Snabb backspänd/zener diod för 3kV?

[jon_kanon]

Hej!

Jag har en pulsgenerator som styr en optisk switch. Pulsen stiger från 0-2700V på ca 0,1uS. Beroende på hur man ställer in pulsgeneratorn kan det bli oönskade översläng på pulsen (upp till 4-5kV) som jag vill ha bort. Jag skulle vilja begränsa pulsen så den inte överstiger 3kv (ett stopp i intervallet 2,7kv-3kv är ok) på något enkelt sätt.

Jag tänker backspända dioder parallellt med switchen, men vet inte vilken/vilka som passar. Någon som har ett förslag?

[Paxmax]

Testa transientskyddsdioder. Dom reagerar fort som attan och har en slags definerad "zenerspänning", genombrottspänning.
Typiskt så varierar den från exemplar till exemplar med ca 5%
Så en 400V diod är spärrad till kanske 15% innan genombrottspänning. sen börjar den läcka litegrann, oftast under 1mA. Efter genombrottet så är dioden dessvärre lite strömberoende.
Så denna 400V: https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... =70-135-20
...typiskt leder/läcker ca 1mA vid 400V, skall den shunta hög ström så är spänningsfallet upp till 30% högre vid typ 2-3A.

Är du beroende av en stabil clamp spänning oberoende av strömmen får man nog tänka om i form av en mer "aktiv" reglerad lösning.

Dessa dioder har precis som zenerdioder en kapacitans som ibland ställer till det. för en 400V kan du räkna med 100-300pF. Den kan du komma runt genom att ha dioden backspänd (med 2,7kV) men separerad från "lasten" med en eller flera seriekopplade switchdioder. Då kommer du ner i ett 10-tal pF och en switchtid på några nS

[hcb]

Jag har noll erfarenhet av detta, men jag håller med Paxmax om at en aktivt reglerad shuntlösning nog är det som borde ge de mest reproducerbara resulten.

Nyfiken i en strut: vad är det för mackapär som du har byggt?

[xxargs]

Kanske också bör analysera varför man får överslängen - är det pga. induktiva källor (tex fel kabelgeometri med stor avstånd mellan ledare och återledare) så kanske man bör försöka få den bättre anpassad samt ev. bättre anpassning på lasten då överslängen du ser kanske själva verket är en reflex från din last. - vid 0.1 µs pulstid så börjar kablars impedanser och lasters impedanser definitivt ha en påverkan redan efter någon meters längd och den överslängen du ser behöver inte alls vara en översläng som din last ser.

Om din last och källas impedans är lägre än kabelns impedans så kan du få något som upplevs att kabeln är induktiv, är din last och källa högre än kabelns impedans så upplevs kabeln som kapacitiv. Reflexfritt får du bara om signalkälla, kabeln och lasten har samma impedans

Effekter av transmissionsledares fördröjning och därmed reflexer och annat om det är omatchat och fel terminerat (i båda ändarna) ser man redan vid mindre än 1% längd av signalens våglängd på kabeln och då du kör med puls/steg och därmed stor bandbredd frekvensmässigt så måste matchningen vara bredbandig på din lastsida och också på din generatorsida om du inte vill ha reflexer som vandrar fram och tillbaka.

Att effekten av kabelimpedanser blir synlig redan vid så korta sträckor som 10 meter på frekvenser från 100 kHz frekvensnivåer (ursprungligen från fråga i sammanhang matning mot högtalare) men misstolkas som skinneffekt kan man ser redan i denna inlägg jag skrev för länge sedan http://elektronikforumet.com/forum/view ... 33&start=7

---

Ett sätt att prova att minska effekterna förutom att arbeta med dioder är också titta på snubberkretsar (vilket i praktiken handlat om frekvensområdesbegränsad impedansmatchning med RC-kopplingar)

[jon_kanon]

Tack för tipsen!

Lastimpedansen varierar tyvärr en del, så matchning blir nog svårt

[xxargs]

vad är det som gör att du vill ha kontroll på överslängen - är det källan som har problem eller lasten (som kanske inte alls ser denna översläng övh. förrän den reflekteras till baka från källan igen)

om det är lasten som har problem med överslängen - se till att källan är rätt impedansanpassad mot kabelns impedans så att reflexpulsen från lasten inte reflekterar tillbaka mot lasten igen även om det är lastens missanpassning som orsakar reflektionen.

kom ihåg att vad lasten ser av pulsen och vad du mäter på tex. källans utgång eller mitt på ledningen inte är samma sak - det misstaget att tro att det är samma har även folk som borde veta bättre gjort...

[jon_kanon]

Den optiska switchen kan öppna sig "två gånger" på en puls om spänningen går över 3kV. Källan har inga problem med ev. överslängar

[jon_kanon]

Nu har jag provat med lite olika dioder. t.ex. 1n4004G (ger ca 2kV klamp - för lågt) och två BYV26 i serie (bra klamp, 2880V, men brusar gôtt. Kanske kan dämpas med några kondingar parallellt?). Av försöken drar jag slutsatsen att det kan fungera bra med en backspänd diod.

Dock är de två jag nämner ovan inte gjorda för att backspännas till ledning, så ni som har katalogkoll, finns det några vettiga alternativ som kan antas överleva detta?

[Paxmax]

Byv26 med sin avalanche karakteristik är gjord för tillfälliga backspända "problem" och kan ligga där med sin läckström på 5uA (starkt ökande med temp) Sen får man väl ha koll på effektförlusten under pulsen, skall vara begränsad till 10mJ, annars poff. Dock så skall den palla bortåt 7A i backriktningen... dock då väldigt kortvarigt.

Vet faktiskt inte om en transientdiod skulle erbjuda bättre teknik / skarpare knä / mindre brus. Troligtvis är någon annan bättre bevandrad, jag har aldrig kollat så noga vad som händer rent linjärt och brustekniskt, jag är nöjd om användarna är nöjda och dioderna/utrustningen överlever för de tester SP och liknande myndigheter utsätter mina grejer för.

[jon_kanon]

Lösningen blev motstånd i serie med två seriekopplade BYV26-C. Med motståndet försvann bruset i stort sett helt.