3V til 500V DC-konverter

At gøre en 500V forsyning i stand til et par uA er faktisk ret trivielle:

Fra TechLib.com

Transformeren kan være en hvilken som helst generisk 1: 1 isolationstransformator, telefonens isolationstransformatorer, du kan købe på radioshack, fungerer ret godt.

Denne strømforsyning er dog ikke i stand til at levere enhver reel strøm. Det fungerer godt for en geiger-tæller, men hvis du har en mindre belastning end ~ \ $ 50M \ Omega \ $, begynder du at overbelaste den.

En typisk konservativ anbefaling for boostkonvertere er ikke at booste mere end en faktor 6 (seks) i et enkelt trin. Det er sværere at gøre feedback-sløjfen stabil ved højere boostfaktorer. At gå fra 3V til 500V er meget mere end 6x.

Flyback-topologi kunne fungere. Jeg har lige lavet et design, der havde en 12V til 150V 20W flyback. Her er en EDN-artikel, der beskriver en HV-forsyning: 1-kV strømforsyning producerer en kontinuerlig lysbue (2004). Den har en flyback efterfulgt af en diode / kondensatorladningspumpemultiplikator. LTC1871 bruges i artiklen, men andre PWM-controllere designet til MOSFET på lav side (boost, flyback, sepic) kan også gøre dette.

En tredje mulighed er et push-pull konverter.

Hvis du vil købe et HV-strømforsyningsmodul, kan du gå til et sted som EMCO .

Jeg læste denne relevante tråd her: 5V til 160V DC-konverter og jeg har et par forespørgsler:

1. Ville LT1073 kredsløbet være egnet til denne applikation. Hvad ville være den maksimale spænding, som LT1073 mærker ved SW1-stiften SW1 pin MAX nævnes som 50V. Er dette uafhængigt af forsyningsspændingen?

[NA: Jeg tror, dette spørgsmål er i sammenhæng med figur D1 på side 93 af Linear Techs app “note 47 , som oprindeligt blev foreslået af Zebonaut i 5V til 160V DC gevind ].

Kredsløbet i appnoten er en kombination af et boost og en diode / kondensator ladepumpespænding fordobler . Outputtet er fra boost-scenen er halvdelen af det samlede antal (giv eller tag et par 0,7V diodedråber). Begge trin styres af en enkelt ydre kontrolsløjfe. I den oprindelige figur er den kombinerede output 90V, så output fra boost-trinnet er omkring 45V. SW1 ser spændingen inden for dens vurdering.

Zebonauts post foreslog at ændre feedbackmodstandene, så den kombinerede udgang er 160V. I så fald ville SW1 se 80V.
+1 til OP for at bemærke spændingsgrænsen på SW1.

En anden måde at øge udgangsspændingen på det ovennævnte LT1073 kredsløb er at tilføje flere spændingsmultiplikatorstrin Hvert trin kan tilføje op til 50V output en spænding (svarer til udgangsspændingen fra boost-trinnet).

Et kredsløb, der leverer 500 Vol output fra et par volt DC, bruger normalt en output transformer. Du kan opnå dette med en enkelt-trins boost-konverter, men at beskæftige sig med vildkapacitans (som har en tendens til at begrænse den maksimale spænding, der opnås) bliver vanskelig, og hvis tingene “gang aglae” og 500V kommer ind i input kredsløbet, vil de faktisk bande meget aglae.

< = 220 VDC ouput Nixie tube strømforsyning , som jeg henviste til i min Svaret på “160V spørgsmål” ER udvidet til 500V MEN det var allerede layoutafhængigt, og forfatteren anbefalede at følge sit design & PCB. at udvide det til 500V ville være væsentlig sværere, da energilagring i kondensatorer øges med V ^ 2, således at (500/200) ^ 2 = ~ 6: 1-layout bliver meget mere kritisk.

Tilføjelse af en sekundær vikling som i EDN 1 kV-konverter {se Ledsagende artikel her } eller med en MC34063 ved hjælp af f.eks. figur 25 side 17 i databladet

Nedenfor er en “kun vejledende” noget modificeret version af EDN 1 kV forsyningen for at vise noget, der ville fungere. Se artikel ovenfor for detaljer. Jeg har fjernet udgangsstrømbeskyttelsen FET (og efterladt de ubrugte komponenter på plads) og fjernet spændingstrimlen.

MC34063 startspænding.

Du spurgte

Antag at jeg bruger den almindelige MC34063 med lave omkostninger, ville 3V være det absolutte minimum kunne jeg gå ned til?

datablad side 7 tabel 8 siger minimum opstartsspænding er 2,1 volt ** typisk * med MC34063A og 1,5 V typisk med MC34063E.
Dette er begrænset af oscillatorstjernespændingen, og du vil se på problemer med outputdrev osv. Hvis du virkelig ville have mindst mulig Vin med en MC34063 kan du levere en lokal forsyning drevet af sin egen produktion, når den begyndte at køre. Du kan sandsynligvis køre et sådant kredsløb fra to celler (NimH eller Alkaline eller …) med behørig designpleje.

Kommentarer

• Tak for det. Faktisk ville jeg bruge en 3×1,5V AAA-cellepakke. Der er en uC og en baggrundsbelyst alfanumerisk LCD drevet af en boost-konverter LM3578-5V.Jeg prøver bare at udtømme den sidste coulomb fra dem batterier. Eventuelle generiske komponentanbefalinger til PNP-transistoren og MOSFET?
• Ville FET få nok Vgs ved 3V især da dioden falder yderligere 0,7V? Måske ville det være bedre at udelade PNP og køre porten direkte ved MC34063? Jeg kunne ikke forstå behovet for PNP, er det til afladning af FET-portens spænding? TIA !!
• @EmbSysDev – MOSFET-drevet vil være nok til en MOSFET, der passer til designet :-). Jeg ‘ Jeg kiggede efter en meget lav Vgth MOSFET – ca. 1V – så den faktiske arbejdsspænding på ca. 2V er rigelig. Jeg bruger den yderst fremragende CES2310 fra taiwanske CETSEMI til denne slags cct – men svært at komme i vest (en NZ-leverandør importerer nogle). Andre alernativer er tilgængelige. MEN det er derfor, jeg sagde, at du kunne levere en lokal forsyning til MC34063 osv., Så den kører på sig selvforsynet 12V, når den først er startet. MEN god MOSFET er nok. PNP er en pull down emitter-tilhænger for at give god sluk-drev til …
• McMahon Jeg forsøgte at hente CES2310, men det ser ud til at de ikke understøtter prøveudtagningsmængder, selvom de blev købt. hvis det er muligt at parallelle BSS138 (Vgs 1.5V, Vds 20V, 200mA) og få den krævede strømkapacitet.
• @RussellMcMahon, hvordan får man MC34063A til at arbejde med 2,1V indgangsspænding? Brug af diode-ELLER-indgangs- og udgangsspænding til Vcc fungerer ikke, da der vil være et spændingsfald .. Jeg prøver at lave en 2-celle Ni-MH til 5V, 100mA boost-konverter med den.

Jeg har ikke gjort noget med den slags boost selv, men jeg har set design af 5V til 400V konvertere ved hjælp af flere faser af boost-type DCDC-arkitektur.
Jeg forstår, at du skal være meget forsigtig med harmoniske overgangsfrekvenser for hvert trin, der påvirker det næste. Synkronisering af etaper hjælper.
Du har den fordel, at GM-røret tager meget lidt strøm (10 “til 100” s af uA-spids) ved en høj spænding, så en spændingsmultiplikator, der hænger fra enden af en flyback, kan være et bedre valg .

LT1073 er en gated oscillator-konverter. MC34063 er en konverter med konstant periode. Ingen af disse tilgange opbygger hurtigt en højspænding. Arbejdscyklussen ændrer sig dramatisk under rampen fra 0 til 500 V.En fotoblitzoplader, såsom

http://www.digikey.ca/product-detail/en/TPS65563ARGTR/296-23687-1-ND/1927748

rummer det store spændingsområde bedre. Den leverer en konstant energi pr. Cyklus på kortest mulig tid ved at registrere, hvornår energien er leveret. Diskontinuerlig drift letter også komponentspændingerne.

Flyback fungerer godt ved disse høje spændinger. Boost gør det ikke. Også magnetikken skal være tolerant over for spændingerne.

Overvej sikkerhed i dette design. Hvad sker der med den lagrede opladning i udgangen, når strømmen fjernes? Hvilken beskyttelse bruges til at forhindre brugerkontakt med højspændingsnoder?

Kommentarer

• Spændingen bruges til at oplade en ” lille hætte ” ca. 0.1uF. Hele instrumentet er i en plastikæske, så ingen brugere er i stand til at røre ved HV.