¿Cómo puedo controlar las señales de alto voltaje? (1 a 15kV.)

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Soy un chico de s / w integrado, pero puedo hacer circuitos de bajo voltaje sin demasiados problemas. ¡Así que intentaré hacer esta pregunta en altos voltajes!

Tengo una fuente de alimentación de 1 a 15kV. Funciona a tensión constante, siempre encendida. La fuente de alimentación proporciona un cargo por expulsar gotas de agua. Vea este video para ver de qué estoy hablando: enlace

Necesito controlar la carga (activada o desactivada) del electrodo. ¿Qué enfoques podrían funcionar?

Especificaciones: 1-15kV, frecuencia de nivel de KHz para la conmutación.

Esto es lo que obtuve en una tormenta de ideas:

  • Control desde el lado de baja tensión. No aplique una señal de CA al transformador. (Pero actualmente se está usando la fuente de alimentación).
  • IGBT. Están en el lado caro la calificación máxima más alta. Tambien parecen Para estar centrado en aplicaciones de alta corriente. Y al parecer ellos puede ser lento (no se ha vuelto muy profundo con las especificaciones).
  • Cascode. Vi algunos circuitos y papeles que parecían sugerir Podría usar este enfoque, pero hay muchas cosas que no entiendo.
  • ¿Algún tipo de método de suelo virtual? Di 10kV y 9kV. (AC acoplado señal de control?)

Esto está más allá de mis habilidades. Algunos pensamientos serían muy útiles. :)

    
pregunta ohboyohohoh

1 respuesta

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15kV es un voltaje muy grande. Dado cualquier trayectoria actual, se arqueará sobre el aire. Es posible que deba usar una capa conforme para evitar que la humedad en la superficie de los componentes provoque que esto suceda. No hace falta decir que 15kV es muy peligroso. Coloque resistores blead de alto valor sobre cualquier parte del circuito que sea capacitiva. Incluso unos pocos pF a 15kV te darán un golpe desagradable.

Puede usar cascode, pero la polarización será un verdadero dolor de cabeza. El árbol de sesgo tiene que estar en muchos kV de extremo a extremo. Cualquier fuga aquí anulará su PSU, lo cual espero que no pueda suministrar mucha corriente continua.

El aislamiento de la unidad de la compuerta del transformador es mejor (aunque necesita un aislamiento primario / secundario realmente bueno) Pero una vez que tenga, las compuertas de cada FET están solo a unos pocos voltios por encima de su fuente.

Usted apila FETs, Source to Drain p. ej. 20 fets cada 750V. El búfer y la polarización de cada compuerta FET con otro FET pequeño y un rectificador (el FET adicional proporciona mejores tiempos de apagado al drenar la carga de la compuerta). Este rectificador recibe corriente de un pequeño transformador.

Este primario del transformador es un cable grande muy aislado que funciona con una gran corriente de CA, por ejemplo. 10-15A

Incluso puedes hacer push-pull de esta manera utilizando dos árboles de FET. (No hay necesidad de canal P). Conduzca cada lado con una señal de antifase (transformadores de viento en antifase) con componentes electrónicos que garantizan un intervalo de apagado para evitar que se dispare.

Esto cambiará fácilmente 15kV a una corriente razonable a unos pocos kHz.

Este documento proporciona parte de la información que necesita. Su ejemplo va a 5kV.

Una vez trabajé en un sistema en el que teníamos varias etapas, cada una de ellas de 1kV de conmutación y usé convertidores DCDC aislados para pasar la potencia entre las etapas (por lo que cada una no tenía más de 1kV de la que estaba al lado) y una fibra óptica que pasaba la señal de activación que se acopla magnéticamente al árbol de los FETs. ¡¡Esto cambió 60kV a 10's de kHz y cientos de amperios!

    
respondido por el Jason Morgan

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