Estoy trabajando en un experimento y necesito una fuente de alimentación de CA de baja frecuencia (5 Hz a 15 Hz) de alto voltaje (10 kV a 12 kV). La corriente puede ser de 1 mA a 3 mA.
¿Cómo diseño esto?
Estoy trabajando en un experimento y necesito una fuente de alimentación de CA de baja frecuencia (5 Hz a 15 Hz) de alto voltaje (10 kV a 12 kV). La corriente puede ser de 1 mA a 3 mA.
¿Cómo diseño esto?
La densidad de flujo máxima en un transformador está relacionada con la integral de voltaje-tiempo. Esto significa que puede usar componentes normales de 50 Hz o 60 Hz si reduce la tensión 5/50 o 5/60 veces.
Digamos que puede obtener un transformador de voltaje de 50 Hz 120 kV a 120 V en algún lugar. Luego puede usarlo a 5 Hz como un transformador elevador de 12 V a 12 kV sin saturar el núcleo.
Esto también le dará una idea de cómo usar los diseños de 50 Hz siempre que realice una reducción de acuerdo con \ $ \ int ^ {{1 \ sobre 2} ciclo} v (t) dt \ $.
(Recuerda que para un aumento de 1000 x necesitarás de 10 A a 30 A :-)
También puede consultar los diseños de cycloconverter .
Un transformador recto será difícil gracias a la inductancia primaria requerida, como dice otra respuesta, puede hacerlo mediante una reducción masiva de los componentes de 50-60Hz que ya son bastante grandes.
Creo que es posible que deba tratar esto como un amplificador de Clase D para que la generación de HV tenga lugar a alta frecuencia, posiblemente con una topología de retorno para la multiplicación de voltaje, posiblemente utilizando un amplificador de Clase D como base. Como alternativa a un transformador de alto voltaje, puede impulsar una bobina de encendido (o algo muy similar) para generar picos de alto voltaje en el secundario, que luego rectifica y filtra con un rectificador de alto voltaje y un filtro RC.
No estoy seguro de cómo hace este bipolar: es posible que necesite una bobina de encendido y un rectificador HV separados (con la polaridad opuesta, conectados al mismo filtro RC) para generar voltajes de salida de -ve. Alternativamente, no sabemos si la aplicación permitiría la unidad de puente, lo que puede simplificar la vida.
El uso de alta frecuencia de conmutación permite pequeños inductores, y solo los secundarios, los rectificadores y el filtro de salida necesitan operar a alto voltaje. Un divisor de voltaje, digamos 1000: 1, puede proporcionar retroalimentación para garantizar la linealidad.
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