Tester generování napěťových špiček +- 200V i víc

Zpráva

slav3k · #1 Příspěvek od **slav3k** » 11 led 2013, 13:20

Zdravím,
v práci jsem dostal zadání: vyrobit co možná nejvíc jednoduchý obvod pro generování napěťových impulzů (špiček). Tvar není uplně důležitý, musí to však splnit tyto podmínky:

- šířka pulzu řádově několik 10 nS
- omezená energie pulzu (napřiklat to pouštět z nějakého malého kontenzátoru 1nF, nebo tak)
- musí to dosáhnout + i - 200 (popřípadě možnost to nastavovat i na víc)

Simulujeme tím napěťové špičky které se nám indukují na kolektoru jednoho tranzistoru, budeme pomocí toho obvodu testovat různé tranzistory možná i v různých zapojeních ...

chápu, že budu muset pomocí nějakého např FETU spínat nabitý kondenzátor, jednou pro kladnou špičku a podruhé pro zápornou asi ? že vše budu dimenzovat na patříčná napětí, všechny prvky budou muset být dostatečně rychlé ...

Jsem tu student na stáži a bohužel nemám uplně tolik zkušensotí, poradil by někdo ?

Milan · #2 Příspěvek od **Milan** » 11 led 2013, 15:17

Dej si do vyhledavače heslo "burst generator" a najdeš toho mnoho. Když se podíváš na ceny těch přístrojů,bude ti zřejmé,že v těch bednách nebudou jen běžné součástky a konstrukce bude velmi náročná,a to nejen elektricky. Tyto generátory,generující např.sady pulzů délky 50ns s hranou 5 ns a amplitudou až několik kV ,se používají k měření elektromagnetické kompaktibility resp.její části , a má je pro jejich cenu opravdu málokdo,většinou jen různé zkušebny ( EZÚ, vojenská ve Vyškově...). Hlavním problémem asi bude při této délce impulzu protlačit
dostačný proud do zkoušeného zařízení-bude se jednat o nejméně stovky ampér.To jen tak z nějakého kondenzátoru nedostaneš ,vyleze ti nějaký rozplizlý hrb odhaduji délky nejméně mikrosekundy. Snad zde někdo z mnoha zkušených kolegů bude mít nějaký nápad či zkušenost,jak to
jednoduše a levně udělat ,když máš v zadání jen 200V amplitudu.

#3 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 11 led 2013, 15:56

Já bych vyšel z toho reálného zapojení tranzistor + indukčnost v kolektoru + tlumící odpor. Pak to bude věc jen toho tranzistoru a indukčnosti - pokud jde o napěťové špičky, zřejmě proud nebude důležitý, spíš napětí, při kterém dojde k "průrazu" měřeného obvodu.

slav3k · #4 Příspěvek od **slav3k** » 11 led 2013, 16:49

Je to tak, nejde nám vůbec o proud, jen o napěťovou úroveň, žádný výkon se přenášet nebude, dokonce je požadavek, aby tam byla nízká energie, takže ten kond nízké kapacity jako velmi měkký dočasný zdroj. Spíš jsem si říkal, jestli někdo třeba neeřešil podobný problém a měl konkrétní návrhy k řešení, o které by byl ochoten se podělit.

Jak už bylo zmíněno výše, podobnými věcmi se zabývají EMC přístroje, náš podnik disponuje EMC laboratoří a mnoho přístroji (testujeme kompatibilitu našich zařízení) a o jejich využití jsem přemýšlel (musel bych jenom naprogramovat vlastní měřící skript ), nicméně se obávám, jestli by se dalo nastavit požadovaná nízká energie ... budu příští týden studovat ty přístroje a ptát se zkušenějších kolegů.

děkuji a přeji příjemný víkend

Milan · #5 Příspěvek od **Milan** » 11 led 2013, 17:50

Předpokládám,že zkoumání onoho tranzistoru se děje kvůli jeho průrazům.Obykle k průrazu dojde buď napětově nebo tepelně,dochází
k destrukci polovodiče popř.dielektrika.K obému je však nutný výkon,který v polovodiči tu destrukci způsobí. Nedodám-li výkon,průraz nenastane a tudíž nic nezjistím.Musiš uvažovat o všech impedancích,které budou ten generátor v reálu zatěžovat-tj.u tranzistoru i třeba "Millerovu kapacitu",kapacity vinutí trafa,rozptylové indukčnosti atd. Čili-možná bys měl upřesnit,co je důvodem tvého bádání a co se má zjistit. Pak bude možné uvažovat o tom,jak a co generovat a jak a co měřit ( ono měřit pulzy s nanosekundovými hranami není také jednoduché,má-li se to na obrazovce podobat reálu.
Máš-li k dispozici burstgenerátor s plynulým nastavením amplitudy a opravdu dobrý osciloskop,pak máš problém vyřešen- při zvyšování amplitudy počátek průrazu na osciloskopu uvidíš,záleží ovšem na zapojení
obvodů s tranzistorem souvisících viz co napsal Zdeněk.Celkovou energii omezíš počtem a frekvencí pulzů .Z praktické zkušenosti kdysi dávno s vn tranzistory SU169 z bývalé NDR ve spínaném zdroji (na ten se stačilo blbě podívat a byl v ....) bych se zaměřil spíše na odstranění té špičky (buzení,zejména při vypínání,konstrukce trafa,kvalita součástek (R,C,D) v rekuperaci atd.) v konkrétním zapojení viz. Zdeněk.
Snad jen jako poznámku-pokud nebyly takové špičky dobře ošetřeny,obvykle ani nevyšla zkouška EMC (ven z přístroje).

Atlan · #6 Příspěvek od **Atlan** » 12 led 2013, 10:25

A co vyuzit lavinovy jav v tranzistore medz i E-C na generovanie takych impulzov...

#7 Příspěvek od **mtajovsky** » 12 led 2013, 20:46

Ano, zkusil bych lavinový generátor.

slav3k · #8 Příspěvek od **slav3k** » 13 led 2013, 02:07

Díky za všechny vaše příspěvky!

Největší naděje vkládám do toho EMC labu, snad se mi tam podaří vygenerovat požadovaný impulz. Jinak to zapojení s lavinou vypadá taky zajímavě.