aiuto generatore tensioni negative

Jun 15, 2006 14 Replies

ciao a tutti ho progettato e realizzato questo circuito per creare forti tensioni negative, solo che oltre i -138 V non riesco ad andarci, quando da simulazione il circuito sfiora i -1500V. Cambiando transistor, cioè sostituendo la BDX33C con un piccolo transistor di segnale il BC547 (la corrente che circola sul ramo non è elevata) arrivo a -152V. Io penso che sia la tensione di breakdown del transistor a impedirmi di scendere ancora di più con la tensione. Il 555 lavora a circa 560Hz con DC del 90%. Il circuito è il seuente:



[FIDOCAD ] LI 60 35 25 35 MC 85 35 0 0 120 MC 70 35 0 0 080 LI 70 35 60 35 LI 80 35 85 35 LI 95 35 105 35 SA 60 35 MC 115 35 0 0 170 MC 135 45 1 0 200 MC 90 60 0 0 280 MC 80 60 0 0 080 RV 50 45 70 75 TY 70 60 5 3 0 0 0 * OUT LI 80 60 70 60 TY 55 55 5 3 0 0 0 * 555 MC 25 50 0 0 450 TY 30 55 5 3 0 0 0 * 5V TY 65 40 5 3 0 0 0 * VCC LI 60 45 60 35 LI 25 50 25 35 LI 105 35 105 50 LI 105 65 105 85 LI 105 85 25 85 SA 60 85 LI 25 65 25 85 TY 65 75 5 3 0 0 0 * GND LI 60 75 60 85 MC 155 35 2 0 200 MC 165 45 1 0 170 LI 135 45 135 35 LI 135 35 125 35 LI 135 60 135 85 LI 105 85 135 85 LI 165 55 165 85 LI 165 85 135 85 LI 165 45 165 35 LI 165 35 155 35 LI 140 35 135 35 LI 115 35 105 35 TY 115 25 5 3 0 0 0 * 10pF SA 105 35 MC 105 85 0 0 045 SA 105 85 SA 135 85 LI 190 40 190 85 MC 190 40 3 0 074 TY 170 45 5 3 0 0 0 * 10pF TY 170 50 5 3 0 0 0 * 2.5kV TY 115 20 5 3 0 0 0 * 2.5kV TY 140 25 5 3 0 0 0 * 1N4007 TY 140 55 5 3 0 0 0 * 1N4007 TY 110 60 5 3 0 0 0 * BDX33C TY 60 25 5 3 0 0 0 * 180ohm TY 195 50 5 3 0 0 0 * -Vo TY 85 25 5 3 0 0 0 * 10mH

Qualcuno ha qualche idea del perchè non riesca a scendere ancora di più con la tensione??? Forse i diodi??? ciao e grazie


crisram ha scritto:

Come prima cosa mettici un transistor per tensioni molto più alte. Se non sbaglio il BC547 ha una tensione CE max di 60V. I diodi vanno bene come tensione e anche per la frequenza che usi. Però ti converrebbe provare ad aumentarla, e di molto. In questo caso dovresti metterci diodi più veloci. I condensatori da 10pF, a quella frequenza, è come se non ci fossero. Usane due almeno mille volte più grossi.

Ciao. Giuliano

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dimeticavo: ho provato anche ha cambiare induttanza ed ad aumentare la corrente massima che la percorre; ma niente sotto i -138 non ci vado. ciao

ciao

qualche sigla???

qualche sigla???

Usane

e dove li prendo da tensioni elevate che siano così grossi??? su quelli che uso io c'è scritto 0.01 e penso che siano nano cioè 10pF. Cosa mi dici? sbaglio???

ciao e grazie mille

crisram ha scritto:

Dimmi quanta corrente vuoi tirare fuori.

A memoria, BYV96E.

Sbagliato. Sono da 10000pF, ossia 10nF.

Giuliano

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crisram ha scritto:

[=2E..]
[=2E..] Osservazione interessante ... L'ultima sezione del tuo circuito mi sembra un duplicatore di tensione, se all'uscita misuri 150V a monte di questa sezione dovresti avere 75 V o sbaglio ? Ma se te ne aspetti 1500V significa che tu pensi che il circuito a monte =E8 in grado di sviluppare 750V ? C'=E8 qualcosa che non capisco Ciao Fausto

ciao

qualche centinaia di micro ampere

ti ringrazio.

quindi con la frequenza dovrei essere aposto o devo tirarla su ancora un pochino???

il dc del 91% va bene o devo provare a modificarlo???

ciao e grazie dell'aiuto

ciao

perchè??? mi sono incuriosito. cosa c'è di interessante???

non proprio. Si i componenti sono quelli ma il funzionamento è un altro. Se consideriamo la bobina scarica e il coondensatore scarico, alla prima chiusura del transistor la bobina si carica e il condensatore orizzontale è scarico. qunado il transistor si apre, la bobina spinge la sua sovratensione nel condensatore orizzontale e il tutto si chiude tramite il diodo verticale. Alla prossima chiusura del transistor, è come se tu avessi due circuiti separati. Uno costituito dal condensatore orizzontale che tramite il diodo orizzontale carica il condensatore verticale con il polo positivo rivolto verso la massa, e l'altro circuito costituito dalla bobina e dalla batteria e dalla resistenza. Spero di essere stato chiaro, non sono molto bravo con le spiegazioni.

se misuro la tensione ai capi del condensatore orizzontale, quello a monte, misuro la stessa tensione che c'è su quello verticale.

spero di essere stato chiaro ciao

crisram ha scritto:

Ho cercato fra i BC e i BF, piccoli, ma non ho trovato niente. E' meglio che ci metti un finale di riga, tipo un BU508, che dovrebbe reggere più di 1000V, anche se è fatto per correnti molto più alte.

Con i diodi adatti, proverei a salire, anche fino a 100KHz. Potresti avere un rendimento maggiore, e i condensatori livellerebbero meglio

Se non sbaglio il massimo rendimento dovresti averlo intorno al 50%.

Quando parlo di rendimento, intendo il rapporto fra potenza consumata in ingresso e quella disponibile in uscita, applicata ad un carico. Ma, incidentalmente, cosa ne vuoi fare?

Giuliano

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Ciao Il duplicatore fornisce una continua pari al valore picco picco del segnale, o in altre parole il doppio del valore di picco (ecco perche' si chiama duplicatore).(a vuoto !!!) Quindi per avere 1500 VDC il circuito deve fornure una tensione picco picco uguale a 1500V.

Per di piu' il picco piu' alto ,per come e' fatto il ciruito e' un il picco positivo che nasce quando il transitoe apre.

Anche la simulazione mostra una uscita oltre 1000V ...purche', positivi, naturalmernte rovesciando i diodi ed eliminando la R da 180ohm,e a vuoto !! Basta un carico di 1 Mohm ,o una R(180) non nulla o diodi e transistor con tensione inversa bassa e la tensione di uscita scende paurosamente.

Il duplicatore funziona anche con impulsi positivi e fornisce una tensione negativa,ma purche' il circuito che alimenta il duplicatore abbia bassa resistenza interna. Cosa che non succede quando ad alimentarlo e' l'mpulso positivo da sovratensione.

Quindi se vuoi una tensione negativa,servirebbe fare il circuito con un PNP in modo che la sovratensione sia negativa. La simulazione funziona col PNP.

Comunque, oltre a transistor e diodi adatti per quella tensione, serve una induttanza con altissimo Q , e quella R da 180 ohm in serie, non fa certamente bene !!! Vorrei sapere se i -130 V li misuri sul circuito reale identico a quello mostrato, o se e' simulazione.

Ciao Giorgio

non sono ancora SANto per e-mail

Infatti e' cosi'. Un altro fattore limitante e' la velocita' di apertura del transistor: ricordati che l'extratensione che si sviluppa sull'induttanza ha la forma v=L di/dt. Se vuoi "v" grande, ti serve azzerare la corrente nell'induttanza in un tempo molto breve. Con la tua 10mH, per avere 1000V devi essere piu' veloce di 0.1A/us, altrimenti perdi potenza nell'interruttore. Per questa stessa ragione non ti consiglio, come hanno fatto altri, di salire con la frequenza: il tempo di apertura diventerebbe irrealizzabile.

Va bene, puoi anche salire ancora un pochino col DC, ma guadagneresti poco. Come ti hanno gia' detto, non va tanto bene la resistenza da 180ohm, perche' ti limita la potenza di uscita e si mangia quasi tutta la potenza assorbita dall'alimentazione. Se la togli, assicurati di mettere una induttanza da

10mH che non saturi prima di 1A, perche' la corrente arriva oltre gli 0.6A (col DC=0.9 e 560Hz hai tON=1.6ms circa. Assumendo 4V sulla bobina e resistenza trascurabile, alla fine del tON arrivi a circa V*tON/L=0.64A).

Ti consiglio anch'io un transistor finale di riga per TV (cerca le serie BU/BUT e simili). Per poterli commutare bene e arrivare ai 1000-1500V (secondo il tipo che usi) richiedono pero' una tensione di base negativa quando li mandi interdizione. Faresti molta meno fatica a pilotare un mosfet (es. BUZ50): in questo caso e' difficile trovarne oltre i 1000V e serve una alimentazione di almeno 12V per il circuito, altrimenti non piloti bene il gate.

Anche i diodi sarebbero da cambiare con tipi piu' veloci, mentre per i condensatori vanno bene i 10nF.

Per chiudere: ti semplificheresti parecchio la vita ad usare un trasformatore con rapporto spire in salita al posto dell'induttanza. Il primario lo lasci da 10mH, mentre il secondario lo fai con un rapporto spire

1:30 o anche piu'. Usi un solo diodo sul secondario e in questo caso, fino a 1000V, va bene anche l'1N4007, perche' i tempi di salita diventano piu' lunghi.

Ciao,

RoV - IW3IPD http://digilander.libero.it/rvise/

ciao

una roba simile può andar bene in linea di principio????

[FIDOCAD ] LI 60 35 25 35 SA 60 35 MC 80 60 0 0 080 RV 50 45 70 75 TY 70 60 5 3 0 0 0 * OUT LI 80 60 70 60 TY 55 55 5 3 0 0 0 * 555 MC 25 50 0 0 450 TY 30 55 5 3 0 0 0 * 5V TY 65 40 5 3 0 0 0 * VCC LI 60 45 60 35 LI 25 50 25 35 MC 90 60 0 0 290 LI 105 115 25 115 SA 60 115 TY 65 105 5 3 0 0 0 * GND LI 135 90 135 115 LI 105 115 135 115 LI 165 115 135 115 MC 105 115 0 0 045 SA 105 115 SA 135 115 LI 105 75 105 65 MC 115 75 0 0 170 LI 115 75 105 75 LI 135 75 125 75 LI 135 85 135 75 MC 135 85 1 0 200 MC 155 75 2 0 200 LI 165 75 155 75 LI 165 85 165 75 LI 140 75 135 75 SA 135 75 SA 105 75 MC 105 105 3 0 080 LI 105 105 105 115 LI 105 95 105 90 MC 105 90 3 0 120 LI 105 75 105 80 MC 165 85 1 0 170 LI 165 95 165 115 MC 170 80 3 0 074 LI 170 80 170 115 TY 175 75 5 3 0 0 0 * -Vo LI 25 70 25 115 LI 60 75 60 115 TY 110 100 5 3 0 0 0 * 180ohm TY 90 80 5 3 0 0 0 * 10mH LI 60 35 105 35 LI 105 35 105 50

per Q intendi L??? Cosa è Q???

l'induttanza che uso io è una piccola induttanza per fare filtri, e quindi la corrente che sopporta è molto bassa. Ecco perchè ho usato quella resistenza in serie all'induttanza. Induttanze abbastanza grosse in mH non le ho trovate. Quelle che sopportano alte correnti e che sono riuscito a trovare sono tutte in uH.

l'ho misurata. Ho cambiato i condensatori con dei condensatori più grossi e ho cambiato anche il transistor. qui di seguito ti mando i valori giusti e il tutto su cui ho eseguito la misura:

l'alimentazione è un alimentatore di computer. la frequenza del 555 è 12 KHz(l'ho calcolata, non avendo a disposizione un oscilloscopio) il duty cicle è del 91.6%.

qui di seguito il circuito come è saldato con i valori: [FIDOCAD ] LI 60 35 25 35 MC 85 35 0 0 120 MC 70 35 0 0 080 LI 70 35 60 35 LI 80 35 85 35 LI 95 35 105 35 SA 60 35 MC 115 35 0 0 170 MC 135 45 1 0 200 MC 90 60 0 0 280 MC 80 60 0 0 080 RV 50 45 70 75 TY 70 60 5 3 0 0 0 * OUT LI 80 60 70 60 TY 55 55 5 3 0 0 0 * 555 MC 25 50 0 0 450 TY 30 55 5 3 0 0 0 * 12V TY 65 40 5 3 0 0 0 * VCC LI 60 45 60 35 LI 25 50 25 35 LI 105 35 105 50 LI 105 65 105 85 LI 105 85 25 85 SA 60 85 LI 25 65 25 85 TY 65 75 5 3 0 0 0 * GND LI 60 75 60 85 MC 155 35 2 0 200 MC 165 45 1 0 170 LI 135 45 135 35 LI 135 35 125 35 LI 135 60 135 85 LI 105 85 135 85 LI 165 55 165 85 LI 165 85 135 85 LI 165 45 165 35 LI 165 35 155 35 LI 140 35 135 35 LI 115 35 105 35 TY 115 25 5 3 0 0 0 * 30nF SA 105 35 MC 105 85 0 0 045 SA 105 85 SA 135 85 LI 190 40 190 85 MC 190 40 3 0 074 TY 170 45 5 3 0 0 0 * 24.7nF TY 170 50 5 3 0 0 0 * 4kVL TY 115 20 5 3 0 0 0 * 2.5kVL TY 140 25 5 3 0 0 0 * 1N4007 TY 140 55 5 3 0 0 0 * 1N4007 TY 110 60 5 3 0 0 0 * BDX33C TY 60 25 5 3 0 0 0 * 180ohm TY 195 50 5 3 0 0 0 * -Vo TY 85 25 5 3 0 0 0 * 22mH SA 135 35 TY 75 50 5 3 0 0 0 * 100ohm TY 25 100 5 3 0 0 0 * Vo misurata = -187V rispetto a massa

La vo misurata tra la massa e il punto indicato con Vo è -187V con ovviamente il puntale della massa del tester sulla massa.

La mia intenzione era di realizzare un microgeneratore di scintille in aria libera di qualche millimetro.

Volevo sapere se potevamo continuare questa discussione in privato in un tempo futuro(la tua e-mail è quella con cui posti o devo rimuovere qualcosa?) in quanto tra qualche giorno cominciano gli esami di maturità e non so quando potrei risponderti o fornirti le misure che ti interessano.

ciao

Non e' difficile autocostruirsela a partire da trasformatori in ferrite di recupero o da nuclei toroidali prelevati da alimentatori switching per PC (in particolare il choke, che e' il toroide grosso non lontano dalle uscite

+12 e +5). Un minimo di esperienza pero' ci vuole e magari anche qualche strumento.

Per fare qualche millimetro in aria ci vogliono diversi kV e non c'e' speranza di arrivarci con lo schema su cui stai lavorando. A questo punto ti consiglio di usare un trasformatore di riga di recupero da TV o monitor PC. Sicuramente tra gli avvolgimenti primari ne trovi uno che va bene; al limite aggiusti frequenza o duty-cycle dell'oscillatore se la corrente assorbita risulta troppo alta o troppo bassa: i risultati non mancheranno! Non mettere la R=180ohm, ma limita la corrente dall'alimentatore finche' cerchi l'avvolgimento giusto, magari con una resistenza da pochi ohm e qualche W. In rete ci sono diversi schemi semplicissimi per fare scariche elettriche con un trasformatore di riga, un transistor e pochi altri pezzi.

Ciao,

RoV - IW3IPD http://digilander.libero.it/rvise/

Ciao Il circuito che proponi andrebbe bene, ma anche l'altro, coi 12 V e la grossa induttanza , funziona bene. Il simulatore, pur chiuso sul Mohm dello strumento, parla di oltre

200 Vdc (l'induttanza che hai usato, probabilmente ha un alta resistenza serie che giustifica il minor valore di tensione. ) ( il Q e' il fattore di merito di una induttanza reale ,ossia il rapporto fra la reattanza a quella frequenza e la inevitabile resistenza hommica.)

Comunque se vuoi arrivare ad un generatore di scintille, il circuito deve essere tutt'altro.Servono diverse migliaia di volt !!!

Io mi sono divertito a capire come funzionano gli accendigas cinesi, con piletta da 1.5 V !!! Ho indovinato e realizzato il circuito ,coi componenti che mi trovavo, e ( "Non senza fatiga si giunge al fine" titolo di una musica , !!) ora funziona. E' praticamente il circuito della accensione, con scarica capacitiva, delle auto ...in miniatura . Se credi , mandami un mail (Non sono SANto per i mail, dovrebbe far capire di togliere SAN))al quale rispondero' con schema e foto . Metterei il circuito, ma dato che serve avvolgere migliaia di spire su una ferrite...credo interessera' a pochi !! Comunque forse lo trovi fra i miei vecchi messaggi.

Ma ora devi occuparti solo dell'esame!!!!!!!!!!!!!!!! In bocca al lupo .

Ciao Giorgio

non sono ancora SANto per e-mail

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