Diodos en serie, 3kV

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Quiero crear un multiplicador de voltaje usando el esquema de Cockcroft-Walton.

Tengo un montón de condensadores de 3kV (2200pF) y un grupo aún mayor de diodos de 1kV 1N5399.

Obviamente, quiero que 3 diodos en serie coincidan con la capacidad de los condensadores.

Sé que uno no puede simplemente hacer eso, y uno necesita equilibrar las resistencias para que coincidan con la corriente inversa, pero veo que para la corriente inversa en la hoja de datos (5uA) necesito resistencias de 200 mhm, que parece ser algo que puedo omitir. Sé que a temperaturas elevadas, la corriente inversa del diodo aumentaría, pero no trabajaré por encima de 30 ° C.

Es probable que obtener diodos de mayor voltaje no sea una opción, ya que son demasiado caros o tienen un voltaje de caída directa demasiado alto (como 20V para generadores de TV de 14 kV) y una corriente pequeña.

Sugerencias, ¿puedo ir sin resistencias?

PS. Sé que podría querer gorras más grandes, pero no son cosas realmente comunes. En este caso, tendré una etapa de CC que proporcionará pulsos de polaridad única de 3000 V @ ~ 30 kHz o un poco más, por lo que la corriente de salida debería ser suficiente incluso con 2200 pF. El voltaje objetivo es de 15-20kV, por lo que tendré ~ 7 etapas.

    
pregunta BarsMonster

2 respuestas

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No uno que encontré coincidirá en que, en la" vida real ", puede hacerlo sin equilibrar las resistencias para los diodos GP.

Una de las alternativas discutidas fue el uso de diodos de avalancha, ya que sus características de descomposición son diodos de "mejor control" frente a los de propósito general como el 1N5399. Esto le permite "compartir" el voltaje hasta cierto punto, pero nadie se sintió cómodo con la idea de compartir al 100% de la clasificación de cada diodo.

Una hoja de datos que encontré para el 1N5399 ( Vishay ) muestra la variación en la corriente de fuga de \ $ 5 \ mu A \ $ a \ $ 300 \ mu A \ $ en función de la temperatura del diodo. Tenga cuidado con su suposición más baja.

En última instancia, tendrás que buscar algunas piezas alternativas y probarlo tú mismo, o estar preparado para cablear muchos resistores en serie. Si desea un 100% de certeza, obtenga diodos con la clasificación adecuada o reduzca la entrada de CA a 1kV y agregue más etapas.

    
respondido por el Adam Lawrence
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Creo que la idea es que el divisor de voltaje formado por las resistencias paralelas domina el "divisor" formado por los diodos polarizados inversamente. En otras palabras, usted quiere una corriente considerablemente mayor a través de las resistencias que la corriente de polarización inversa típica del diodo. Dicho de otra manera, las resistencias más pequeñas harán un mejor trabajo para equilibrar las caídas de diodos con polarización inversa. Por supuesto, no desea demasiada corriente de fuga, ya que esto reducirá el voltaje promedio que puede alcanzar, por lo que, como de costumbre, se debe hacer una compensación.

También, probablemente ya lo sepa, pero no intente obtener una caída de 1kV a través de una única resistencia de 1/8 vatio; es mejor hacer series de unos pocos valores de ohmios más pequeños para obtener la resistencia que desea, para para difundir físicamente la deserción y reducir el campo E. Puede que no importe demasiado hasta que llegue a los 10 kV, pero los campos E empinados causan corona.

    
respondido por el JustJeff

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