Автор Тема: Питаем импульсный твердотел умножителем напряжения  (Прочитано 31184 раз)

0 Пользователей и 2 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн ultra

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 64
  • Репутация: +9/-0
  • hatha-robo
Все наслышаны о старых монструозных блоках питания (БП) мощных лазеров. Взять тот же МИЛ-41 мощностью 5 кВт с его 600 кг чистого веса, или СПИК-3 мощностью 11 кВт и массой 700 кг, а что говорить о более маститых танках типа ГОС-1000 с накачкой 120 кДж и массой более тонны. Тяжесть таким системам придают не только накопительные конденсаторы, которые, несомненно, берут на себя более половины массы, но и силовая часть. Для повышения напряжения сети до уровня питания ламп накачки раньше часто применялись силовые трансформаторы. Гигантоманы и максималисты могут только восхищаться, каким слоником был БП на основе трансформатора мощностью 16 кВА. Ну а тем временем мир не стоял на месте. Эстетико-практическое стремление к миниатюризации породило большой класс инверторных схем. Сначала в них прижились тиристоры, потом эволюция всех довела до крепкого словца «IGBT». Однако цена готовых мощных инверторов охладила пыл небогатых промышленников и заставила их вновь и вновь городить тяжеленные силовые трансформаторы. Даже в наше время старинная схемотехника подчас оказывается более предпочтительной и надежной, когда счет идет на десяток-другой кВт.

А теперь опустимся с небес в, так сказать, нашу рядовую среднестатистическую квартиру. Что имеем? Ставить силовой транс на пару-тройку кВт довольно непрактично, точнее даже – не к месту. Есть альтернатива: погнаться за модой и посмотреть в сторону преобразователя на IGBT. Приобрести готовый за сотню тыс. руб. бюджет не позволит. Сделать и настроить самому? Можно, но себестоимость деталей и пригласительный билет на танцы с бубном заставят сесть и надолго задуматься, наталкивая на размышления о смысле жизни. Неужели она так несправедлива ко всем лазеростроителям! Ан нет, просто как всегда работает принцип «каждому – своё». Тем, кто не ищет легких путей, у кого много денег, а также фанатам трансформаторов и инверторов, можно ниже не читать. Мы же пойдем дальше.

Начнем с того, что нам собственно нужно от блока питания? То, что он должен быть маленьким и уметь помещаться в ATX компьютерный корпус, ясно как вспышка ИФП-40000 в ночи. Остальное сведем в следующие четыре требования.

1. Он должен выдавать стабильное постоянное напряжение, достаточное для уверенного зажигания лампы. Обычно разумное значение находится в пределах 1…2,5 кВ в зависимости от типа лампы и длины ее разрядного промежутка. Плюс к этому для поджига лампы должен выдаваться очень короткий импульс 25…30 кВ. Тип поджига: последовательный.
2. БП должен обеспечивать мощность, достаточную для быстрого заряда накопительной батареи. В домашних условиях эта мощность сверху ограничена допустимым током проводки и, соответственно, тепловым расцепителем автомата в квартирном щитке, не превосходя пяти кВт.
3. Устойчивость к короткому замыканию выходов. На мой взгляд, это один из главных параметров, определяющих качество, надежность и долговечность работы БП. Откуда же возьмется короткое замыкание, если выходы БП не коротить намеренно? Может для кого-то это будет новостью, но блок питания импульсного твердотела номинально почти половину времени работы находится в режиме короткого замыкания. Этого требует специфика работы емкостной нагрузки, которой в данном случае служит накопительная батарея конденсаторов.
4. Вы еще не уснули? Тогда последний, наиболее важный пункт. Это умение БП прекращать подачу тока в батарею во время ее разряда на лампу. Если этого не произойдет, то лампа перейдёт в дуговой режим при токе короткого замыкания и выгорит как мотылек. Много было сломано копий на этом пути, проблема казалась почти неразрешимой в условиях простой и доступной схемотехники. Умами инженеров было придумано большое количество способов прекращения заряда батареи, дошло даже до микропроцессорной защиты. Однако, как всегда всё гениальное – просто. Однажды давным-давно был предложен метод колебательной зарядки, состоящий во включении катушки индуктивности последовательно с батареей конденсаторов в цепи заряда от БП. Что это дало? Очень многое. Но обо всем по-порядку и со временем… Сейчас же хочу заметить, что эта индуктивность является ЗАРЯДНОЙ, но не разрядной, которую ставят в контур лампы для смягчения разрядного импульса.

Итак, с основными параметрами БП мы определились. Что дальше? Принципиальная схема, вот ее рабочий и испытанный вариант, он рассчитан на питание ламп с напряжением зажигания 1200 В. Фактически это большинство импульсных ламп последовательного поджига малой и средней мощности.

ila_rendered

Красным цветом помечена цепь задержки времени подачи на опорную ёмкость С1 полного напряжения сети. Это важный момент. Понятное дело, что если убрать такую задержку и подать напряжение на умножитель резко, то от броска тока автомат поспешит отключиться, восприняв это событие как короткое замыкание. Вместо ограничительного резистора броска тока RБ можно поставить галогенку на 500 Вт и обернуть в фольгу, чтобы в момент включения БП она своим светом не подплавила что-нибудь.
Нетрудно заметить, что сердцем БП является довольно мощный умножитель напряжения 4х на электролитических конденсаторах. Если кому-то покажется, что умножители напряжения способны питать лишь анод кинескопа или другую хлипкую нагрузку, то открою Америку: существуют силовые умножители на десятки кВт, где через конденсаторы длительно протекают токи в сотню А и в этом нет ничего удивительного. За счет электролитических конденсаторов удалось значительно снизить габариты схемы. Естесственно можно повысить/понизить коэффициент умножения добавлением/удалением цепочек диод-конденсатор (в зависимости от этого надо изменить параметры остальных элементов высоковольтной части). Например, в моем БП работает умножитель на 8, а для питания маленьких ламп можно, напротив, уменьшить коэффициент до двух. Диоды должны выдерживать обратное напряжение не менее 600 В, ток 8 А и выше. Хорошо подходят 10A10, важным преимуществом которых является весьма скромный размер. Однако, перегружать такие диоды не стоит, да и нагружать на номинальных 10 А тоже не рекомендуется. Лучше будет соединить по два-три таких диода в параллель, чтобы быть уверенным в том, что однажды диод не накроется из-за теплового пробоя и не утащит в нирвану за собой весь оставшийся умножитель.
Нагрузкой умножителя выступает накопительная батарея Сн, подключенная к нему последовательно через зарядный дроссель Др2. Его назначение трудно переоценить, это очень важный компонент системы, он создает задержку подзаряда накопительной батареи от умножителя в момент ее разряда на лампу. То есть Др2 препятствует переходу лампы в дуговой режим. Его индуктивность не зависит от мощности умножителя, а определяется только ёмкостью Сн и напряжением на ней. В качестве Др2 можно взять первичную обмотку трансформатора ОСМ-400, ее индуктивность как раз ровно 1 Гн, а ток она держит достаточный, порядка 5 А. Также вместо нее можно поставить 4 дросселя от ДРЛ-250, соединенных последовательно.

Теперь о разрядной цепи. Она выделена утолщенной линией. В качестве конденсаторов накопительной батареи подойдут К-75-65М, К-75-40, К-75-60; К-75-80; К-75-81; К-75-83; К-75-88 и другие импульсные металлизованные. Можно применить специальные импульсные электролиты, но выйдет дороговато и по надёжности не очень. В случае применения электролитических конденсаторов необходимость в Др3 отпадает (импульс в этом случае будет итак длинный без помощи дросселя). Сам дроссель Др3 конструктивно лучше делать воздушным, чтобы избежать насыщения, ведь токи, проходящие через него во время вспышки, исчисляются килоамперами. Его индуктивность зависит от геометрии лампы, ёмкости накопительной батареи и напряжения на ней. Повторюсь, Др3 при использовании электролитов просто выкидывают из схемы.
Для определения параметров разрядного контура необходимо решить систему:

ila_rendered

За L контура можно принимать сразу индуктивность Др3, так как остальными входящими в контур индуктивностями можно пренебречь. Транс поджига Т2 можно также не брать в расчет из-за того что он влетит в насыщение от разрядного импульса. Число «0,7» - это коэффициент затухания. Его смысл изображен на характерном графике изменения разрядного тока через лампу во времени при различных значениях коэффициента. Для нашего случая наиболее оптимальные значения лежат в пределах 0,7…0,8. Если взять большее число, то разрядный процесс затянется слишком надолго, в результате чего мы получим длинную размазанную слабенькую вспышку. Если, наоборот, сильно уменьшить величину коэффициента затухания, то в разрядном контуре получится колебательный затухающий процесс с большими выбросами обратного напряжения, что отрицательно сказывается на долговечности лампы и накопительной батареи. Для хоть какой-то защиты от обратных выбросов в случае использования батареи из электролитических конденсаторов параллельно ей надо поставить обратный диод, замыкающий ток обратной полярности на себя.

ila_rendered

Пару слов о тиратроне. Он может быть любым с напряжением анода не менее 4 кВ. Я в своем БП применил водородный ТГИ1-100/8. Необходимо позаботиться о трансформаторе накала (Т1), чтобы одна из его обмоток могла давать ток 5 А при 6,0…6,3 В. Управление тиратроном осуществляется через развязывающую ёмкость С12 импульсами 1...5 мкс амплитудой не менее 250 В. Конечно же, вместо тиратрона возможно применение иного коммутатора, например, управляемого газового разрядника. Можно поставить шустрый тиристор с обратным "у" не менее 2 кВ. В любом случае важно, чтобы коммутатор был достаточно быстрым, чтобы создать импульс длительностью 0,5...4 мкс.
Кстати, некоторым кажется невероятным, что импульс поджига амплитудой 30 кВ без вреда проходит через накопительную батарею, рассчитанную на куда более низкое напряжение. Но как всегда всё просто: импульс поджига очень короткий, настолько, что не в состоянии зарядить большую накопительную батарею даже на долю процента, поэтому относительно него емкость остается незаряженной, являясь по сути коротким замыканием. Большей частью именно в этом кроется требование к импульсу поджига быть длительностью не больше нескольких мкс.

Может показаться, что колебательный контур поджига (цепь первичной обмотки Т2) в состоянии обойтись без конденсаторов С13-С14. Но достаточно их убрать оттуда, чтобы убедиться в обратном. Принцип их работы состоит в поддерживании затухающих колебаний в контуре, образованном собственно ими самими и первичной обмоткой Т2. Такой способ возбуждения контура с помощью второй последовательной с контуром емкости С8-С11 носит название "ударного". С13-С14 замыкают собою обратные полуволны, которые могут, во-первых, повредить коммутатор, а во-вторых, если даже коммутатор и будет зашунтирован диодом, колебания из-за длинного пути через ударные емкости С8-С11 не смогут развить требуемой остроты. К слову, легенда о том, что водородные тиратроны могут с легкостью пропускать обратную волну, неверна в корне. Обратное сопротивление тиратрона в разы больше прямого, вызывая серьезное ухудшение добротности контура. При этом тиратрон создает столь короткие импульсы, что даже если его и зашунтировать обратным диодом, всё равно через некоторое время этот диод выносит пробоем. Поэтому самый надежный (и практически единственно возможный) вариант видится в ударном возбуждении контура первички Т2, что позволяет вообще отказаться от обратного диода.

Не обойдем вниманием трансформатор поджига Т2. От этого компонента зависит надежное зажигание лампы. Так как у нас поджиг последовательный, то весь разрядный ток должен протекать через его вторичную обмотку, поэтому она должна наматываться проводом сечением не менее 2,5 мм2. Я обычно применяю акустический из розовой бескислородной меди в полиэтиленовой изоляции. При подаче на первичку импульса с тиратрона вторичная обмотка должна развивать 25…30 кВ. Этого хватит любой лампе (стоит сказать, что лампы, охлаждаемые водой, поджигаются более низким напряжением в пределах 15...20 кВ в зависимости от длины разрядного промежутка). Для получения таких выходных характеристик первичную обмотку лучше делать из одного витка, а на вторичке мотать 70-80 витков. Я мотал на разных сердечниках, удобнее и практичнее это делать на кольцах. Выходное напряжение вторичной обмотки зависит не только от коэффициента трансформации, но и от качества изоляции (а также емкостных потерь между витками, но их брать в счет не будем, намотка у нас однослойная). На мой взгляд, для изолирования обмоток лучше всего подходит заливка эпоксидной смолой. Вначале кольцо заливается слоем эпоксидки 5 мм, затем после отверждения наматываются обмотки, первичку можно выполнить из латунной трубки в один виток. Конечно, лучше стремиться, чтобы первичная обмотка была как можно ближе к ферриту, что достигается изготовлением конической обмотки, как на фотках, но это значительно сложнее. Получается примерно вот так.

ila_rendered
ila_rendered
ila_rendered

Построенный блок питания с легкостью помещается в компьютерном АТХ корпусе. Естесственно, коденсаторы боевой батареи не влезут и их придется размещать где-то поблизости. Стоит отметить, что в данной схеме для упрощения не был показан способ плавного регулирования выходного напряжения, оставим это дело другой статье. Пока различные напряжения можно снимать ступенчато с указанных на схеме точек умножителя и даже этого для многих применений может оказаться вполне достаточным.

Подводя итог, хочется поговорить о безопасности. Описанный блок питания довольно прост, построить умножитель под силу любому, знающему что такое паяльник. Прежде, чем начать строить, необходимо иметь осознавание, к каким последствиям может привести попадание под выходное напряжение. При своих скромных размерах умножитель способен выдать очень большую мощность и запросто убить. Речь идет о токах, которые вызывают в теле серьёзные необратимые изменения. Конечно, никто и не собирается садиться верхом на блок питания или крутить выходные зажимы под напряжением. Я тоже никогда не собирался и считал, что знания техники безопасности достаточно. Но однажды случилось так, что плюсовой провод выхода 2,5 кВ работающего БП выскочил из креплений и упал на пинцет, зажатый моей левой рукой, в то время как правая опиралась на заземленный корпус. Всё, что помню – яркая желтая вспышка в глазах и сильный разогрев тканей в области шейных позвонков. Вот откуда знаменитое «искры из глаз посыпались». Ум в такой ситуации даже не может осознать, что происходит, он просто отключается, и при всём желании убрать руки или крикнуть не получится. Легкие резко сокращаются и невозможно вдохнуть. Меня спасло УЗО, отключившееся от тока на землю, но полторы сотни джоулей заряженных электролитов продолжали держать тело в плену, пока не истратили на это оставшуюся энергию. Всё произошло довольно быстро, однако кисть левой руки до середины оказалась глубоко обугленной и плохо двигалась, был некроз тканей. Со временем зажило, остались лишь шрамчики как напоминание о собственной халатности. Я очень легко отделался, просто чудом остался жив, после две недели не подходил к лазеру и до сих пор срабатывает рефлекс на болтающиеся провода ))
Так что 10 раз подумайте, прежде чем что-то делать. И удачи на нелёгком и захватывающем поприще лазеров!
Будут практические вопросы или что-то не ясно – спрашивайте, отвечу с удовольствием.
« Последнее редактирование: 25 Октябрь 2009, 02:10:58 от bigaboon »

Оффлайн ultra

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 64
  • Репутация: +9/-0
  • hatha-robo
Может получиться примерно так...

ila_renderedila_rendered

БП в стадии наладки при настоящей нагрузке - четырехламповом квантроне:

ila_rendered
« Последнее редактирование: 25 Октябрь 2009, 02:11:28 от bigaboon »

Оффлайн Miha57

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 26
  • Репутация: +0/-0

Приветствую русский САМОУБИЙЦА---ГДЕ ГАЛЬВАНОРАЗВЯЗКА ЧЕРЕЗ ТРАНСФОРМАТОР!!!!

Вот ссылка как собрать БП на коленках.
http://www.pulslaser.de/
Рекомендую для накачки ипользовать трансЫ от печки СВЧ.
Для регулировки выходного напряжения включить на входе транса латр и будет счастье.
Для зажигания лампы,подключаем транс на феррите последовательно с лампой.
Вот схема.

Оффлайн nerv

  • не ругайтесь на опечатки, кнопки же такие маааленькие!!!
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 264
  • Репутация: +27/-0
умножительный бп не так уж и плох, если подавать фазу и ноль туда, куда надо. и корпус заземлить. Выриант с мотом имеет свои преимущества, но и недостатки...

Оффлайн ultra

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 64
  • Репутация: +9/-0
  • hatha-robo
ГДЕ ГАЛЬВАНОРАЗВЯЗКА ЧЕРЕЗ ТРАНСФОРМАТОР!!!!

Гальваноразвязка, говоришь? Я бы не спешил с выводами, а подумал получше и взгялнул на процессы с точки зрения обычной квартирной сети.

Оффлайн Miha57

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 26
  • Репутация: +0/-0
По этой схеме я собрал БП на 2000вольт  при этом рядом работает комп и ЖК телевизор.
Выпрямитель от печки ,мост.
Все работает без помех.

Оффлайн nerv

  • не ругайтесь на опечатки, кнопки же такие маааленькие!!!
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 264
  • Репутация: +27/-0
какой мощности получился бп? а на счет помех - мой умножительный бп тоже не дает помех в сеть. телевизоры, компьютеры и прочая работают в штатном режиме

Оффлайн Miha57

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 26
  • Репутация: +0/-0
Вот схема упрощенная,транс примерно 400-500 ватт.Снаружи транса железо
110мм высота, 110мм горизональная ,60мм толщина.

Оффлайн Miha57

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 26
  • Репутация: +0/-0
Схема

Оффлайн nerv

  • не ругайтесь на опечатки, кнопки же такие маааленькие!!!
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 264
  • Репутация: +27/-0
какова расчетная длительность импульса через лампу? что-то не заметил разрядного дросселя на схеме.

Оффлайн Miha57

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 26
  • Репутация: +0/-0
Длительность какая получиться,функция разрядного  дросселя, это поджигающий транс.

Оффлайн nerv

  • не ругайтесь на опечатки, кнопки же такие маааленькие!!!
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 264
  • Репутация: +27/-0
30 витков на воздухе? слишком мала индуктивность.
Я с дросселем 230мкгн убил лампу инп3-7/120 за 15 пыхов на энергии  200дж(длительность импульса была меньше 200мкс). Треснула колба.

Как уже писалось, напруга на капах, емкость, индуктивность разрядного дросселя, габариты лампы жестко связаны. и максимальный кпд ты получишь только при определенных значениях этих параметров.

Оффлайн Miha57

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 26
  • Репутация: +0/-0
Схема питания МОЯ.
А лампу охлаждаю водой дестилированной с примесью хромпика(чтобы не цвела)

Оффлайн nerv

  • не ругайтесь на опечатки, кнопки же такие маааленькие!!!
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 264
  • Репутация: +27/-0
водой проточной или стоячей?

собственно если конструкция твоего лазера особо секретна, фотографии и чертежи (если таковые есть) можешь не выкладывать.

то, что схема ТВОЯ, я и так понял. У меня она тоже СВОЯ :)
отрицать то, что изучено полвека назад умными академиками думаю довольно глупо.

Оффлайн Miha57

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 26
  • Репутация: +0/-0
Схема не моя ,но доработано и обдумано мной.
Вода в емкости 3 литра.
Позже пришлю фотки,секрета нет.

Оффлайн Miha57

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 26
  • Репутация: +0/-0
Вы писали.

((30 витков на воздухе? слишком мала индуктивность.
Я с дросселем 230мкгн убил лампу инп3-7/120 за 15 пыхов на энергии  200дж(длительность импульса была меньше 200мкс). Треснула колба.))

А какое охлаждение,воздушное или водяное если возушное то однозначно перегрев лампы,а если в цепи разряда нет индуктивности то однозначно она взорвется после первого или второго пыха,возникает ударная волна в лампе.

Оффлайн Miha57

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 26
  • Репутация: +0/-0
Ваш транс Т2 имеет болшую индуктивность.
В промышленности в первчную обмотку подают 5000в.
Обмотки соотношение,первичная 2витка,вторичная 30 витков.

Оффлайн DJ_Grom

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 12
  • Репутация: +1/-0
Объясните дебилу, чем так важна длительность вспышки?
Нельзя ли использовать более стандартное включение и больший КПД схемы накачки?
ila_rendered
Дроссель 25 витков проводом 1,8-2,2 на оправке банка от пива, делался на глаз, чтоб не спалить лампы.
Диод помощнее, Машу пальцем не испортишь....
Поджигающий транс: от ЧБ телека, вторичка ТВС с сердечником, обловки феррита, чуть выступающие, свершу 25 витков 0,5 провода.
Уверенно поджигались 2 паралельные XOP-15, суммарная мощьность незнаю, но 4-8 "пыхов" в секунду давали исправно, тока проводка грелась и после 30-40 секунд работы, провод питания (стандартный комповый) начинал попахивать и горячим становился нехило.  :D
Задавайте вопросы или пишите на мыло, чтоб быстрее было...

Если использовать ваши системы поджига, то после диода включить кондёр керамику на 0,5-1,0 мкФ

Можете раскритиковать конечно, не обижусь...

Над ней работали 2 недели, а собрали за 2 дня с наладкой. Пробовали и умножители и простые схемы, везде один и тот же косяк, либо сильно греются элементы зарядки, либо лампы переходили в дуговой режим. А тут после 2х часового испытания под обдувом мощных вентиляторов ни разу небыло никаких косяков, за исключением помутнения стекла на концах от перегрева. Вольфрамовые электроды светились от нагрева как лампа на 1 кВт в пол напруги.... Ярко короче...  :angel:

Ещё один из недостатков, нужно импульс поджига синхронизироватть с питанием в сети, иначе нормальной работы не видать, но это уже другая история.....  ;) У меня получилось на стандартных запитках...  8)
Удивительное рядом! Тока его ещё надо найти!
------
Не изобретай велосипед, просто сделай его по своему и после сборки обработай напильником.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Длительность вспышки крайне важна вот почему.

У рабочего тела метастабильный уровень хоть и метастабильный, но его время жизни "не резиновое". Если накачивать лазер слишком медленно, то метастабильный уровень начинает потихоньку "разряжаться" за время накачки. В лучшем случае падает мощность излучения, а в худшем - становится невозможна сама генерация (не успевает создаться инверсия заселенностей, некогерентная флюоресценция опережает накачку). В некоторых патологических случаях (лазер на азоте) время жизни очень мало, и МАКСИМАЛЬНАЯ длительность накачки составляет единицы НАНОсекунд. С твердотельными лазерами все не так плохо, но все равно лучше иметь микро-, а не миллисекунды.

Оффлайн nerv

  • не ругайтесь на опечатки, кнопки же такие маааленькие!!!
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 264
  • Репутация: +27/-0
в паспортах на лампы обычно указываю длительность импульса при номинальной энергии накачки. Если укоротить импульс то можно повредить лампу, вплоть до взрыва колбы.
Особенно критично для больших ламп типа ИФПП-7000 или ИФП-8000.
Там номинал вообще 1мс при 7-8кдж.

Оффлайн ultra

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 64
  • Репутация: +9/-0
  • hatha-robo
DJ_Grom, да, схемка с ТВС очень даже здорово вписывается во многие конструкции накачки, но для питания ламп с последовательным поджигом типа ИНП такое не прокатит. При запитке ИНП вторичка поджигающего транса включается последовательно с источником накачки. А про длительность уже верно было подмечено, важна скорость накачки.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Резюмируя про длительность:

1. Нужно накачивать лазер как можно быстрее, чтобы он лучше работал.
2. С другой стороны, нельзя пускать через лампу большой пиковый ток (большую пиковую мощность), иначе она взорвется (не в последнюю очередь - от магнитного поля, но в основном от тепловой ударной волны в плазме).

Компромисс между этими двумя величинами указан в паспорте лампы. Часто там приведена готовая правильно рассчитанная схема включения - ее можно просто скопировать.

Оффлайн DJ_Grom

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 12
  • Репутация: +1/-0
2 Gall Спасибки, впринципе понял по длительности, посчитать длительность можно, тока щас у мну время нету...  :D
да и желания тоже...
 У XOP-15 напряжение работы от 105 вольт, потому просчитать длительность на проблема от синусойды отрезать
нижние 105, да и синхронизацию сделать, чтоб разряд был не ниже чем при 170-180, вот вам и меньшая длительность
и большая нагрузочная способность... )))
2 ultra А кто мешает сделать нормальный поджиг вместо последовательного?  ;)
Стальная проволочка типа первой струны от гитары или ещё тоньше и вот тебе счасттье!  ;D


Перерыл пол иннета, так и не нашёл параметроов XOP-15, ничего не изменилось за 3 года
на днях, если получится забегу, сфоткаю своего красавца строба,
да и на видео сниму выложу, сами оцените...
методом научного тыка собрали и он сцуко работал ведь!!!
Удивительное рядом! Тока его ещё надо найти!
------
Не изобретай велосипед, просто сделай его по своему и после сборки обработай напильником.

Оффлайн ultra

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 64
  • Репутация: +9/-0
  • hatha-robo
А кто мешает сделать нормальный поджиг вместо последовательного?  ;)
Стальная проволочка типа первой струны от гитары или ещё тоньше и вот тебе счасттье!  ;D

Ну наверно люди, придумавшие последовательный поджиг и юзавшие его несколько десятилетий, делали это не от скуки, логично? Как ты обойдешь свою проволочку в водоохлаждаемом квантроне? Подашь многокиловольтный импульс поджига на проволочку, а значит, на весь квантрон через систему охлаждения вместе со столом, на котором это все стоит и наверняка (в человеческих условиях) хорошенько заземлено? Проволочка прокатывает либо в случае фотовспышки или стробы либо в сухих квантронах.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
В охлаждаемых водой квантронах (а также в рентгеновских трубках и прочей водяной высоковольтной технике) подобные проблемы решаются очень просто. А именно, не надо подавать импульс высокого напряжения на проволочку и воду. Вместо этого надо воду заземлить, а импульс подать в противоположной полярности на всю цепь питания (которая должна иметь надежную изоляцию от земли, разумеется). Результат будет точно таким же. Базовая схема:

Последовательный поджиг используется в первую очередь для дуговых ламп, питание которых целесообразно осуществлять от сети без трансформатора из-за большого потребляемого тока. Также его используют в очень больших квантронах, когда из-за паразитных емкостей трудно обеспечить бросок высокого напряжения на всю цепь питания сразу. Параллельный поджиг при этом тоже возможен, если подключить вывод трансформатора между лампой и разрядным дросселем (разрядный дроссель не пустит импульс в остальную цепь).
« Последнее редактирование: 24 Июнь 2010, 10:58:27 от Gall »

Оффлайн DJ_Grom

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 12
  • Репутация: +1/-0
2 Gall +1!!! Только проволочка уже небудет нужна, квантрон уже залит проводящим составом.
Я думал на эту тему, но откинул по соображениям безопасности, ТВСом тут не отделаешься, а вот более мощный поджиг, может пробить диоды выпрямителя (умножителя) и выпалить всё остальное переменкой, ил в более худшем случае кого нибудь ё***ть, если каснётся охлаждающей системы.

Ребятки, а такая мысль осуществима?
Заменить воду в охлаждении транформаторным или конденсаторным маслом например? Я конечно понимаю, что с точки зрения монтажа это более проблематично (резина разъедается маслом в большинстве случаев), но воббще никаких побочных эффектов не может быть?
Тогда ненужно будет мозги компостировать последовательным поджигом вообще.
Удивительное рядом! Тока его ещё надо найти!
------
Не изобретай велосипед, просто сделай его по своему и после сборки обработай напильником.

Оффлайн nerv

  • не ругайтесь на опечатки, кнопки же такие маааленькие!!!
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 264
  • Репутация: +27/-0
А нахрена? Тебе велосипед нужен, или чтоб заработало?
Используем ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ поджиг и дистиллированую воду.
Без всяких ТВС-ов и трансформаторного масла, которое сгорит к ебеням при первом же пыхе.
И чем тебе не нравится последовательный поджиг? Он не сложнее идругих типов поджига.

Оффлайн DJ_Grom

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 12
  • Репутация: +1/-0
))))) Велосипед, это подпись вообще-то... )))))))) Обработка напильником нужна всегда.

Я конечно знаю, что у трансформаторного масла теплоёмкость чуть ниже, чем у воды, но так же у него выше рабочая температура (причём намного).
Объясню, чем ненравится последовательный поджиг:
1. лишние элементы в цепи лампы - это главная причина
2. использование очень мощных тиратронов или тиристоров (я не гигантоман, я ЗА миниатюризацию и переносные варианты, намотать транс на ушко иголки и получить сварочник, это для меня  ;) )
3. согласовать несколько последовательно соединённых компонентов сложнее, чем паралелить их или вообще сделать независимыми друг от друга. (транс поджига имеет свою индуктивность и естессно её редко кто учитывал при подборе разрядного дросселя)
Вот вроде и все мои "против".
Попробуй составить табличку "ЗА" и "ПРОТИВ" и вывести новую схемку запитки, если это возможно, а не цепляться за стандарты, которыми пользовались 100 лет. Время идёт, техника тоже не стоит на месте.
Удивительное рядом! Тока его ещё надо найти!
------
Не изобретай велосипед, просто сделай его по своему и после сборки обработай напильником.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
На самом деле ни обычная вода, ни масло не подходят для охлаждения квантрона - они "пригорают", портят кристалл. На практике в деионизированной воде растворяют специальные присадки.

Еще надо учитывать, что охлаждающая жидкость не должна заметно поглощать нужные длины волн накачки. Для накачки YAG нужны вполне определенные длины волн (графики на стр. 241 4-го издания Звелто). Масло вполне может подленько поглощать их.

Причина исползовать параллельный поджиг, а не последовательный - это лучший контроль над длителностью импульса. В схеме последовательного поджига трансформатор является элементом разрядной цепи, и он значительно влияет на форму импульса тока. В этой схеме трудно "и рыбку съесть, и на паровозе покататься" - скорее всего либо будет плохой поджиг, либо плохой разряд. Плохой разряд чреват уменьшением мощности (КПД) лазера или потерей когерентности, особенно при модулировании добротности или в MOPA-схемах. В схеме параллельного поджига попадания высокого на цепь выпрямителя можно избежать, если подать его после разрядного дросселя.

Настоятельно рекомендую заземленную проволочку делать, даже если квантрон в воде. Это улучшит работу поджига и позволит избежать электрохимического пригорания грязи к лампе. В случае схемы последовательного поджига намотанная на лампу заземленная проволочка может сделать срабатывание более уверенным и уменьшит создаваемые схемой помехи.

Катушка от ТВС, как выяснилось, в роли поджигающего трансформатора выступает довольно плохо. Хорошие и проверенные конструкции можно найти на сайте http://osipoff.ru .

Оффлайн Apofis

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 78
  • Репутация: +11/-0
Привет Ultra. Я хотел с тобой посоветоваться. Нужно ли охлаждать тиратрон в блоке поджига. Поджиг я сделал последовательный на тиратроне ТГИ1-100/8. Проблема заключается в том, что после работы схемы в течении 5 - 6 минут вместо высоковольтных импульсов в лампе возникает дежурная дуга. как думаешь почему?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Я тоже никогда не собирался и считал, что знания техники безопасности достаточно. Но однажды случилось так, что плюсовой провод выхода 2,5 кВ работающего БП выскочил из креплений и упал на пинцет, зажатый моей левой рукой, в то время как правая опиралась на заземленный корпус.
Тут хотелось бы отметить, что техника безопасности НЕ была соблюдена. А именно, использование зажимов такой конструкции, как на фотографиях, при таких напряжениях правилами техники безопасности категорически запрещается. Если бы были использованы нормальные разъемы, например, ВВТ-5, этого не произошло бы.

Техника безопасности - это не только "не суй пальцы в розетку". Такие вещи, как расположение деталей, конструкцию разъемов и корпусов она тоже регламентирует. Не нарушайте.

Оффлайн nerv

  • не ругайтесь на опечатки, кнопки же такие маааленькие!!!
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 264
  • Репутация: +27/-0
Мда... Кисло тут, все разбежалсиь

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
nerv, пользуясь случаем, хотел бы пригласить обсудить несколько технических вопросов по твердотельным лазерам.

Оффлайн ultra

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 64
  • Репутация: +9/-0
  • hatha-robo
Тут хотелось бы отметить, что техника безопасности НЕ была соблюдена. А именно, использование зажимов такой конструкции, как на фотографиях, при таких напряжениях правилами техники безопасности категорически запрещается. Если бы были использованы нормальные разъемы, например, ВВТ-5, этого не произошло бы.
Тем не менее, именно эти зажимы и искал, они хорошо держат провод, специально монтировал их на гетинакс и естесственно под напряжением даже не прикасаюсь к ним. Провод на руку упал во время стендовых испытаний, фактически, будучи не зажатым ничем.

Нерв, тут не просто кисло, тут наступил информационный вакуум. Сам редко появляюсь тут по этой причине, а еще банально времени не хватает... Хостинг, кажется, предоплачен, поэтому форум начал существовать сам по себе, неуправляемый... Пока оплата не закончится....

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Админы на него периодически заходят и что-то делают. Бота удалили, например.

Что касается разъемов, то для высокого напряжения подходящих не так и много. Специально выпускаются разъемы ВВТ на 5, 10 и 20 кВ, они идут с уже запрессованным в них кабелем. Их можно купить, например, на erk.su. До киловольта можно использовать разъемы РП-10. Можно (хоть и против правил) использовать крупногабаритные СР-50 и СР-75. Вообще же, главным требованием к высоковольтным разъемам является крепление кабеля гайкой, байонетом или винтиками по бокам. Никакие клеммы, зажимы и простые вилки-розетки без защелок недопустимы! Их можно использовать только для внутриблочного соединения. Если хочется использовать для межблочного, тогда кабель надо обязательно в нескольких сантиметрах от зажима привинтить скобой к корпусу (при рывке нагрузка не должна приходиться на контакты!). Крайне желательна крышка на зажиме.

Для безопасности при высоких напряжениях лучше использовать экранированные (коаксиальные) провода, а экран заземлять. Именно так устроен кабель ВВТ. К сожалению, обычные кабели РК для этого не годятся почти никакие.

Оффлайн orion

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 4
  • Репутация: +0/-0
Собираюсь запустить лазер для чпу ,  меня интересует какой блок питания необходимы для работы в режиме резки и гравировки если это возможно ? помогите...
« Последнее редактирование: 06 Апрель 2012, 20:12:53 от orion »

Оффлайн nerv

  • не ругайтесь на опечатки, кнопки же такие маааленькие!!!
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 264
  • Репутация: +27/-0
Такой:
Конвертер 800-1500в, 1000-2000дж/с.
Батарея капов на нужную энергию.
Блок поджига.
Блок управления.

На лампе что написано?
Каков бюджет?

Оффлайн orion

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 4
  • Репутация: +0/-0
Такой:
Конвертер 800-1500в, 1000-2000дж/с.
Батарея капов на нужную энергию.
Блок поджига.
Блок управления.

На лампе что написано?
Каков бюджет?


На лампе совершено нечего не написано ....бюджет пока 30 шт

Оффлайн nerv

  • не ругайтесь на опечатки, кнопки же такие маааленькие!!!
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 264
  • Репутация: +27/-0
Лампа, по виду, ИНП 6/120. Могет работать со средней мощностью до 5 кВТ, но охлаждение в квантроне, опять таки по виду, не спроектировано для отвода такой прорвы тепла, придется остановиться на 1-2 кВт. Хотя, эксперимент покажет.
На 30к. руб. вполне можно собрать неплохой блок питания. А если добавить еще 100к, то можно купить готовый :)
Какая планируется частота следования импульсов?
Вообще, обозначь что-то типа ТЗ краткого, чтоб не вытягивать из тебя информацию по каплям, скучно это.

Оффлайн orion

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 4
  • Репутация: +0/-0
Лампа, по виду, ИНП 6/120. Могет работать со средней мощностью до 5 кВТ, но охлаждение в квантроне, опять таки по виду, не спроектировано для отвода такой прорвы тепла, придется остановиться на 1-2 кВт. Хотя, эксперимент покажет.
На 30к. руб. вполне можно собрать неплохой блок питания. А если добавить еще 100к, то можно купить готовый :)
Какая планируется частота следования импульсов?
Вообще, обозначь что-то типа ТЗ краткого, чтоб не вытягивать из тебя информацию по каплям, скучно это.

В кватроне лампа и кристал омываются полностью я думаю на 5кв потянет
на счёт частоты  импульсов я понятия не имею , резка - гравировка какие там нужны пораметры .?....
Была бы возможность купил бы за 100к ...выход один искать инфу собирать сомому
не выкидовать же его ?

Оффлайн nerv

  • не ругайтесь на опечатки, кнопки же такие маааленькие!!!
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 264
  • Репутация: +27/-0
В кватроне лампа и кристал омываются полностью я думаю на 5кв потянет

Только не надо путать киловатты и киловольты.
Ну раз думаешь что потянет, врубай сразу на полную, что сомневаться-то? Тем более квантрон у тебя "специально" спроектирован под какие-то задачи, и конечно же, именно под такие мощности и режимы. И он, ессно, сможет пропустить через себя 40-50 л/мин воды и не развалиться и не потечь от давления в системе охлаждения.

Ну а по конструкции БП инфы довольно много и на этом форуме. Собери сначала что-то простое, потом сложнее. Опыта наберешься. Вот, к примеру, хотя бы тот самый БП на умножителе, описанный в начале темы.
Делов-то. Умножитель - батарея капов - транс поджига... все просто и понятно.

А остальные деталюшки есть? Зеркала, механика лазерная?

Оффлайн orion

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 4
  • Репутация: +0/-0
В кватроне лампа и кристал омываются полностью я думаю на 5кв потянет

Только не надо путать киловатты и киловольты.
Ну раз думаешь что потянет, врубай сразу на полную, что сомневаться-то? Тем более квантрон у тебя "специально" спроектирован под какие-то задачи, и конечно же, именно под такие мощности и режимы. И он, ессно, сможет пропустить через себя 40-50 л/мин воды и не развалиться и не потечь от давления в системе охлаждения.

Ну а по конструкции БП инфы довольно много и на этом форуме. Собери сначала что-то простое, потом сложнее. Опыта наберешься. Вот, к примеру, хотя бы тот самый БП на умножителе, описанный в начале темы.
Делов-то. Умножитель - батарея капов - транс поджига... все просто и понятно.

А остальные деталюшки есть? Зеркала, механика лазерная?

Да оптика есть зеркало,линза,и и ещё какой то набор линз с ручной фокусировкой .
Да спасибо помощь ....начну с простого блока


Оффлайн vladimir s

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 8
  • Репутация: +0/-0
Имеется импульсный дальномер(фото прилагается).
Затвор электро-механический.
Реально ли оживить его для гравировки шильдов по  нержавейке?
Возможно использовать как модуль к ЧПУ.
Возможно совместное использование.Возможна продажа.

Оффлайн dima-chelny

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 7
  • Репутация: +0/-0
Добрый день! Может не совсем в тему, но очень мучает вопрос, как устроены американские и итальянские ювелирные сварочники. Они компактны, мощны и не требуют крутой системы охлаждения. В приложенном фото видна начинка, там нет накопителей. Кто что думает по этому поводу.

Оффлайн Охотник

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 140
  • Репутация: +13/-0
скорее всего тут не все на фото, под квантроном может быть все остальное и я даже уверен что оно там есть.

 



SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal