Problema de división de línea de alto voltaje de CC (aplicación de “afinación” de electrodos)

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Tengo problemas para encontrar una solución a un problema de ingeniería en un circuito de CC que puede tomar una sola entrada de línea (Vin) y dividirse en dos salidas (Vout1 & Vout2).

El objetivo del circuito es tomar una línea de alto voltaje y suministrar dos electrodos paralelos conectados a Vout1 y Vout2. Al cambiar la configuración del potenciómetro (R1), se debe poder ajustar | Vout1-Vout2 | entre 0-9V o 0-18V dependiendo de la configuración del interruptor (SW1). El circuito debe ser capaz de manejar entradas de alto voltaje (Vin: 0-4000 VDC, 1000 VDC típicamente). Los electrodos están flotando en vacío ultraalto.

La configuración del circuito actual se muestra a continuación; Sin embargo, este circuito no funciona como se desea.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La configuración actual permite cambiar las tensiones de los electrodos (Vout1 & Vout2) 0-9V o 0-18V ajustando el potenciómetro; sin embargo, la diferencia de potencial entre los dos electrodos (| Vout1-Vout2 |) siempre es constante (ya sea 9V o 18V dependiendo de la configuración de SW1). Me gustaría poder usar el potenciómetro para "afinar" un electrodo relativamente. Por ejemplo, me gustaría usar un voltaje de entrada de 1000 VCC (Vin) y obtener voltajes de salida de: Vout1 = 1000 VDC, Vout2 = 1005 VDC.

¿Alguien sabe de una manera de modificar este circuito o adaptar un diseño simple para implementar esta idea?

    
pregunta lplath13

2 respuestas

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Creo que esto puede hacer lo que quieras:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 1. Electrodo 2 solo positivo con respecto al Electrodo 1.

simular este circuito

Figura 2. Versión de polaridad conmutable.

Tenga en cuenta que si bien las baterías, los interruptores y el potenciómetro tienen un máximo de 18 V a través de ellos, es posible que todos estén a alto voltaje (1,000 a 4,000 V) con respecto a tierra y usted. Todos necesitan estar adecuadamente aislados. La caja de metal del potenciómetro no debe estar conectada a tierra (ya que es poco probable que encuentre una con una clasificación de 4.000 V entre la pista de carbono y la caja), sino que debe montarse totalmente dentro del envolvente con solo el eje de plástico que sobresale a través de la caja con una perilla en el exterior.

    
respondido por el Peter Bennett
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Diseñé uno de estos para un espectrómetro de masas de gas en los años 90 y era bastante complejo porque también había un circuito de calentamiento de 12V involucrado que tenía que flotar hasta el voltaje HT (hasta 5 kV de memoria). 5 kV no es un gran problema siempre que se aplique suficiente aislamiento; utilicé fuentes de alimentación de conmutación (giradas en el hogar) y transformadores de ferrita muy bien aislados (hechos a mano) para transferir energía a la tensión HT. También utilicé ollas y husillos de plástico muy largos conectados a las perillas en la parte frontal de la caja.

Hubo algunos controles lógicos a la placa HT desde el nivel del suelo y utilicé optoaisladores de 10 kV. Para retroalimentación de los voltajes utilicé un ADC paralelo y un montón de opciones, pero en estos días usaría ADCs en serie. Mire sus manos: una vez recibí un shock de 5kV y me dolió y me tiró un par de yardas.

    
respondido por el Andy aka

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