Gerador de impulsos de alta energia - 1,2us / 50us
Simulação de descargas atmosféricas (raios)
Um dos ensaios mais interessantes que já realizei consiste em simular uma descarga atmosférica em uma linha de alimentação e observar seus efeitos no tocante à manutenção da segurança elétrica de equipamentos. Existem normas e recomendações para que esta simulação seja realizada, mas as dificuldades de ordem prática na geração dos sinais de alta energia a serem aplicados são grandes. Desenvolví dois tipos diferentes de geradores de impulso (surge generators) porque o custo destes equipamentos é proibitivo para a maioria dos laboratórios de teste.
Meus geradores de impulsos são capazes de gerar descargas de até 30 kV com energia de cerca de 170 J e com um formato de impulso gerado que atende integralmente aos requerimentos da norma IEC 61000-4-5 (simulação de impulso de tensão).
A simulação em PSpice do circuito inicialmente projetado para meu gerador de impulsos resultou no gráfico abaixo (clique no gráfico para ver com plena resolução).
Abaixo pode-se observar um oscilograma tomado à partir da saída de um de meus geradores de impulsos.
O
tempo de subida medido é de 1,087 us e o tempo de 1/2
tensão é de 50,3 us. A amplitude é de 4 kV
(500V/divisão) e a aberração por causa do dV/dt
é menor que 5%.
Para manipular os elevados potenciais envolvidos e em função do alto custo de relés para alta tensão desenvolví uma chave especial movimentada por motor de passos que permite programar a freqüência de repetição dos impulsos com precisão. Esta chave eletromecânica pode ser vista na foto seguinte.
Para manipular os elevados potenciais envolvidos e em função do alto custo de relés para alta tensão desenvolví uma chave especial movimentada por motor de passos que permite programar a freqüência de repetição dos impulsos com precisão. Esta chave eletromecânica pode ser vista na foto seguinte.
Meus geradores de impulsos foram construídos inicialmente sob a forma de protótipos usando gabinetes de fornos de microondas. A alta tensão necessária foi geradas a partir de baterias de capacitores de alta isolação associados a transformadores mandados construir sob especificação, além de diodos de alta tensão e resistores de níquel-cromo feitos à mão. A foto de um dos protótipos (0 a 8kV/ 15J) pode ser vista abaixo.
Uma
saída atenuada (1000 x) foi instalada para permitir a
ligação de um osciloscópio digital para a captura
do impulso gerado e aplicado na amostra ensaiada. O bom resultado
obtido permitiu a constução de um protótipo maior,
capaz de gerar impulsos de mais de 30 kV e com energia de mais de 170
J. Este novo gerador utiliza um transformador especial de alta
isolação e baixa indutância no secundário e
capacitores e resistores feitos à mão.
Um novo gabinete foi construído e agora o equipamento está em fase final de avaliação.
Se voce precisar de um equipamento deste tipo entre em contato e poderei desenvolver uma solução adaptada à sua necessidade particular.
Um novo gabinete foi construído e agora o equipamento está em fase final de avaliação.
Se voce precisar de um equipamento deste tipo entre em contato e poderei desenvolver uma solução adaptada à sua necessidade particular.
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