Генератор Маркса

[prikol1]

Гораздо труднее получить управляемое высокое - с контролем точной величины напряжения и/или тока.

Ну и как это сделать? Делитель подойдёт? Это же гальваническая развязка должна быть, а то искра проскочит - и измеритель сгорит.

[Gall]

Гальваническая развязка ни к чему, но у конструкции есть некоторые особенности. Один из проводов высокого (обычно минус) всегда заземляют. Все измерительные схемы по возможности привязывают к нему. Делитель напряжения тогда делается из большого длинного высоковольтного резистора "сверху" и обычного резистора "снизу", деление делают 1:1000 - 1:10000 и более. Напряжение на выходе делителя поддерживают в районе 10 вольт и меньше, и при точной стабилизации могут потребоваться прецизионные ОУ и компараторы. "Верхний" резистор делителя не пробивает никогда, у него конструкция с огромным запасом.

 

Ток измеряют обычно между источником высокого и землей - прямым включением. В некоторых схемах нельзя вставить амперметр между источником и землей и мерять приходится с высокой стороны. Тогда всю измерительную цепь ставят в ящик из оргстекла, залитый маслом. Стрелочный прибор просто ставят внутри этого ящика и смотрят на него сквозь стекло, а если не стрелочный - передают сигнал, например, оптроном через стенку. Источник питания измерительной схемы тогда тоже под высоким потенциалом ВЕСЬ, питается обычно от лишнего витка на высоковольтном трансформаторе (см., например, как питали накал кенотрона в старых ламповых телевизорах).

 

Но главная проблема - не измерить, а регулировать. Повышающая цепь обычно очень инертна из-за малой мощности и емкостей. Поэтому при простой обратной связи вместо стабилизации может получиться самовозбуждение. Поэтому цепь ООС нужно очень аккуратно рассчитывать с учетом всех тонкостей, с диаграммами Боде и т.п. В некоторых схемах регулировку делают прямо в высоковольтной цепи, обычно лампой (некоторые специальные лампы выдерживают до десятков киловольт). Так делают до сих пор в некоторых мощных источниках. В трансформаторных источниках проще всего регулировать 220 вольт в первичной цепи - раньше это делали лампами, сейчас полевиками или IGBT. Иногда ставят просто ЛАТР с моторчиком или переключают обмотки трансформатора с помощью реле. Большинство современных блоков питания - импульсные с регулировкой по первичной цепи. Проектировать такой блок ОЧЕНЬ трудно, сложность сравнима с телевизором (схема класса "не уверен - не берись", только для очень опытных любителей или профессиональных инженеров).

[prikol1]

Ну если у блока нагрузка статическая, точность в районе 1-10%, то я не думаю, что собрать так уж сложно.

А для устранения самовозбуждения поставить микроконтроллер, разложить на нём показания измерителя в ряд Фурье и убрать из регулирующего напряжения частоту с максимальной амплитудой. Это дешевле, чем 140к руб отдавать за такой источник питания.

[Shah]

для источников малой мощности наиболее простой вариант - регулировка питающего по низкой стороне, причем можно тупо линейный стабилизатор поставить и не парить моск

а если нагрузка фиксированная тогда можно вообще без цепей стабилизации обойтись, забаластив выход резюком или дросселем, опять таки тупо, зато просто

[Gall]

для источников малой мощности наиболее простой вариант - регулировка питающего по низкой стороне, причем можно тупо линейный стабилизатор поставить и не парить моск

Только для очень малой мощности. ФЭУ так питать можно (Hamamatsu в фирменных модулях так и делает), гелий-неоновый лазер - уже под вопросом. При таком методе получается довольно большая инерция, быстрого реагирования на обратную связь не сделать.

 

а если нагрузка фиксированная тогда можно вообще без цепей стабилизации обойтись, забаластив выход резюком или дросселем, опять таки тупо, зато просто

Где ж она фиксированная-то бывает, на высоких-то напряжениях?.. Там вообще нагрузка чаще всего газоразрядная, с отрицательным сопротивлением то бишь, еще и склонная к релаксационным колебаниям. Ну в лучшем случае - рентгеновская трубка, там от температуры нити накала ток меняется. Хорошо прогретая трубка - постоянное сопротивление, но далеко не во всех приборах трубка включена постоянно. А в тех, где постоянно (в дифрактометрах), требуется более точная стабилизация, нежели можно получить в первичной цепи. Да и мощности там нешуточные (около 1 кВт).