Association de composants L’exemple de la ligne de mise en forme (pulse forming network)

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1 Association de composants L’exemple de la ligne de mise en forme (pulse forming network)

2 Objectif d’un PFN A partir d’une tension continue, réaliser un créneau de tension de même niveau, de durée maîtrisée et d’impédance adaptée PFN

3 Montages typiques Par l’exemple du condensateur cylindrique (= guide coaxial) on sait qu’une capacité associée en parallèle à une inductance présente : un délai à la charge ou à la décharge complètes quantifiée par T= 2  /  = 2   (LC) et une impédance Z =  (L/C)

4 Z ohm L(nH) \ C(nF)0,10,51251020501003001000 1010,04,53,22,21,41,00,70,40,30,20,1 2014,16,34,53,22,01,41,00,60,40,30,1 5022,410,07,15,03,22,21,61,00,70,40,2 10031,614,110,07,14,53,22,21,41,00,5770,3 20044,720,014,110,06,34,53,22,01,40,80,4 50070,731,622,415,810,07,15,03,22,21,30,7 1000100,044,731,622,414,110,07,14,53,21,81,0 tau ns/étage L(nH) \ C(nF)0,10,51251020501003001000 1012347 14223255100 201346101420324577141 50257101622325071122224 10037101422324571100173316 2004101420324563100141245447 50071622325071100158224387707 100010223245711001412243165481000 Impédance itérative et retard par étage pour un PFN

5 PFN à 12 étages C= 300nF L=100nH  =  (LC) =173 ns  T = 12  = 2078 ns Z =  (L/C) = 0,577 ohm

6 PFN 12 sur Z

7 PFN à 1 étage (!) C= 300nF L=100nH  =  (LC)  T =  = 173 ns Z =  (L/C) = 0,577 ohm

8 PFN 1 Sur Z

9 PFN à 6 étages C= 300nF L=100nH  =  (LC) =173 ns  T = 6  = 1039 ns Z =  (L/C) = 0,577 ohm

10 PFN 6 sur Z

11 PFN 12 sur Z/10 On note la réflexion quasi totale sur la sortie. Le premier palier est bien décrit.

12 PFN 12 sur 10 Z

13 PFN12 sur 100 Z Le comportement est celui d’une décharge RC avec la cap équivalente nC; la contribution des selfs est peu visible. R=57,7 ohm C 12 = 3600 nF RC 12 = 208 µs

14 Marx simple 2 étages C = 100 nF n=2 C éq = 50 nF R ext = 1 ohm R éclat = 2*0,01 = 0,02 ohm C éq R éclat = 1 ns C éq R ext = 50 ns

15 Marx simple 2 étages C = 100 nF n=2 C éq = 50 nF R ext = 1 ohm R éclat = 2*0,01 = 0,02 ohm C éq R éclat = 1 ns C éq R ext = 50 ns

16 Marx simple 4 étages C = 100 nF N = 4 C éq = 25 nF R ext = 1 ohm R éclat = 2*0,01 = 0,02 ohm C éq R éclat = 0,5 ns C éq R ext = 25 ns

17 Marx simple 4 étages C = 100 nF N = 4 C éq = 25 nF R ext = 1 ohm R éclat = 2*0,01 = 0,02 ohm Temps de montée C éq R éclat = 0,5 ns Temps de descente C éq R ext = 25 ns