Высоковольтный короткий импульс на низковольтный конденсатор большой емкости

[Гость Олег]

При подаче например 50000V микросекундной длительностью ...общей энергией всего 1-2 Джоуля на конденсатор 400V емкостью 5000мкф сразу же произойдет пробой? или конденсатор всегда сначала должен зарядиться до своего номинала а только потом происходят процессы пробоя - в нашем случае так как емкость 400V конденсатора на много порядков больше чем эквивалентная емкость от источника разряда то при подаче 50000V конденсатор 400V зарядиться всего на несколько вольт(на сколько хватит тока разряда от 2 Дж) и пробоя не произойдет?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[_abk_]

Надо пробовать. Не забудь нам рассказать, что получилось.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Dr. West]

Можно попробовать посчитать, до какого напряжения успеет зарядится конденсатор, по формуле расчёта постоянной времени  RC цепи, взяв в качестве R внутренне сопротивление источника питания и ЭПС конденсатора.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Гость]

4 часа назад, Гость Олег сказал:

При подаче например 50000V микросекундной длительностью

Наверное важна скорость нарастания импульса. Для расчёта надо знать параметры источника, конденсатора (конструкцию конденсатора... чтоб узнать индуктивности, сопротивления и ёмкости, для эквивалентной схемы замещения конденсатора) и соединяющих проводников.

[Dr. West]

Гораздо интересней другой момент - какими окольными путями вообще возник этот вопрос в голове автора?

[Гость]

Возможно, это как-то связано с работой электрошокера и последовательно соединённого с ним конденсатора, с целью, долбануть по дуге зарядом мощного электролита.

Изменено 27 сентября, 2019 пользователем Гость

[Гость Олег]

27.09.2019 в 16:12, xyIigan сказал:

Возможно, это как-то связано с работой электрошокера и последовательно соединённого с ним конденсатора, с целью, долбануть по дуге зарядом мощного электролита.

Именно такая схема, но не для электрошокера. Конденсаторы пока не выбраны - соответственно поэтому и вопрос. Высоковольтный импульс берется с импульсного трансформатора особой конструкции - низкоомная вторичная обмотка и минимальная индуктивность ну и вытекающий очень низкий кпд самого трансформатора, вся энергия для канала дуги с низковольтных конденсаторов.

[Гость Олег]

27.09.2019 в 14:32, xyIigan сказал:

Наверное важна скорость нарастания импульса. Для расчёта надо знать параметры источника, конденсатора (конструкцию конденсатора... чтоб узнать индуктивности, сопротивления и ёмкости, для эквивалентной схемы замещения конденсатора) и соединяющих проводников.

А какая логика рассуждений? если растет скорость нарастания импульса то шансы на пробитие увеличиваются? я как раз хочу подобрать компоненты правильные - для этого и задаю вопросы

[Олег83]

27.09.2019 в 12:07, Dr. West сказал:

Можно попробовать посчитать, до какого напряжения успеет зарядится конденсатор, по формуле расчёта постоянной времени  RC цепи, взяв в качестве R внутренне сопротивление источника питания и ЭПС конденсатора.

У меня как раз нет всех деталей для расчета - хочу понять идею потом покупать конденсаторы. Вопрос прост - конденсатор сначала всегда должен зарядиться до номинального напряжения а только потом дальнейший рост напряжения пробьет изолятор или при десятках киловольт это произойдет сразу?

[Олег83]

27.09.2019 в 16:12, xyIigan сказал:

Возможно, это как-то связано с работой электрошокера и последовательно соединённого с ним конденсатора, с целью, долбануть по дуге зарядом мощного электролита.

Абсолютно верно! только не для шокера, конденсаторы будут неполярные пусковые видимо или силовые.

[Dr. West]

17 часов назад, Олег83 сказал:

меня как раз нет всех деталей для расчета

Конденсатор не может зарядиться мгновенно, этот процесс описывается вышеназванной формулой. Т.е. пройдет какое-то время, прежде чем напряжение на обкладках конденсатора превысит допустимое. Пусть и очень малое время, но оно будет.

[_abk_]

On 9/27/2019 at 1:26 PM, Guest Олег said:

При подаче например 50000V микросекундной длительностью ...общей энергией всего 1-2 Джоуля на конденсатор 400V

 

20 hours ago, Олег83 said:

...потом...пробьет изолятор или при десятках киловольт это произойдет сразу?

Произойдет сразу. Нарисуй эквивалентную схему и все поймешь. 

[Гость кулон]

Q=С*U^2/2 => U=(2Q/C)^0,5 = (2*2/5000*10^-6)^0,5 = 28 В.

Это для идеального конденсатора, в котором нет паразитных индуктивностей и сопротивлений. Реальный конденсатор "начинается", как правило, с более значимых для такого опыта этих самых паразитных индуктивности и сопротивления. Тогда в опыте заряда появляется больше неожиданностей, чем неточностей. И если 5000мкФ/400В будут одной "банкой", то мгновенное напряжение в начале заряда на нем может получиться и 280В, и 2800В, и 28кВ - нужно пробовать. А если несколькими "банками", то - и 140В, и 1400В, и 14кВ - нужно пробовать. А если схему подключения видоизменить, например, умышленно "затянуть" фронт-спад импульса, например, с помощью дросселя, то - и мгновенное напряжение в начале заряда может получиться, например, 56В или 560В или 5600В - нужно пробовать... Но во всех случаях, если конденсатор выдержит серию таких опытов-издевательств, напряжение на нем будет повышаться с каждым опытом на 28В.

Да уж!

[Гость]

30.09.2019 в 09:38, Гость Олег сказал:

если растет скорость нарастания импульса то шансы на пробитие увеличиваются?

Да.

30.09.2019 в 09:38, Гость Олег сказал:

А какая логика рассуждений?

Конденсатор не идеален, он имеет внутреннюю конструктивную индуктивность (и сопротивление)... представь цепочку, из двух линий, последовательно соединённых индуктивностей, а между ними ёмкости... лучше нарисую.

Первый с лева конденсатор, зарядится до напряжения пробоя, а на десятом и 10 % от этого напряжения не будет, соответственно в районе этого первого конденсатора пробьёт диэлектрик...

[Олег83]

22 часа назад, Гость кулон сказал:

Q=С*U^2/2 => U=(2Q/C)^0,5 = (2*2/5000*10^-6)^0,5 = 28 В.

Это для идеального конденсатора, в котором нет паразитных индуктивностей и сопротивлений. Реальный конденсатор "начинается", как правило, с более значимых для такого опыта этих самых паразитных индуктивности и сопротивления. Тогда в опыте заряда появляется больше неожиданностей, чем неточностей. И если 5000мкФ/400В будут одной "банкой", то мгновенное напряжение в начале заряда на нем может получиться и 280В, и 2800В, и 28кВ - нужно пробовать. А если несколькими "банками", то - и 140В, и 1400В, и 14кВ - нужно пробовать. А если схему подключения видоизменить, например, умышленно "затянуть" фронт-спад импульса, например, с помощью дросселя, то - и мгновенное напряжение в начале заряда может получиться, например, 56В или 560В или 5600В - нужно пробовать... Но во всех случаях, если конденсатор выдержит серию таких опытов-издевательств, напряжение на нем будет повышаться с каждым опытом на 28В.

Да уж!

Спасибо всем за ответы, я приобрел 4 пусковых конденсатора https://www.chipdip.ru/product/dps-100mkf-450v с функцией самовосстановления (450В и 100Мкф каждый) соединю их последовательно-параллельно в итоге будет на 900В и 100Мкф батарея - разряд на них будет происходить когда они заряжены до 700В примерно, минус от 50000В идет к плюсу батареи, будут подробно мерить деградацию параметров каждого конденсатора после 10, 100, 1000 разрядов. Походу тут без опыта на конкретных конденсаторах не обойтись.Обязательно напишу результаты.

Изменено 2 октября, 2019 пользователем Олег83