Liebe Kollegen,
zur Entkoppelung einer Ionisationskammer vom Hochspannungsgenerator
benötige ich eine Diode, die bewirkt, dass beim Ausfall des
Hochspannugsgenerators die Spannung an der Kammer nicht sofort
zusammenbricht. Dabei könnte laut Hersteller die Kathode irreversibel
beschädigt werden.
Im Schema ist nur eine Diode (im roten Kreis) eingezeichnet, es kommen
aber insgesamt 5 Stück rein, zu jedem Abgang des Spannungsteilers. Die
Kammer hat eine 5-Teilige Kathode, die unterschiedliche Spannungen
benötigen.
Die Diode soll Vr von mind. 750V haben (gerne mehr) aber gleichzeitig
Sperrstrom unter 100 nA (reicht bis 50 Grad Celsius), damit der 1,5nF
Filterkondensator nicht früher als nach 10 Sekunden leer ist. Den 1,5 nF
Kondensator kann ich nicht viel vergrößern, da die gesamte Ladung sonst
zu groß wäre und dagegen würde die Product Safety Assurance meckern :-(
Vielleicht könnte ich die Kapazität verdoppeln, falls man keine Dioden
mit geringem Leckstrom findet.
Gehäuse wäre mir aus mechanischen Gründen am Liebsten SMD, ist aber kein
Killerkriterium.
Habe schon längere Zeit gesucht, finde aber nur Dioden mit mind 500 nA
Sperrstrom, was mir nicht ausreicht.
Vielen Dank
Karel
Diese Diode schafft den geforderten Sperrstrom nicht einmal typisch und
bei 25°C...
Trotzdem hat der Vorschlag eine Möglichkeit aufgezeigt: Die
Serienschaltung von Dioden mit hinreichend geringen Sperrstrom. Da
parallelgeschaltete Widerstände zur gleichmäßigen Aufteilung der
Sperrspannung aus naheliegenden Gründen ausscheiden, muss die
Durchbruchspannung aber hinreichend überdimensioniert werden.
John Drake schrieb:> Diese Diode schafft den geforderten Sperrstrom nicht einmal typisch und> bei 25°C...
Doch das macht sie locker. Du solltest das Datenblatt mal richtig lesen.
John Drake schrieb:> Kann es sein, dass du den Unterschied zwischen nA und µA nicht kennst?
Kann es sein, dass du den Unterschied zwischen V und kV nicht kennst?
Karel Marsalek schrieb:> Wieviel beträgt der Sperrstrom bei "meinen" 750 V?
Hab etwas Geduld, ich mess dir das nach. 750V und 50°C waren gewünscht?
> Oder wie berechne ich> es aus den Datenblattangaben?
Das klappt leider nicht, da spielen schon Gehäuseeffekte mit rein.
Karel Marsalek schrieb:> Ja, 750V und 50 Grad C max. Und bei 25 Grad auch, bitte.
Heute war entweder keine Zeit, oder der Messplatz belegt. Ich schau dass
es morgen klappt.
Hallo M.C.,
danke für Deinen Beitrag!
M.C. schrieb:> Warum tut es nicht einfach ein Widerstand zwischen -HV und Kathode?
Es kommt tatsächlich dazwischen einen 10 MOhm Widerstand, damit beim
Sparking nicht direkt die volle Kondensatorladung zur Verfügung steht.
Angenommen die Kathode hätte 100 pF (ich schätze etwas weniger) und
sollte sich nach 10 s (=5*Zeitkonstante) entladen, wäre der
Abkoppelungswiderstand (10s/5) / 100pF = 20 GOhm :-( Ein Widerstand vor
dem 1.5 nF Kondensator müsste 1,3 GOhm haben :-( Also mit einem
Widerstand ist es nicht zu lösen.
M.C. schrieb:> ... und übertreib es nicht mit der Genauigkeit der Teilerspannungen ;-)
Die Requirements waren 1.0V accuracy und 1.0V Stability. Nach meinen
Messungen, ist die accuracy gerade so i.O, und die Regelschleife am
Hochspannungsgenerator hält's im 0.3V Bereich stabil :-) Also
Anforderungen erfüllt!
Liebe Grüße
Karel
Karel Marsalek schrieb:> Ja, 750V und 50 Grad C max. Und bei 25 Grad auch, bitte.
So, Messungen durchgeführt. Drei Exemplare, allerdings selbe Charge,
zeigen bei 25°C knapp über 50nA Sperrstrom, und bei 50°C knapp unter
60nA. Gemessen wurde allerdings unter sehr günstigen Bedingungen,
nämlich nach Reinigung und in nahezu völlig trockener Luft.
Hallo,
Pink Shell schrieb:> von der Theorie her müsste sich der Sperrstrom aber alle 10 Grad> verdoppeln
das gilt für den Strom durch die Sperrschicht.
Bei den kleinen Strömen und 750V ist aber auch das Gehäuse bzw. die
Oberfläche parallel mit dabei.
Mit Platine sieht es noch schlimmer aus.
hinz schrieb:> Gemessen wurde allerdings unter sehr günstigen Bedingungen,> nämlich nach Reinigung und in nahezu völlig trockener Luft.
Ich verwende bei solch kleinen Leckströmen meist schon 1-2cm lange
Stützpfosten aus 6mm PTFE-Rundmaterial. Damit geht man so manchem Ärger
aus dem Weg.
Gruß
Marcus
Danke Hinz für die Messung! Wenn ich noch dazu den Glättungskondensator
veroppele (auf 3.3nF) sieht die Sache noch besser aus.
Hinz, wo bestellst Du die Dioden?
Marcus, wo kann ich die Stützpfosten kaufen?
Vielen lieben Dank an alle Beteiligten!
Karel
Karel Marsalek schrieb:> Hinz, wo bestellst Du die Dioden?
Waren Muster, direkt vom Hersteller. Mittlerweile sollte man die über
Farnell beziehen können.
> Marcus, wo kann ich die Stützpfosten kaufen?
Auch das gibts AFAIR bei Farnell.
Hallo Karel,
Karel Marsalek schrieb:> Marcus, wo kann ich die Stützpfosten kaufen?
Bei RS gibt es Rundstäbe.
RS Best.-Nr. 680-612
Halbzeug Rundstab PTFE weiß 6mm 1m
auf Länge mit dem Cuttermesser zugeschnitten und Stirnseitig mit einem
scharfen !! 2,5mm Bohrer Löcher rein. Dort kann man dann ohne Probleme
M3 Schrauben hinein drehen. Das PTFE ist so weich das die Schrauben sich
ihr Gewinde "selbst schneiden".
Kleben lässt sich PTFE nur mit komplizierter Vorbehandlung der
Oberfläche (Ätzen mit Alkalimetallen z.B. Natrium in Naphtalin gelöst
oder Naphtylnatrium in Tetrahydrofuran) und Adhäsionskleber wie
Polyurethankleber oder Epoxidharz.
Gruß
Marcus
