner Sie sind, desto weniger Zeit und Wiederherstellung von domains, was sich positiv auf die Ausgabeparameter des Generators.
Die Liste der restlichen Elemente des Schemas:
  • VT1 — mosfet-Transistor FS7KM;
  • ZD1 — ZENER 1N4733;
  • C1, C2 — kondensatoren auf eine Spannung von 63 oder mehr Volt.
Als Ersatz VT1 angeboten werden können IRFP460 oder IRFPG50, aber Ausgangsparameter des Generators wird ein wenig schlimmer. Darüber hinaus sind diese transistoren haben keinen Schutz für den Eingang, also zwischen dem Gate und der Quelle verbinden Suppressor 1.5KE18CA. Bei der Auswahl der VT1 sollte solchen Bedingungen geführt werden: die maximale Spannung sollte so hoch wie möglich, Kapazität Durchgangs-und Recovery-Zeit des übergangs — so wenig wie möglich. Auch zwischen den Gate-und der Source wünschenswert integrierter Schutz. Selbst der Transistor muss auf einen kleinen Kühlkörper.
Konfigurieren
Konfigurieren des Generators kommt es auf die richtigen Phaseneinstellung des Transformators L1. Dazu, zu den Schlussfolgerungen des Generators XS1 und XS2 verbindet den Widerstand 100 OHM und Oszilloskop, und auf ein Schema 15V Spannung. Auf осциллографе müssen Impulse erscheint. Wenn dies nicht geschehen ist, Rückschlüsse L1 zu tauschen.
Verschiedene Arten von Lasten
Von der Art der Belastung abhängig als Ausgangs-und Eingangs-Parameter des Generators. Also, wenn die Induktivität der Last und der Leitungslänge klein wird, dann bei derselben Versorgungsspannung Leistungsaufnahme мощость wird groß sein. Bei dieser Induktivität vermeiden von hohen Spannungen. Wenn die Induktivität groß sein, dann ist die Versorgungsspannung des Generators kann man proportional vergrößern. Und wenn es noch lange Koaxialität, dann kann es maximal sein — etwa 40V.
Die folgenden Abbildungen zeigen die Wellenform an der drain des Transistors VT1 (Links) und an den Anschlüssen Borte Koaxialkabel (rechts), beim einschalten des Generators nach dem Schema C. Kabellänge bei diesem Betrug 100m. Eine solche Option kann für die Einleitung von magnetwerkstoffen Felder oder statische Entladungen. Bei einer Spannung von 35B, der Stromverbrauch des Generators in diesem Fall nur ein paar Watt und einer Impulsdauer von weniger 1мкс.
Koaxialkabel kurze Länge (in der Größenordnung von 10-15m) können Sie kurze Impulse von etwa 100нс, aber Wochenende für das erreichen großer Amplituden müssen zunehmen Versorgungsspannung, wodurch eine insgesamt höhere Stromverbrauch. Optimal, für diesen generator, doch ist der längere Draht.
Die folgende Abbildung zeigt mehr высоковольный Option generator und oszillogramm am Ausgang der Sekundärwicklung. Hier als Last angewendet Miniatur-Hochspannungs-Transformator TV1. Es besteht aus zwei primären Wicklungen, die in Reihe geschaltet werden, und eine sekundäre Hochvolt, zu dem können verschiedene Geräte angeschlossen werden, Z. B. Ableiter. Änderung der Versorgungsspannung von 11 bis 22V einstellbar Spannung am Ausgang der Sekundärwicklung von 3 bis 15 kV, wobei der Stromverbrauch im gesamten Bereich wird nicht mehr als 2w. Übrigens, wenn die XS1 und XS4 Kondensator 2200-6800 PF, dann an den Anschlüssen der Sekundärwicklung wird eine Reine Sinuswelle. Die Wahrheit in diesem Fall ist die maximale Versorgungsspannung besser zu reduzieren bis 15V.
An die Ausgänge des Generators darf auch drosseln, Transformatoren und einige nicht-Standard-Induktivität, z.B. бифилярные Spulen. Von Ihren Parametern abhängen Ausgang technische Daten generator: Amplitude, Impulsdauer und Frequenz.