Генератор импульсных напряжений для поверки высоковольтных делителей напряжения
Вантажиться...
Дата
2020
Автори
ORCID
DOI
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт"
Анотація
Создан и экспериментально исследован генератор импульсов напряжения для поверки высоковольтных делителей напряжения. В генераторе в качестве ключевого элемента использован высоковольтный быстродействующий MOSFET – транзистор. Для устранения эффекта Миллера нагрузка генератора включена в исток MOSFET – транзистора. Нагрузка согласована с выходом генератора. Генератор подключается к объекту испытаний с помощью экранированной витой пары длинной 0,5 метра. Влияние емкости нагрузки и экранированной витой пары компенсируется RL – цепью, включенной на выходе генератора. Такое включение нагрузки позволило получить время нарастания импульса напряжения равным времени коммутации MOSFET – транзистора. Генератор имеет следующие амплитудно-временные характеристики: форма импульса напряжения – прямоугольная, амплитуда импульса напряжения – 350 В, длительность фронта импульса напряжения не более 25 нс, выброс на фронте импульса напряжения не превышает 3 %, длительность спада импульса напряжения не более 40 нс. Длительность импульса напряжения плавно регулируется от 2 мкс до 65 мкс. Генератор импульсных напряжений использован при метрологической поверке на низком напряжении устройства для измерения импульсов высокого напряжения УИВН-ОДН-1,2 (г. Артемовск) в 2016г. Экспериментальные исследования показали хорошее совпадение метрологических характеристик УИВН-ОДН-1,2 на низком и на высоком напряжении. Следовательно, с помощью генератора можно поверять на низком напряжении высоковольтные делители напряжения с коэффициентом деления до 50000. Генератор прост в изготовлении и не требует сложной настройки.
The voltage pulse generator for testing high-voltage dividers has been created and experimentally investigated. The generator uses a high-voltage high-speed MOSFET – transistor as a key element. To eliminate the Miller effect, the load is included in the source of the MOSFET – transistor. The load is matched with the generator output. The generator is connected to the test object using a 0.5 meter shielded twisted pair cable. The influence of the load capacitance and shielded twisted pair is compensated by the RL – circuit connected to the generator output. Such switching on the load made it possible to obtain the rise time of the voltage pulse equal to the switching time of the MOSFET – transistor. The generator has the following amplitude-time characteristics: the shape of the pulse is rectangular, the amplitude of the voltage pulse is 350 V, voltage pulse front duration is not more than 25 ns, surge at the front of a voltage pulse does not exceed 3 %, and voltage drop is not more than 40 ns. The duration of the voltage pulse is continuously adjustable from 2 μs to 65 μs. The pulse voltage generator was used during metrological verification at low voltage of the device for measuring high voltage pulses UIVN-ODN-1,2 (Artyomovsk) in 2016. Experimental investigations have shown good agreement between the metrological characteristics of UIVN-ODN-1.2 at low and high voltage. Therefore, with the help of a generator, it is possible to verify high voltage dividers with a division ratio of up to 50,000 at low voltage.. The generator is simple to manufacture and does not require complex settings.
The voltage pulse generator for testing high-voltage dividers has been created and experimentally investigated. The generator uses a high-voltage high-speed MOSFET – transistor as a key element. To eliminate the Miller effect, the load is included in the source of the MOSFET – transistor. The load is matched with the generator output. The generator is connected to the test object using a 0.5 meter shielded twisted pair cable. The influence of the load capacitance and shielded twisted pair is compensated by the RL – circuit connected to the generator output. Such switching on the load made it possible to obtain the rise time of the voltage pulse equal to the switching time of the MOSFET – transistor. The generator has the following amplitude-time characteristics: the shape of the pulse is rectangular, the amplitude of the voltage pulse is 350 V, voltage pulse front duration is not more than 25 ns, surge at the front of a voltage pulse does not exceed 3 %, and voltage drop is not more than 40 ns. The duration of the voltage pulse is continuously adjustable from 2 μs to 65 μs. The pulse voltage generator was used during metrological verification at low voltage of the device for measuring high voltage pulses UIVN-ODN-1,2 (Artyomovsk) in 2016. Experimental investigations have shown good agreement between the metrological characteristics of UIVN-ODN-1.2 at low and high voltage. Therefore, with the help of a generator, it is possible to verify high voltage dividers with a division ratio of up to 50,000 at low voltage.. The generator is simple to manufacture and does not require complex settings.
Опис
Ключові слова
трансформаторы, эффект Миллера, коэффициенты деления, MOSFET – транзисторы, амплитудно-временные характеристики, high-voltage divider, a pulse generator, MOSFET – transistor, Miller effect, division factor, voltage pulse shape, voltage pulse amplitude, voltage pulse front, voltage pulse decline
Бібліографічний опис
Борцов А. В. Генератор импульсных напряжений для поверки высоковольтных делителей напряжения / А. В. Борцов // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Проблеми удосконалення електричних машин і апаратів = Bulletin of the National Technical University "KhPI" : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2020. – № 3. – 3 с.