Construir una fuente de alimentación de alta frecuencia y alto voltaje

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Necesito construir una fuente de alimentación HV HF para ionizar el gas. Las especificaciones son voltaje de entrada 12V y voltaje de salida 10kV @ 13.56MHz. Sé que esto no es una tarea fácil en absoluto, ya que en esta área de frecuencia, todos los condensadores e inductores paracíticos deben tenerse en cuenta.

Lo que he intentado simular todavía es:

1.) Slayer Exciter : el problema aquí es que la frecuencia de resonancia depende principalmente de los condensadores parásitos y no alcanzo tal frecuencia de salida si quiero usar electrodos con una capacitancia de algunos nF.

2.)RoyerConverter:intentésimularelcomportamientodeunRoyerConverter,perotambiénconunacapacitanciadesalidadeunospocospF,lafrecuencianoestáenelrangonecesario.

3.)Transformadorderetorno:lamayoríadelaspersonasusatransformadoresderetornoparageneraraltovoltajeparagasionizante,perocreoqueestonofuncionaríaenabsolutoaestafrecuencia,yaqueeltransformadorestásaturado.

¿Alguientieneunaideadecómosepodríahaceresto,oesimposibleapartirde12V?Siescasiimposible,alguientienealgunasugerenciasobrequésepodríahacerparagenerareste10kVconlamayorfrecuenciaposible.

Editar:simuléahoraelcircuitoamplificadordeclaseEyelcomportamientodeconmutaciónfuncionabien.Elproblemaesquenopuedoponerelvoltajedeentradademasiadoaltoparalograrunaltovoltajedesalida,especialmentetambiéndebidoalMOSFET.¿Cómopodríairdesdeaquíparaaumentarelvoltajea10kVAC?Lupadetesla?Otroproblemaeslaenormepotenciadeentradadealrededorde1kW.

    
pregunta HansPeterLoft

1 respuesta

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Esta tarea debe dividirse en varios segmentos más fáciles de administrar. Presumiblemente, la elección de 13.56MHz es golpear la banda ISM. Esto solo se ejecuta desde 13.553 a 13.567, por lo que tiene muy poco rango de sintonía disponible. Esto significa que realmente necesita un amplificador controlado por esa frecuencia y afinar la carga, en lugar de usar un oscilador como un Slayer o un Royer que se adapte a la afinación de la carga.

'Para ionizar gas'. La construcción del ionizador determinará la capacidad que debe conducir. Necesitas obtener o construir eso primero, y luego trabajar hacia atrás. El gas ionizado es conductor, el gas no ionizado es aislante. Esto significa que la puesta en marcha y la carga en ejecución serán muy diferentes. ¿Puede ser que pueda tolerar diferentes condiciones en el ionizador, tal vez un voltaje más alto para comenzar y un voltaje más bajo cuando se ejecuta?

10W (la potencia que usted dice que necesita en los comentarios) es bastante simple a 13MHz, si se le acerca como un transmisor a una carga de 50 ohmios.

Si tuviera que pasar de 10W / 50ohms a 10kV, probablemente lo haría en dos pasos. El primer paso sería un transformador sencillo, para subir a un voltaje intermedio. Un transformador bien acoplado a 10 kV sería muy difícil de construir sin que la frecuencia de auto-resonancia (SRF) caiga muy por debajo de donde quería operarlo.

El segundo paso sería un inductor en serie, estilo de lupa Tesla, en la capacidad de carga. En resonancia, esto aumentaría el voltaje hasta un máximo de Q veces su voltaje de activación. Este inductor sería largo y de una sola capa, y podría diseñarse con una alta SRF.

Todavía tiene el problema de ajustar la lupa.

El amplificador debe estar protegido de la potencia inversa cuando se presenta con una carga incomparable, o ser lo suficientemente robusto para desconectar la potencia inversa. Mira los minicircuitos, tienen una buena búsqueda paramétrica de amplificadores. Hay una de 100 a 200 M con una potencia de salida de 45 vatios, segura de corto y abierto, lo que sería una buena fuente de energía experimental de laboratorio, pero no es barata.

Edición de bonificación Un comentario de Dan Mills sobre una línea de alimentación de 1/4 de onda me recordó que la realidad es lo que es, incluso si nuestras descripciones cambian. Podemos hacer una línea de transmisión sintética desde una sección CLC. Si ejecuta un circuito abierto de línea de onda de 1/4, obtendrá un aumento de voltaje en el extremo abierto. Si toma la lupa Tesla L y carga C, y calcula lo que significan en términos de una línea de transmisión sintética, notará que son 1/4 de onda en resonancia. Tome la impedancia, el sqrt (L / C), y esa es la relación por la cual la corriente del punto de alimentación se convierte en el voltaje de carga abierta, al igual que para una línea de transmisión de 1/4 de onda real. Dos descripciones, una realidad.

    
respondido por el Neil_UK

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