Требуется высоковольтная (3000 В) цепь зарядки конденсатора

Мне нужна помощь в разработке схемы зарядки конденсаторов, которая будет выполнять следующие действия: заряжать конденсатор 3000 В/200 мкФ от 37-вольтовой батареи. Желаемое время зарядки составляет 5 секунд. Аккумулятор емкостью 329 Втч с разрядной способностью > 80C. Конденсатор не будет подключен к нагрузке при зарядке. Я также хотел бы знать, что ок. может быть вес трансформатора, а также, если бы я хотел заряжать несколько конденсаторов одинакового размера параллельно, мне нужно было бы несколько отдельных цепей зарядки или какая-то часть первой цепи могла бы использоваться для других (есть только одна батарея) . Спасибо вам за помощь!

Использовать параллелирование некоторых мосфетов?
Вы не показали свой прогресс или свою идею

Ответы (3)

Зарядка конденсатора емкостью 200 мкФ до 3000 вольт за 5 секунд позволяет оценить необходимый ток по следующей формуле:

Вопрос "=" С В
поэтому

г Вопрос г т "=" С г В г т
И г Вопрос г т равен текущему

Итак, подставив значения C, dV и dt, мы получим зарядный ток 120 мА.

Это то, что должно обеспечивать ваше вторичное напряжение, но, учитывая, что зарядка будет иметь тенденцию к снижению по мере повышения напряжения, вам следует рассмотреть возможность увеличения тока, возможно, на 30% и иметь схему, которая может создавать напряжение разомкнутой цепи, возможно, 4000 вольт.

Это заставляет меня оценить выходную мощность примерно в 500 Вт.

Итак, вам нужно зайти на какой-нибудь сайт, например Ferroxcube, и оценить размер ферритового сердечника, который вам понадобится, исходя из мощности и частоты переключения. Сайт может помочь вам выбрать подходящий материал и размер ферритового сердечника, а затем вам нужно будет найти конкретный сердечник, изготовленный из этого материала и имеющий правильный общий размер для обеспечения этой мощности.

Я также хотел бы знать, что ок. вес трансформатора может быть

Изучение продуктов и материалов Ferroxcube придаст вам веса, но не питайте иллюзий - это займет у вас часы головокружения, а процесс обучения может быть крутым.

если бы я хотел заряжать несколько конденсаторов одинакового размера параллельно, мне нужно было бы несколько отдельных цепей зарядки

Это зависит от шага 1 - найти подходящее ядро.

500 Вт — слишком большая мощность, чтобы с ней можно было обращаться небрежно. Он превосходит даже номинальную мощность блоков питания ATX. Лучше немного пойти на компромисс и продлить время зарядки. Может быть, 5 секунд были пустым предположением, и не было бы никакого вреда, даже если батарея конденсаторов заряжалась целую минуту.
@AbdullahBaig будьте осторожны, что вы можете здесь намекнуть. Для случайного читателя это воспринимается как критика моего ответа, но при более глубоком чтении это явно наблюдение о том, что время, указанное ОП (5 секунд), слишком быстрое. Мой ответ состоял в том, чтобы указать ОП (более тонко), что 5 секунд были обременительны.

Это работа не для любителя. Используемые напряжения и накопленная энергия очень опасны.

Конденсатор будет удерживать 1/2 CV ^ 2 = 900 Дж энергии и, таким образом, будет поглощать в среднем 180 Вт за 5-секундное время зарядки. Энергии 900 Дж достаточно, чтобы поднять меня более чем на половину моего роста.

При этом в зарядных устройствах для конденсаторов обычно используются обратноходовые преобразователи с переключением режимов. Вспышки фотоаппаратов с ксеноновой лампой обычно используют простые блокирующие генераторы.

Понятно, что это очень опасная схема. Это схема для не любительского проекта.

Лазерные струйные принтеры имеют очень высокое напряжение питания. Посмотрите, сможете ли вы найти тот, который (почти) соответствует вашим требованиям.