Источник заряда высоковольтного накопителя с квантованием заряда

#digitalcat_electronics 🌟 В глубине лаборатории продолжается незаметная стороннему наблюдателю кропотливая работа. Воздух кажется плотным от мощных электромагнитных полей, дрожащий свет разрядов отбрасывает причудливые тени на окружающие приборы и людей. ⚡ В этом выпуске мы рассмотрим принцип квантования заряда и спроектируем устройство для заряда высоковольтного накопителя, работающее именно по этому принципу. ✅ Представляем вам источник заряда высоковольтного накопителя с квантованием заряда. Устройство, предназначенное для питания накопителя импульсного азотного лазера на отпаянной трубке работающей на фиксированной частоте разрядов. ✅ Инженерная идея источника не просто в том, чтобы получить высокое напряжение. Задача — сделать заряд управляемым, повторяемым и безопасным для высоковольтной части. Поэтому источник не заряжает накопитель непрерывно «в лоб», а передаёт энергию дозированными порциями — квантами. Квант соответствует одному такту работы двух ключевого обратноходового преобразователя, а число этих квантов подсчитывается и контролируется внешней логической схемой. В обзоре разбираем: — зачем вообще нужно квантование заряда высоковольтного накопителя; — почему обычный не дозированный заряд перегружает диоды умножителя; — как ограничивается действующий ток диодов умножителя; — почему выбрана топология two-switch flyback; — как работает примененный в источнике контроллер NCP1239BD100R2G; — как выбраны силовые ключи IPD70R360P7S; — как рассчитаны трансформатор, GDT-драйвер; — почему в такой схеме важно не просто «сделать 8–9 кВ», а заставить энергию передаваться в накопитель строго "по расписанию". ✅ Для представления процесса передачи энергии, можно использовать водную аналогию, где энергия - вода, а накопитель бак. Тогда, устройство можно представить как дозатор воды в бак: оно не льёт воду непрерывным потоком, а выдаёт её одинаковыми импульсами т.е. дозами или квантами. Один квант. Второй. Сотый. Восемьсот двадцать восьмой. Напряжение достигнуто. Заряд остановлен. Окно заряда завершилось. Разряд разрешён. Высокое напряжение — это не спецэффект. Это среда, где ошибка в разводке, номинале или алгоритме управления превращается в пробой, перегрузку и разрушение компонентов. Поэтому весь проект построен вокруг одной идеи: высоковольтный источник должен быть безопасным. Внимание: в устройстве присутствуют опасные для жизни напряжения. Для повторения подобных схем желателен опыт работы с высоковольтной техникой, соблюдении мер безопасности при работе с импульсными высоковольтными устройствами. ⚡ Смотрите, вдохновляйтесь и создавайте вместе с нами! 💡 Подписывайтесь, чтобы узнать больше! 🔗 Продолжение следует. Stay tuned! Наш канал:    / @digitalcat-electronics   Импульсные источники питания:    • Импульсные источники питания   [TIMESTAMPS] 00:00 - Начало 00:07 - Внешний вид устройства 00:24 - Назначение 01:49 - Зачем нужно квантовать заряд 02:42 - Что такое квант заряда 03:07 - Диаграмма напряжения и тока накопителя 03:46 - Зачем нужен отдельный внешний источник питания IC 04:08 - Принципиальная схема источника заряда 04:29 - Внешнее питание IC контроллера 04:41 - Логика дозирования/квантования 05:26 - Схема управления импульсами открывания ключей 05:38 - Диаграмма соединений блоков источника питания лазера 06:08 - Схема контроля напряжения накопителя 06:30 - Схема измерения напряжения накопителя 06:57 - Почему выбрана схема двух ключевого flyback 07:53 - Сравнение flyback и двух ключевого flyback 08:29 - Как IC контроллера обратнохода управляет двумя ключами 08:43 - Выбор GDT проверка вольт секундного интервала 09:08 - Схема управления двух ключевым обратноходом 09:20 - Максимальное отраженное напряжение приведенное к первичной обмотке 10:00 - Диаграмма допустимых Ктр 10:25 - Выбор сердечника - UR46 10:45 - Выбор IC контроллера - NCP1239 11:10 - Расчет индуктивности намагничивания 11:17 - Проверка режима - DCM 11:35 - Диаграмма тока намагничивания 11:51 - Проверка насыщения сердечника 12:04 - Диаграмма зависимости индукции от тока намагничивания 12:30 - Расчет энергии одного кванта заряда 12:41 - Расчет энергии накопителя и числа квантов полного заряда 13:12 - Согласование заряда с окном заряда (временем) 13:32 - Зависимость числа квантов от тока намагничивания 14:38 - Проверка ограничения по току 15:08 - Схема измерени (ограничения) тока 16:17 - Напряжение на закрытых ключах 16:32 - Оценочный расчет потерь 16:44 - Таблица итоговых решений и значений 16:58 - Ключевые выводы 17:21 - Изготовление умножителя напряжения 18:14 - Сборка накопителя и тиратрона 18:34 - Изоляция конденсатора накопителя 18:46 - Печатная плата сторона top 18:55 - Печатная плата сторона bottom 19:03 - 3D модель печатной платы 19:18 - Плата протравлена 19:24 - Паяльная маска, шелкография и иммерсионное серебрение 19:48 - Трансформатор преобразователя 20:09 - Заключение