Tengo un proyecto de pasatiempo semi serio con un par de amigos en el que necesitamos cargar un capacitor operado por pulsos con una capacidad de alrededor de 4kV con una capacitancia de 1500nF.
Para esto necesito un suministro de alto voltaje y una configuración correcta para hacer la carga. Ahora he hecho esto antes a alrededor de 300 V, pero simular este proceso con multisim no es trivial porque en este caso no conozco el funcionamiento interno de las fuentes de nivel kV y ahora tengo algunas preguntas:
Si tuviera que usar una fuente de alto voltaje lista para usar de alrededor de 10 kV de voltaje máximo y 20 W de potencia, ¿cómo reaccionará el sistema cuando la fuente esté conectada, posiblemente a través de la resistencia adecuada? Alguien sugirió que exceder los 10 kV rompería inmediatamente el capacitor ya que la caída de voltaje se ve a través del aislamiento dentro del capacitor. Creo que esto es incorrecto y que la caída de voltaje ocurrirá principalmente dentro del suministro de HV, pero no estoy completamente seguro.
Usemos este individuo barato como nuestro ejemplo de fuente HV: Fuente de alimentación de precipitador electrostático con salida 300W 30KV
¿Un exceso de voltaje (medido en la fuente) romperá el capacitor antes de cargarlo realmente?
Si no es así, ¿cómo reacciona una fuente típica de alto voltaje ante la situación? Si se conecta directamente a un capacitor (con resistencia efectivamente cero), ¿la fuente solo verá la conexión como un cortocircuito y romperá o quemará un fusible rápidamente? ¿O simplemente comenzará a aumentar lentamente el voltaje, hasta que el capacitor externo tenga el mismo voltaje que el objetivo de la fuente (o hasta que el capacitor se rompa)?
Tengo un proyecto de pasatiempo semi serio con un par de amigos en el que necesitamos cargar un capacitor operado por pulsos con una capacidad de alrededor de 4kV con una capacitancia de 1500nF.
No dijo exactamente a qué voltaje quería cargar el capacitor, pero en términos generales, no debe subir hasta la clasificación si desea que el dispositivo sea confiable.
Para esto necesito un suministro de alto voltaje.
Puede obtener un módulo de alto voltaje de distribuidores como Digikey o Mouser.
https://www.digikey.com/product-detail/en/xp-power/G30/1470-4014-ND/6802063
https://www.xppower.com/portals/0/pdfs/SF_G_Series.pdf
Si tuviera que usar una fuente de alto voltaje lista para usar de alrededor de 10 kV de voltaje máximo y 20 W de potencia, ¿cómo reaccionará el sistema cuando la fuente esté conectada, posiblemente a través de la resistencia adecuada?
Alguien me sugirió que los 10 kV excesivos romperían inmediatamente el capacitor ya que la caída de voltaje se ve a través del aislamiento dentro del capacitor.
Si solo coloca una resistencia en serie con el capacitor, es probable que el capacitor se rompa. Si coloca el capacitor en la salida de un divisor de voltaje, puede reducir el voltaje lo suficiente como para que no se rompa.
¿Un exceso de voltaje (medido en la fuente) romperá el capacitor antes de cargarlo realmente?
No. El capacitor se romperá una vez que se cargue más allá de su capacidad nominal. Por lo tanto, debe haber algo para limitar el voltaje de entrada al capacitor. Para esto un divisor de voltaje es una buena opción.
Si no es así, ¿cómo reacciona una fuente típica de alto voltaje ante la situación? Si se conecta directamente a un capacitor (con resistencia efectivamente cero), ¿la fuente verá la conexión como un cortocircuito y romperá o quemará un fusible rápidamente? ¿O simplemente comenzará a aumentar lentamente el voltaje, hasta que el capacitor externo tenga el mismo voltaje que el objetivo de la fuente (o hasta que el capacitor se rompa)?
Esa pregunta es imposible de responder en general sin conocer las clasificaciones de los componentes dentro de la fuente de alimentación y qué fusibles (si los hay) se utilizan. Pero me atrevería a decir que la salida probablemente aumentará. Casi todas las fuentes de alimentación de CC incluyen alguna capacitancia en su salida. Simplemente estaría poniendo un poco más en paralelo con lo que ya está allí.
La fuente de alimentación de ejemplo que muestra tiene un límite de corriente y un límite de voltaje: limitará la salida al límite que se encuentre primero.
En un cortocircuito, o un capacitor descargado, suministrará de 0 a 10 miliamperios según lo establecido por una de las perillas en el panel final.
Si obtiene un suministro como ese, pero que se puede configurar en 4000 V en lugar del límite inferior de 5000 V del dispositivo de ejemplo, hará lo que desee.
Veo su corrección de 1500uF a 1.5uF que ahora es de la escala aproximada de los capacitores presentes en los hornos de microondas (un voltaje un poco más grande y un poco más alto)
Si realmente quiere hacer esto, primero obtenga una buena póliza de seguro de vida.
Entonces parece que puede configurar la salida a 5 kV. Una solución simple sería hacer un divisor de resistencia, tal vez esta sea la única aplicación donde los divisores de resistencia son buenos para:
La potencia nominal debe ser de aproximadamente 10 a 40 vatios, y las resistencias le costarán entre $ 75 y $ 120 cada una. La tapa se cargará en aproximadamente uno o dos minutos.
Sin embargo, no está claro qué quiere decir con condensador "operado por pulsos".
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