Модератор: Sergh

Ты не сомневайся, эта схема отстругана еще со времен когда и слов таких
лавинные диоды не было. ,Называли мы это ДНЗ -диод с накоплением заряда.
Вот слово накопление здесь правильное.
Нужно время чтобы прямой ток накопил в переходах избыток зарядов.
Если снимал ВАХ диода при большом прямом импульсе, то видел что в начале
идет выброс напряжения и он спадает до положенных 1,5 вольт за время
порядка 2-3 микросекунды. А ток плавно нарастает от нуля.
Так что накачать его очень коротким импульсом тоже проблемматично.

Что у тебя могло не получится с низковольтной накачкой- скорее всего
зашунтировал ею выброс. Это ведь для принципа нарисовано сопротивление
а вообще должна динамическая развязка стоять.

По поводу предложенной тобой схемы - это классика но упрощенная,
с нее не получишь все возможности диода.
Называется это включение ДНЗ в колебательный контур. Это тоже из учебника.
Вот такая форма токов получается- прямой ток достигает максимума в середине накачки, а к концу её падает- это нехорошо.
Нарастание обратного тока здесь жестко связано с прямым - один контур.
То есть прямой нельзя делать очень коротким, а обратный нежелательно делать
длинным.

В Вашей схеме непонятно, как Вы добивались прямого тока в 100 - 200 ампер, через резистор?
У меня потому и не получилось в таком виде, так как при низком пост. напряжении не могу создавать большого тока. Как пропускать ПОСТОЯННО через диод хотя бы 100 ампер?
И КПД -> 0.

Какой контур в "моей схеме"? В схемах из брошюры и Алхимика нет никаких контуров, только магнитные ключи, нелинейные дроссели, насыщающиеся трансформаторы.

А патент c трансформатором из витой пары предложил Олег-Джан, я как мог проверил, хотя изначально было сомнительно.

Sergh :
Я в области "силовых наносекунд " не силён ,
Может быть Вам имеет смысл погуглить по Эффекту Юткина или поднять инфу по:
[ссылка]

Я ж сразу предупредил- схема из учебника, для лабораторной работы,
там и одного ампера достаточно, чтобы посмотреть наличие эффекта.

А на практике там конечно нужна индуктивность, причем чтобы она
не шунтировала импульс, она должна быть на порядок больше главной.

Вот давай посмотрим более реальную схему с двумя источниками.
L1 -большая, ток через нее нарастает медленно, причем нам не надо 200 ампер,
нам надо порядка 70 ампер прямого тока, после несколькиз микросекунд
он достигает этого значения, время зависит от напряжения первого источника и индуктивности ,
после этого замыкается второй ключ от источника с большим напряжением
и меньшей индуктивностью L2.
Ток нарастает быстрее и должен достичь 200 ампер, пока диод не закроется.
Вот про это соотношение токов 1/3 я уже говорил.

Но эта схема с паралельным включением источников.
Я такую не пользую, мне больше нравится схема с последовательным включением.
Она более экономична. И её часто используют вместо снабберов
в мощных транзисторных инверторах. Там ДНЗ защищает транзистор
в момент зарывания.

Смотри внимательнее,есть вторичка, емкость и диод в одной цепи.
А трансформатор- это всего лишь импульсная раскачка контура.

Чет картинки не идут....

В момент импульса сердечник трансформатора насыщен, это означает КЗ вторички. Контура нет.

Представь себе насыщение сердечника- что он стал деревяшкой.
Так легче.
Теперь витки вторички остались ,Индуктивность меньше, но осталась
а вот связь с первичкой пропала, ну или меньше стала.

Дедушка,тут шальная мысля такая проскочила-а супрессорами не выйдет ли вопросик решить,на умеренную частоту,у них ведь время срабатывания в пиках.Я имею ввиду 1,5КЕ...

Супрессор не срабатывает, он как стабилитрон.

Уважаемые форумчане!
Посмотрите, пожалуйста, новые материалы по работам Флойда Свифта.
Есть видео его установки - VTA.

[ссылка]

Ну вот наконец схемку приатачил [ссылка]

dedivan, в настоящий момент интересует идея генератора с ИМЕННО такими параметрами:
- ток от 300 А
- напряжение от 600 вольт и больше
- длительность 100 - 300 нс.
Менее 100 нс вроде бы пока не надо. Желательно отсутствие влияния на нагрузку индуктивных компонентов.

Таблеточный тиристор ТИ200-10... сгорел, очень вероятно что от большого обратного напряжения (или тока?), немного жаль, был довольно быстрый и ток держал.

Горят они от превышения произведения напряжения на ток и время закрывания.
Импульсная энергия при закрывании.
Для обычных диодов и тирристоров надо подбирать отношения токов
чтобы попасть в самый быстрый режим, тогда можно увеличить токи.
А специальные диоды и тирристоры уже подобраны под определенный режим.
Там в технологии тонкости- разные толщины переходов делают для этого.

Тирристоры для особо мощных генераторов делают сотовой структуры-
сотни и тысячи маленьких и быстрых тирристоров на одном кристалле.

Ну вот - резюме
1- ищи специальные приборы (Саранск "Электровыпрямитель")
2- ставь впаралель ку221
3- подбирать режим конкретному мощному прибору. Причем именно каждому
образцу свой режим.

Тирристоры чем удобны- они выполняют еще и роль первого ключа.

Схема очень простая-
главное монтаж, большие токи маленькие интуктивности высокие напряжения.
Сначала генератор импульсов запускает тирристор,
от батареи аккумуляторов 12в начинает нарастать ток, пока не включится полевик.
вот время задержки- регулирует до какой величины нарастет прямой ток.
После открытия полевика начинается нарастание тока от БП100, его напряжение
можно регулировать тоже, это будет подбираться скорость закрытия.
Это БП должен обеспечивать большие импульсные токи, тоесть иметь большую
емкость на выходе.

Вторую индуктивность я нарисовал как палку, так оно и будет- полметра
медной трубы.

dedivan, спасибо.
Сложновато в реализации, особенно применительно к этому:

[ссылка]

Сколько всего умного написали...
И что характерно - ничего по сути! На skif можно год не заглядывать - ничего не изменится.

Serhg, приветствую!
А чего сразу было не написать конечные параметры генератора? Отсюда и все тех.решения не "в тему". Не хорошо как-то...
Могу только немного поправить и перенаправить...
Первое. Вы, видимо, не совсем правильно понимаете работу выложенных ранее схем SOS-генераторов. Начнем с простого. Представьте, что у вас есть цилиндрическая спиральная катушка длины l, с индуктивностью L и сопротивлением R. Далее, представьте, что вы создали в ней ток J, замкнули саму на себя и стали растягивать катушку по длине, что равносильно уменьшению ее индуктивности. Что при этом произойдет? Если за время растягивания потери энергии из катушки (суть из магнитного поля) малы (что подразумевает время процесса "растягивания" намного менее 3R/L), то выполняется равенство Lнач.*Jнач.^2 = Lконечн*Jконечн.^2, т.к. начальная индуктивность больше конечной, то очевидно, что конечный ток больше начального. В этом и есть суть магнитных обострителей. Только индуктивность их меняется электрически за счет свойств сердечника. Продолжая эту мысль не могу не согласиться (НО ТОЛЬКО В ЭТОМ!!!) с дедушкой. В рассматриваемой схеме есть колебательный контур, конструктивно выполненный в виде насыщающегося трансформатора. Его насыщение происходит еще на первой полуволне затухающих колебаний (накачка прямым током), далее, на второй полуволне (накачка обратным током) длительность полупериода падает (за счет меньшей индуктивности), и растет ток. Но параметры LC-контура уже не такие как при прямой накачке!!!, процесс протекает быстрее, и подпитка током из первичной цепи уже отсутствует, сердечник-то стал "деревянным". В результате ток в индуктивности успевает достичь некоторого значения, пока диод не решит закрыться (и совсем не факт, что ток будет максимальным). Далее ЭДС самоиндукции и достаточно быстрый импульс разряда индуктивности на нагрузку. Все. Разряжается именно индуктивность, а диод лишь выполняет роль быстрого хитроиспользуемого ключа. Налицо двойная компрессия импульса - за счет уменьшения индуктивности и за счет резкого увеличения сопротивления контура (т.к. параллельно запирающемуся диоду подключается сопротивление нагрузки). При постоянной (малоизменяющейся) индуктивности можно рассчитывать только на самоиндукцию со всеми вытекающими.
Вообще, ключ может быть любым, а обратной накачки можно не делать совсем (в общем случае) использование диода - лишь частный случай мощного скоростного ключа. Минусы - конструктивные трудности при использовании такого ключа (обратная накачка).

Второе. Смотрим фото опытов по обрыву тока в индуктивности. Опыты, как всегда простые и наглядные, на 15-минут. Не сложно догадаться, что опыты демонстрируют тот же принцип обрыва тока, но с использованием ключа на полевике. Достаточно хорошо (при использовании разумно быстрых полевиков) эта схема работает при частотах в сотни-тысячи Гц и произведении (индуктивность и ток накачки) L*J^2 более 3...5 * 10^(-3). Просьба не путать с привычным повышающим низковольтными преобразователями напряжения. "Хорошо" в таком применении - означает генерацию импульса в сотни вольт с фронтом в 5-30 нс.
Диоды, супрессоры и т.д. в любом их включении сильно делу не помогают. См. соответствующие осциллограммы.
Опыт 4 демонстрирует невозможность получения SOS-эффекта на практически значимых энергиях при низких напряжениях и токах накачки в единицы ампер. О диодах типа КД512 речь, конечно, не идет. Тут дедушка, как и всегда, рассказывает сказки. Хотя, прошу заметить, что скорость фронта импульса разряда катушки существенно превышает скорость среза импульса закрывающего ключевой транзистор. Обострение есть, SOS-эффекта нет. Увы. Но, схема формирования (опыты 1-3) не так и плоха, она позволяет сравнительно много, даже получать импульсы с амплитудой напряжения превышающей статическую пробивную для выбранного полевика. Или получать сравнительно большие токи при низковольтном источнике питания (т.к. сопротивление индуктивного накопителя конструктивно не сложно обеспечить хоть 0.001 Ом - вопрос цены и габаритов). Т.е. На любой вкус и цвет.
Как вы, наверное, уже успели заметить, я не раз поднимал вопрос о сопротивлении нагрузки. Так вот, как следует из практических опытов и, естественно, из теории, (дифф.ур. разряда индуктивности на резистор решите? Помочь?) подобные штуки хорошо работают только на сопротивление нагрузки на порядок-два больше активного сопротивления самого индуктивного накопителя. Если требуется накачать автомобильный аккумулятор (у которого сопротивление менее 0.1 Ома), то готовьте накопитель на 1-0.1 мОм, со всеми вытекающими.

Третье. Если установка чисто экспериментальная, на разовые замеры, то не проще ли сделать формирователь по схеме с искусственной линией и разрядником? Рассчитывается схема предельно просто. Систему из двух уравнений решите? (L/C)^(1/2)=Rнагр. 2*((L*C)^(1/2))=Тимп. Получите значение суммарной индуктивности и емкости. Количество ступеней (n) - отдельный вопрос (от количества ступеней зависит фронт и спад импульса) - но, в вашем случае 6-8 более чем достаточно. В самом простом случае номиналы дискретных элементов L1,2...Ln = L/n, аналогично и для конденсатора. Если захочется улучшить форму импульса, тогда советую в Интернете поискать программку для расчета неоднородной линии, это когда номиналы L и C не равны между собой. Все. Фронт в 30-80 нс гарантирован, а длительность импульса - сами заложите в пределах сотен нс. Зачем увеличивать свои затраты и делать установку на века? Тем более, неизвестно еще что из всего этого получится. Разрядник в такой схеме проработает сравнительно долго, неделю точно при частоте в 50-100 Гц. И заменить одну деталь стоимостью 200р. не проблема. На замеры хватит, а после удачи/неудачи и решать надо ли делать высокоресурсную машину.
Удачи.

олег-джан, уважаемый!
Я изучил рекомендованные вами патенты. И что? Где обещанный переворот всего? Где много шума?
В патентах, конечно, пишут так, как делать не надо 😀 , но...

Мне лично с инженерной точки зрения понравился патент №2198078. Красиво противофазные магнитные потоки пущены. Сразу отпадает надобность в идиотском механическом приводе настройки воздушного зазора в сварочнике (эх, модель не помню, но аффтара на кол надо) и, видимо, в балластнике. Для тех, кто каждый день варит - наверное, ВЕЩЬ, одно устройство заменяет два, причем полноценно! Хотя, утверждать не берусь, я не сварщик.
А вот в патенте №2111378 автор как-то слукавил. Ток подмагничивания обмотки 10 какой? Чтобы все хорошо работало его надо поднимать до рабочего тока обмотки 9 (а по схеме это делается ПОСТОЯННО). Можно не увеличивать ток, а увеличить количество витков в обмотке 9 относительно 10. Тогда и ток можно убавить, но и обострение уменьшится за счет меньшего перепада индуктивности при замыкании прерывателя. Значит токи (и кол-во витков) не могут отличаться на порядок, они должны быть сопоставимы, иначе смысла в перемагничивании сердечника нет вообще. И это при том, что параллельно обмотке 2 еще и включен резистор 17 (видимо для более точной настройки нуля индуктивности блока 4).
Все это означает только то, что КПД схемы оставляет желать лучшего. И зачем время фронта/среза механического прерывателя катушки зажигания искусственно затягивать дросселем 8? Для уменьшения потерь на разряд при размыкании или для того, чтобы было что ускорять? Ведь выброс ЭДС самоиндукции рабочей обмотки 2 уже шунтируется конденсатором 7 и диодом 18, а сам дроссель 8 как ни крути фронты сглаживает. Единственный узел, обеспечивающий серьезное обострение - это разрядник 12, но это самое простое стандартное решение, также ухудшающее КПД системы. Глубину мысли с двойным запиранием тока оценил - красоты не нашел. К сожалению.
Ваше слово, товарищь Маузер!

Алхимик,здравствуйте!Уже забывать про вас стал,но рад видеть!Верю,что на самом деле вы очень заняты.Наверное поэтому слово "изучил" не совсем верное...Насчет переворота всего через пятнадцать лет после изобретений говорить,согласен,уже не уместно,но народ использует "http://www.iep.uran.ru/naudep/imp/napr/nap_21.html".Может для прикола?В девяностых это был бы на самом деле небольшой переворотик.Инерция...что поделать...Патентик №2198078 на самом деле гениальный.Я уж тут где-то хвастался,что в 95г. делал такие аппаратики,причем на коленках,и простите,на продажу.Сердечники брал от ТСА-270.Четверочкой варил,вес около 8кг,размер-барсетки.Делал так сказать свою маленькую революцию в маленьком периферийном городке.Да,это два в одном,балластник не нужен,он у нас в первичной цепи.Вот с осциллятором на МК тогда были проблемки,пермаллоя не мог добыть достаточное кол-во.Но!В режиме для четверочки электрода дуга и так загоралась и горела мягенько и ровненько.Жаль,что вы не сварщик-оценили бы.А по зажиганию...даже не знаю как начать...Ток подмагничивания обмотки 10?Ну,допустим раз в 10 меньше,да,увеличится время обратного перемагничивания,здесь мы это можем себе позволить,это все-же зажигания,а для более скорострельных применений есть другие решения...Резистор 17 для устранения "звона" и предотвращения ложных последующих срабатываний.Насчет дросселя 8 вы меня наповал сразили...Ну,давайте уберем его и катушку эажигания напрямую к транзистору?Да и "обостряющий разрядник 12",который на самом деле ТРАМБЛЕР!А если серьезно,что-то меня уже терзают смутные сомнения о результатах наших диалогов.Получается,как в соседней ветке-мы пытаемся избавиться от даже возможного присутствия нейтрончиков,а вы их стараетесь поболее получить на балконе(кстати,соседи знают?😊).Ничем не хочу вас задеть,просто,наверное все мы люди,и смотрим соответственно по-разному на одни и те-же вещи.Так что не знаю,стоит ли продолжать...С уважением..Олег

Здравствуйте, олег-джан!
Ну, продолжать или не продолжать - выбор исключительно за вами.
Что сказать, сварочников по патенту №2198078 "в металле" никогда не видел, да и большого опыта в сварочном деле нет (только в исключительных ситуациях), и четверкой-то никогда в жизни не варил, я все более по малым деталькам, 1.6 мм, 2мм, а 2.5мм - это уже много. А штучка по самой идее красивая.
Зачем люди компульсаторы делают или SOS-обострители? А кто их знает. Может не хотят электровзрывные прерыватели делать или ВМГ. А за ними многокаскадные накопительные линии городить. Или на складе много феррита/альсифера осталось с советских времен, денег на современные полупроводники нет, а работать надо. Вы у каждого отдельно взятого конструктора спросите зачем. Почти уверен, что причина строительства магнитных "штуковин" более чем одна.
Вы, олег-джан, сами себе противоречите. То говорите, что ускорять, ускорять, ускорять... то, "...для более скорострельных применений есть другие решения...", а зачем тогда огород городить? Без всякого обострения КЗ на советских машинах работали, и ничего, народ ездил. На том советском барахле, на котором я когда-то ездил в бегунке распределителя зажигания всю жизнь стоял резистор. Зелененький такой. Он только изредка становился разрядником по причине его пробоя по поверхности. В штатной конструкции никакого дополнительного разрядника нет, если конечно УОЗ правильно отрегулирован и мех.повреждений нет. На схеме (описание патента на fips.ru очень куцее) нарисован механический контакт. Тогда о каком транзисторе речь идет? Подключать КЗ напрямую к транзистору, конечно, не стоит. Но дроссель-то зачем? Диод-кроубар с резистором никак поставить нельзя? Или как в штатной системе зажигания конденсатор параллельно прерывателю никак не ставится? Патент ради патента? Или, как делают умные изобретатели, написано так, как делать не надо? Кажется мне, что второй вариант к действительности ближе. В любом случае данная схема изжила (для авто-мото-приложений) себя по причине бурного развития полупроводниковой промышленности. Уже не актуально. При меньших габаритах можно сделать систему зажигания с большим КПД и гораздо большей гибкостью в управлении, с фронтами импульсов в десятки нс. Единственный полезный элемент из этой схемы хитрый противофазный элемент 4. На этом все.

Тема ветки "МОЩНЫЕ генераторы импульсов", а не система зажигания совкомобилей. На полупроводниках без всяких SOS-ов и без единого индуктивного элемента можно сформировать хоть 1кВ за 1нс, и что? Давайте все делать исключительно на полупроводниках, потому что "просто"? Или исключительно на индуктивных элементах, потому что "переворот"? Нет, такой разговор точно тут не нужен...

Я, олег-джан, с соседями хоть и не дружу, но и убивать их рентгеновской пушкой через стену не собираюсь. Мне проще и приятней соседа в подъезде встретить, или на парковке и спросить как дела.
Перед подобными, замечу, весьма редкими опытами, я принимаю должные меры безопасности. Всегда! И получать нейтроны я совсем не собирался, вы, наверное, не совсем внимательно читали. Во-первых таким путем их получить просто невозможно. А, во-вторых, даже если и существует гипотетическая вероятность их получения, я пытался по косвенным признакам выяснить, сколько же их на самом деле образуется. В регистрируемых количествах их не образуется, олег-джан. Можно не волноваться.
С уважением...
Алхимик.

Алхимик, спасибо за сообщение.

Тут пока экспериментально обнаружилась одна не совсем приятная деталь.

Эти самые импульсы вроде надо выдавать пачками с частотой повторения внутри пачек от 250 кГц до 1 МГц.

Все обычные силовые диоды, кроме спец. ДНЗ, вместе с тиристорами пока отпадают.

Остаются схемы на полевиках. Пока попробую без индуктивных накопителей, решить влоб, паралелением полевиков.
STW18NK80Z вот пару штук, плюс последовательно с ними диодик HFA30PB120 чтобы внутренний диод полевиков импульс реакции не коротил.
Индуктивность в любом случае на начальном этапе плоха, так как если нагрузка емкостная - индуктивность портит всю картину.

Лучше всего на реальных примерах показать разработку генератора.
Итак начнем с генератора для питания ЛДСки через искру.
[ссылка]

Начнем с ключа и первичной обмотки. В режиме флэйбэка возникает импульс напряжения
с током равным току в момент размыкания ключа.
Что это означает.
-выходная емкость будет заряжаться этим током- это даст скорость нарастания
-энергия импульса определит напряжение, до которого зарядится емкость
- энергия запасенная в обмотке U*Im*t/2- пополам делим потому,
что форма импульса тока треугольник.

Берем сердечник от импульсного зарядника для сотовика или дежурного питания АТХ,
это чаше всего Ш-6. 10 витков дадут индуктивность 30 мкг.
При длительности накачки 2 мкс ток нарастет до 1 ампера энергия в импульсе получается 15 мкдж.
при напряжении питания 15 вольт.
Это совпадает с тем, что нам нужно.
Теперь смотрим время нарастания напряжения на истоке до 500 вольт.
Получается 100 нсек. Это предел для полевиков- 5в/нсек.
Что это за предел?
Для примера попробуем побыстрее зарядить для этого уменьшаем число витков до 5, а ток
увеличиваем 2 ампер. Вроде бы емкость теперь должна зарядится за 50 нсек, ан нет,
Только до 200 вольт заряжается.
Увеличиваем энергию импульса до 6 ампер = 100 мкдж, теперь путем затрат мы получим
время нарастания 50 нсек.
Но сразу вопрос - где же теряется энергия при этом? Это и есть особенность
полевых транзисторов. При слишком быстром нарастании выходного напряжения
внутри кристалла открывается паразитный тирристор, вот он и шунтирует на короткое
время выход, жрет энергию снижая КПД и нагревая кристалл.

Это видно на осциллограмме выходного импульса- образуются ступеньки напряжения,
Чем больше мы закачиваем в импульс, тем больше ступенек, и больше потерь.

Так что 500 вольт за время 100 нсек -это судьба.
Повышая выходное напряжение в 10 раз через трансформатор мы можем добиться
5 кв за 100 нс. Это равно скорости нарастания 50 в/нсек.

Для получения фронта поляризации этого мало. Для сравнения в маленькой искре 4 мм
скорость ФП равна 4 кв за 15 нсек= 250 в/нсек. На этой скорости уже можно заметить
прибавку в энергии ФП при его отражении.
В этом и есть преимущество искры, при всех прочих минусах.
Это минимум, желательно иметь больше.

dedivan (Post: 136405), не пойму я хоть ты тресни. Просвети дурака, а?
Вот зачем так много, нагло и беззастенчиво врать народу? Ради искусства? Из любви к прекрасному? Или от желания ликвидировать все попытки людей собрать у себя дома хоть что-то стоящее?
На полевике SPP11N60C3 (Post: 135669) (не такой уж и редкий полевик) сравнительно легко получается 936В, фронт 50нс. При срезе импульса на затворе 400нс (затянут специально, для демонстрации эффекта обострения). Перегрев при частоте следования импульсов 238 Гц отсутствует. Границы применимости индуктивных накопителей на полевиках зависят от ограниченности их конструктора. Не более.
Осциллограммку прилагаю.
Кстати, в этом мире существуют не только полевики. На биполярных транзисторах при правильной конструкции заявленный результат можно легко удвоить. Так, к сведению.

Одно из двух- либо ты не понял о чем речь, либо я не понимаю о чем ты споришь.

Первое- у нас есть энергия рекомбинации ионов в ЛДСке 100мкдж на импульс, если мы затратим
на создание этого импульса менее 100 мкдж, то получим куул.
Только поэтому и не проходит второй вариант.

Второе- я не понимаю, что ты хочешь сказать- ну рассеивается у нас на транзисторе
85мкдж из 100. При частоте импульсов 238 гц это будет мощность 20мвт.
И я говорю что никакого перегрева и рядом не будет. Об чем спор?

Вот при мегагерце будет 85вт- печка. В контур при этом уйдет всего 15 вт полезной энергии.
А если сделать фронт 100 нс, то не будем терять эти 85 вт. Остануться только обычные потери.

Ну ты попробуй сам посчитай- сколько энергии надо чтобы зарядить выходную емкость,
и сколько энергии у тебя запасается в импульсе. Куда разница уходит?
Или напиши параметры накачки- вместе посчитаем.

Действительно, dedivan писал про время отключения полевиков, и там данный тиристорный эффект может присутствовать. Актуально в генераторах с частичным разрядом накопителя.
Посмотрим что будет на практике.
Как я понимаю, в качестве тиристора каким-то образом работает паразитный диод. Можно ли его заблокировать внешним диодом Шоттки или ультрафастом?

Имеется ввиду, что вариант без искры не проходит?

У Вас нет прав отвечать в этой теме.

Форум - Новые технологии - Сделай сам - Мощные генераторы импульсов - Стр 7