Γεννήτρια Marx Με Θυρίστορ

[takzago]

Καλημέρα!

 

Προσπαθώ να φτιάξω μια γεννήτρια Marx αντικαθιστώντας τα διάκενα με Θυριστορ.

 

Η γεννήτρια είναι πάνω σε PCB και χρησιμοποιεί 1200 V Thyristors, 50ΜΩ αντιστάσεις για να φορτίζονται στην ίδια τάση τα θυρίστορ, Κύκλωμα snubber, μετασχηματιστές με 2.5 kV τάση απομόνωσης, 1:1 για την έναυση των θυρίστορ.

 

Το κύκλωμα είναι με 10 βαθμίδες. Εδώ είναι το κύκλωμα για μόνο 4 βαθμίδες αφού και οι υπόλοιπες είναι ακριβώς το ίδιο.

 

 

 

Τα παραπάνω κύκλωμα φαίνεται να λειτουργεί σωστά μέχρι τα 8 kV περίπου και δίνει κυματομορφές κρουστικών τάσεων χωρίς θόρυβο.

 

Το πρόβλημα είναι για μεγαλύτερες τάσεις.

Νομίζω ότι το snubber δεν έχει τις κατάλληλες τιμές για το κύκλωμα. Στην τωρινή του κατάσταση χρησιμοπουνται αντιστάσεις (Rs) 30 Ω και πυκνωτές (Cs) 1μF για το snubber.

Βέβαια, μπορεί να φταίει και η σχεδίαση του κυλώματος snubber.

 

 

Μήπως ξέρει κανείς πως θα διαστασιολογήσουμε ένα κύκλωμα snubber? Ποιες πρέπει να είναι οι τιμές αντίστασεις και χωρητικότητας για το κύκλωμα?

Αν είναι δύσκολο να υπολογιστεί, περίπου τι τιμές Rs και Cs θα χησιμοποπιούσατε?

[AlexisPap]

Δεν μας δείχνεις όλη την διάταξη... Θα είχε ενδιαφέρον!

 

Τί θα κερδίσεις χρησιμοποιώντας θυρίστορ αντί για τον πατροπαράδοτο σπινθήρα;

 

Τα snubber είναι στην ουσία ένα υψιπερατό φίλτρο RC που σκοπό έχει να "βραχυκυκλώσει" τις υψηλές αρμονικές που περιέχει ο παλμός που δημιουργεί το κλείσιμο του διακόπτη Iswitch.

 

Σκοπός του είναι να προστατεύσει το θυρίστορ από την "ακαριαία" άνοδο της τάσης που θα προκαλέσει σκανδαλισμό. Πόσο θα πρέπει να περιορίσει τον ρυθμό ανόδου της τάσης; Λογικά το datasheet του θυρίστορα αναφέρει το μέγιστο ανεκτό dV/dt...

 

Αλλά, δεν χρειάζεται να καταφύγεις εκεί. Αφού έχεις ένα snubber που σχεδιάστηκε να δουλεύει σωστά στα 8kV, το μόνο που έχεις να κάνεις, είναι να επιφέρεις τις αναγκαίες μετατροπές για να έχεις την ίδια λειτουργία στα 15KV:

 

Πρέπει να μειώσεις την αντίστασή του κατά 8/15. Όπερ σημαίνει, μικρότερη αντίσταση κατά 8/15 και μεγαλύτερος πυκνωτής κατά 8/15...

 

Αλλά, για να μην πειράζεις την πλακέτα, μπορείς να προσθέσεις ένα φίλτρο R-C αμέσως μετά τον διακόπτη. Με δύο μόνο εξαρτήματα, και είσαι "κύριος":

 

 

 

Υ.Γ: Ποιόν σκοπεύεις να κατακεραυνώσεις και θες 60kV;

[takzago]

Δεν είναι σχεδιασμένο το snubber για 60 kV.

Βασικά δεν είναι υπολογισμένο γι' αυτό το κύκλωμα, απλά είναι τιμές που επιλέγησαν για να είμαστε καλλυμένοι.

 

Τα 8/15 πως προκύπτουν?

 

Χρησιμοποιώντας θυρίστορ έχεις καλύτερη και πιο "γρήγορη" κυματομορφή κρουστικής τάσης

[AlexisPap]

Να ένα διάγραμμα V/t που δείχνει την άνοδο της τάσης στα άκρα του

R-C, άρα και στα άκρα του θυρίστορ. Το ζητούμενο είναι η τιμή του dV/dt. Είναι φανερό ότι το υπάρχον snubber (μπλέ γραμμή) που δουλεύει καλά μέχρι τα 8kV κάποια στιγμή θα είναι ανεπαρκές. Για να πετύχουμε ίδια τιμή dV/dt στο 15kV πρέπει να σχεδιάσουμε ένα άλλο snubber (κόκκινη γραμμή).

 

Είναι προφανές τι πρέπει να κάνουμε: να μειώσουμε αναλογικά την αντίσταση του RC.

 

Πες μου όμως, γιατί δεν θέλεις να βάλεις ένα φίλτρο στην τροφοδοσία, αντί να πειράξεις τα snubber;

[AMHxaNos]

Για αρχή περί snubber networks και άλλα δαιμόνια δες εδω:

AN1048/D RC Snubber Networks For Thyristor Power Control and Transient Suppression

είναι APPLICATION NOTE, όχι βιβλίο. Κατέβαστο απο εδώ: http://onsemi.com

 

Πολλά (παρεμφερή) καλούδια στο HBD855-D.pdf του σ. Μοτορόλα πάλι από

τον ονσέμι.

Formal texts περί power processing αργότερα.

 

Ετσι για σύγκριση η τάση που θες ειναι 2+ φορες πιο πολύ από την τάση ΗΤ

σε εγχρωμη TV με CRT.

 

Αν το κύκλωμά σου είναι thesis και σε εκβιάζει να του το κατασκευάσεις για το

εργαστήριο είναι περιττό να τονίσω ότι τέτοιες τάσεις ΔΕΝ είναι επικίνδυνες.

Είναι μόνον θανατηφόρες οπως και το άσμα του ΛεΠά.

[AlexisPap]

...Είναι μόνον θανατηφόρες...

 

 

Σοβαρά μιλάς; είχα κάποτε "καταρράκτη" στα 3kV με πυκνωτές 3.3μF... Μόνο ο ήχος της εκκένωσης ήταν συνταρακτικός!

 

Πάντως, θα ήθελα να έβλεπα όλο το κύκλωμα... Κάτι δεν μου κάθεται καλά!

[AMHxaNos]

Αλέξη,

Εξαρταται και από την ισχύ της πηγής.

Πιό παλιά όταν ακούμπαγες την υπερυψηλή της ασπρομαυρης TV, 14-18 KV

σε τίναζε μόνον στην αρχή, μετα επεφτε η τάση και γλύτωνες. Δεν συνιστάται

να παίζουμε με τις τάσεις, ανακοπή κλπ, όλοι τά ξέρουμε.

Αν θυμάμαι καλά από 10mA και πάνω ειναι επικίνδυνα για το ανθρώπινο σώμα,

εως 5mA προκαλούν μυικούς σπασμούς.

Και σε μένα κάτι δεν αρέσει στο κύκλωμα, αλλά για τώρα δεν εχω να πω

περισσότερα, τρέχω. Θα επανέλθω δημήτριος...

[Panos.T]

Γιατί να παιδεύεσαι με αυτά και δεν κανείς ένα πιο απλό κύκλωμα με πολλαπλασιαστή αυτοκινήτου ?

Στα 30 V τροφοδοσία με μου έδινε 60ΚV υψηλή! Από το καλώδιο σιλικόνης έσκαγε πάνω στα δάχτυλα μόλις το πλησίαζα Και δεν έχει κανένα κίνδυνο (σχετικό είναι πάντα)γιατί είναι υψηλή συχνότητα και όχι DC