Продолжаем разговор...

Провёл ряд экспериментов со схемой и немного запутался. Множество перепаек, на плате куча лишних деталей. Решил вернуться к старой плате с преобразователем на транзисторах IRF740. Убрал там всё лишнее и оставил самую классическую схему. Вот такую:

Резистор R2 выкинул совсем, стабилитроны – тоже. Просто я подумал: а зачем все эти цепи стабилизации, когда генерация возникает всё равно на половинной резонансной частоте контура?

Исследования цепей стабилизации и регулировки частоты вовсе не закончены. Они ещё пригодятся и будут продолжены. Но сейчас у меня задача – получить напряжение хотя бы 5 киловольт от предельно простой схемы с трансформатором на феррите ETD59 – самый большой из компактных вариантов, которые есть у меня. Обязательно буду использовать схему удвоения – не смогу сделать хорошую изоляцию на 5-7 кВ на таком маленьком трансформаторе. А в масло всё засовывать не хочется.

Трансформатор Т2 намотал на том же сердечнике из феррита 2000НМ1-36 типоразмера 10х6х3. Те же самые 20 витков в три провода. Индуктивность обмотки получилась примерно 150 мкГн. Маловато будет. Похоже, придётся искать кольца диаметром 7 мм. 20-30 витков в три провода в них влезут без проблем, а для обеспечения той же частоты при меньшем сечении феррита можно будет намотать больше витков. Это лучше, так как индуктивность зависит от числа витков квадратично, а нам бы её иметь побольше было бы хорошо. Почему? Давайте прикинем.

Пусть индуктивность обмотки – 200 мкГн. Частота колебаний – 100 килогерц. То есть, 5 микросекунд – одна полярность, 5 следующих микросекунд – другая полярность. Амплитуда импульса пусть – 20 вольт. Вспомним формулу:

                U = LdI/dt.

 Получается, что за пять микросекунд напряжения 20 вольт, приложенного к индуктивности 200 мкГн, ток в этой индуктивности достигнет величины:

                dI = U*dt/L =20 * 5/200 = 0,5 А.

Это немало совсем. Ставим резистор  R1 в 30 Ом и через 5 микросекунд на нём будет выпадать 15 вольт из двадцати имеющихся. Значит, на затворе напряжение снизится до пороговых пяти вольт и транзистор начнёт закрываться безо всякого насыщения. Это грустно.

Можно, конечно, поставить резистор ом в 15-20, но ток в полампера гонять через крошечный трансформатор и тонюсенькие провода не хочется. Надо бы индуктивность увеличить хотя бы раза в два-три. Но порядок величины тока в схеме управления и индуктивностей обмоток мы теперь представляем. Будем работать.

Так вот, При индуктивности дросселя L4, равной 40 мкГн и ёмкости конденсатора С4 в 0,015 мкф преобразователь запустился на частоте примерно 90 кГц и выдавал мощность порядка ста ватт на резистивную нагрузки. Транзисторы без вентилятора были холодными. А осциллограмма получилась такая:

Видим, что на нагрузке примерно в 10 кОм мы получили амплитуду напряжения в 1,76 киловольт!!! Осталось эту переменку выпрямить и удвоить.

А какие получились красивые осциллограммы!!! Рассмотрим поближе фронты напряжения на стоке нижнего транзистора – голубой луч, №2. 

Спад напряжения, то есть – время закрывания верхнего транзистора плюс время открывания нижнего в сумме длятся не более двухсот наносекунд!!!!

И передний фронт импульса – время открывания верхнего транзистора плюс закрывание нижнего тоже не более двухсот наносекунд!!! Видим, что никаких ступенек нет и в помине!!! Просто фантастика и с этим нужно ещё разбираться, конечно. Но, главное, система работает почти идеально. Ничего не греется абсолютно. 

Завтра попробую это красивое почти синусоидальное выходное напряжение выпрямить с удвоением. Если получится, это будет просто здорово.