Импульсно-периодический разряд разной "скважжности"

[GoblinE[DDF]]

Здравствуйте!

Существует следующая задача:

необходимо сделать приборчик, который будет создавать разряд между электродами(медными) на расстоянии ~1мм. следующие условия:
Частота зажигания: 10-500 Гц(номинально 200)
длительность разряда: 0.5-300 мкс.
разряд тлеющий(аномально), токи: от мало до 100 мА
давление, на котором будет разряд разное, до атмосферы, т.е. напряжение пробоя будем считать 1-3кВ.
Главное условие - повторяемость, т.е. чтобы каждый разряд был такой же как и предыдущий. и долгая работа(часы).
желательное условие - из камней и палок, т.е. дешево и сердито)
(кпд, правильность, фэншуй и тд - не волнуют))

задачкой это я занимаюсь давно, но из-за недостатка образования у меня что-то не получается...
последняя попытка, которая у меня не получилось, была такая:
к одному электроду подводим -1 кВ, к другому импульсы +500 В.
-1 кВ - со слабого импульсного источника, который сделал сам..
+500 В - такой же импульсник, а за ним полумост на МОСФЕТах, за мостом токоограничивающие сопротивление, а затем на электрод.
мосфеты - что-то типа 4n80(4A,800V)
управление затворами - ir2104 - до 600 В держит... (поэтому +500 и было выбрано)

Собственно импульсы по 500 вольт я получил (минимум - ~2мкс). Но...
Судя по всему, разряд оказался хитрее меня.
Дело в том, что когда закрывается транзистор, разряд не тухнет сразу.. и на транзисторе становится падение 1500В.
Транзистр то выживает, а вот драйвер отказывается. И ломается управление верхнего транзистора...

Я подозреваю, что я выбрал не те компоненты. Был бы признателен за подсказку...

1500 В на разряднике это хорошо, но хотелось бы чтобы и до 3кВ можно было доползти.
В идеале - сделать импульсы напряжения до 3кВ, изменяемые и повторяющиеся... но как?)

Буду очень благодарен любому предложению и критике.
Прошу меня сильно не ругать и не бить... я имею представление о том, что в розетке, но я не электроник.

Спасибо!

[terio007]

1. В слове сважность буква ж только одна.
2. Обязательно нарисуйте и выложите схему, по которой вы работали.
Это тот случай, когда лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать ваше описание борьбы со схемой.

[GoblinE[DDF]]

1. В слове сважность буква ж только одна.
2. Обязательно нарисуйте и выложите схему, по которой вы работали.
Это тот случай, когда лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать ваше описание борьбы со схемой.

1. это я жжужжу как муха, чтобы котов привлечь=)
2. прикладываю

[terio007]

Я подозреваю, что я выбрал не те компоненты.

Мои подозрения более глубокие.
Подозреваю, что вы выбрали неверное базовое решение, а потом добавили неважную практическую реализацию.
Смотрите, вы модулируете диэлектрик (воздушный промежуток) разницей напряжений то 1500В то 1000В.
А ведь намного брутальней и с точки зрения возникновения и прекращения пробоя правильнее было бы модулировать напряжением 1500В/0В.
Или 2000В/0В.
Или 3000В/0В.
Теперь о коммутаторах высокого напряжения.
С напряжением 3кВ уверенно смогут работать только несерийные тиристоры по спецзаказу.
Мало того, что они баснословно дороги, но они ещё и нерегулируемы. Включить их можно, выключить намеренно - нет.
Значит вариант прямой коммутации у вас отпадает, незачем было и напрягаться.
У вас две задачи - регулировать длительность разряда и регулировать максимальное напряжение на разрядных
стержнях.
Частота разрядов регулируется настолько просто, что эту задачу опускаем.
Обратите внимание на уже изготовленный вами обратноходовик.
Что мешает поставить трансфоматор такой мощности, чтобы он гарантировал разряд длительностью не менее 300мкс, и напряжением на выходе до 3-5кВ ?
А как регулировать напряжение?

Контролем выброса на первичной обмотке. Он прямо пропорционален выбросу на вторичной обмотке.
Поставьте на первичную обмотку трансформатора регулируемый параллельный стабилизатор напряжения и контролируйте (ограничивайте) величину выброса на первичке, а значит и на вторичке.

А как контролировать длительность горения разряда?

Поставьте транзисторный ключ паралельно первичной обмотке и замыкайте его, когда надо прервать разряд.
Управление ключом реализуется просто - регулируемым таймером, взводящимся закрытием транзистора, коммутирующего первичную обмотку трансформатора...
Собственно в качестве такового ключа можно использовать уже имеющийся параллельный стабилизатор. грубо заставляя его открыть регулирующий транзистор до упора и прекратить горение разряда...
Удачных раздумий.

[GoblinE[DDF]]

Теперь о коммутаторах высокого напряжения.
С напряжением 3кВ уверенно смогут работать только несерийные тиристоры по спецзаказу.
Мало того, что они баснословно дороги, но они ещё и нерегулируемы. Включить их можно, выключить намеренно - нет.
Значит вариант прямой коммутации у вас отпадает, незачем было и напрягаться.
У вас две задачи - регулировать длительность разряда и регулировать максимальное напряжение на разрядных
стержнях.
Частота разрядов регулируется настолько просто, что эту задачу опускаем.
Обратите внимание на уже изготовленный вами обратноходовик.
Что мешает поставить трансфоматор такой мощности, чтобы он гарантировал разряд длительностью не менее 300мкс, и напряжением на выходе до 3-5кВ ?
А как регулировать напряжение?

Контролем выброса на первичной обмотке. Он прямо пропорционален выбросу на вторичной обмотке.
Поставьте на первичную обмотку трансформатора регулируемый параллельный стабилизатор напряжения и контролируйте (ограничивайте) величину выброса на первичке, а значит и на вторичке.

А как контролировать длительность горения разряда?

Поставьте транзисторный ключ паралельно первичной обмотке и замыкайте его, когда надо прервать разряд.
Управление ключом реализуется просто - регулируемым таймером, взводящимся закрытием транзистора, коммутирующего первичную обмотку трансформатора...
Собственно в качестве такового ключа можно использовать уже имеющийся параллельный стабилизатор. грубо заставляя его открыть регулирующий транзистор до упора и прекратить горение разряда...
Удачных раздумий.

Спасибо большое за ваше мнение и предложение.

Как я понимаю, вы предлагаете сделать следующее:
при прерывании тока через первичку, во вторичке появляется импульсы... И предполагается, что при замыкании первичка саму на себя, ток через вторичку остановится..
Идея мне нравится... попробую посчитать её.

Однако пока что для меня остается непонятным такой вопрос: как сделать "трансфоматор такой мощности, чтобы он гарантировал разряд длительностью не менее 300мкс".
Какие параметры отвечают за длительность возникающих импульсов?

Спасибо!

P.S. Изначально у нас разряд создавался как раз катушкой зажигания.
Сначала работали на автомобильной катушке от волги (камни и палки).
Разряд был порядка 100 мкс.
Появилась потребность снизить длительность, намотал катушку на феррите - получили ~20 мкс.
Теперь необходим описанный выше приборчик.

[terio007]

при прерывании тока через первичку, во вторичке появляется импульсы...

Импульсы появятся и на первичке и на вторичке, поле трансформатора не дискриминирует обмотки совсем.
Другое дело, что поскольку во вторичке витков в десятки раз больше, чем во вторичке, то и выброс там пропорционально больше.

Какие параметры отвечают за длительность возникающих импульсов?

С точки зрения генератора - закачанная в трансформатор энергия.
Эта энергия определяется максимальным током по первичке во время набора мощности.
С точки зрения реактора - технологическими ухищрениями для поддержания горения канала с более- менее стабильным током, несмотря на готовность трансформатора "отдать всё и сразу".

А прототип генератора можете глянуть в ветке тут, в крайнем посте, с картинками:
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=114026

[Папа Карло]

...
разряд тлеющий(аномально), токи: от мало до 100 мА
давление, на котором будет разряд разное, до атмосферы ...

Что вы имеете в виду под тлеющим разрядом при атмосферном давлении и при токе до 100 ма?

[GoblinE[DDF]]

terio007, спасибо за ваши предложения. Пока что возьму паузу на обдумывание...

Что вы имеете в виду под тлеющим разрядом при атмосферном давлении и при токе до 100 ма?

Я понимаю, что это немного некорректно... однако дугой это называть тоже немного неправильно, по моему мнению.
Поэтому я и написал "аномально", что, вероятно, тоже не совсем верно.

[terio007]

Немного о типах разрядов:
http://www.eti.su/articles/electrotehni ... a_886.html
и о тлеющем разряде
http://tubeamplifier.narod.ru/mess045.htm