Ik maak een 3V naar 500V DC converter voor een GM (Geiger-Müller) buistoepassing. In principe moet de buis er 500V overheen zien. Ik lees deze relevante thread hier: 5V naar 160V DC-omzetter en ik heb een paar vragen:
- Zou de LT1073 circuit geschikt is voor deze toepassing. Wat zou de maximale spanning zijn die de LT1073 op de SW1-pin voelt? SW1 pin MAX wordt genoemd als 50V. Is dit onafhankelijk van de voedingsspanning?
- Stel dat ik de gebruikelijke goedkope MC34063 gebruik, zou 3V het absolute minimum zijn dat ik zou kunnen verlagen naar? Stel dat ik een flyback-topologie gebruik in plaats van een boost-converter, zou ik dan kunnen komen door de interne schakelaar van de MC34063 te gebruiken in plaats van een extra externe schakelaar? Ik veronderstel dat de externe schakelaar meer nodig is voor de HV dan voor de getekende stroom.
Reacties
- Dus, hoeveel stroom doet die je nodig hebt op 500 V, en voor hoe lang?
- Idem over de vorige opmerking. De huidige eis en frequentie of laadkarakteristiek moeten worden gespecificeerd. Probeer het hier ook eens uit: ti.com/ww/en/analog/webench/power.shtml
- Hallo, ik heb dit net opgemerkt nu. Ik was meestal onderaan deze pagina aan het rondkijken 🙂 De benodigde stroom is ongeveer 120uA. In principe geleidt de buis bij bestraling. Het maximale aantal keren dat dit kan gebeuren is 5000 pulsen per seconde.
- Verwijzend naar het bovenstaande circuit van TechLib, hoeveel V ga ik op de uitgangsklem aflezen met een gewone multimeter of oscilloscoop-sonde? Ik probeer dit circuit te repliceren, maar krijg ongeveer 70V-uitvoer met 9V-invoer. Wat betreft de transformator, ik kan pieken zien die 400V (14us duur) bereiken met 4ms tussen pieken. (250Hz geloof ik). Bedankt. Sorry, ik kan geen reactie plaatsen op dat specifieke antwoord.
Answer
Een 500V-voeding geschikt maken voor een paar uA is eigenlijk vrij triviaal:
De transformator kan elke generieke 1: 1 scheidingstransformator zijn, de telefoonscheidingstransformatoren die je bij Radioshack kunt kopen, werken redelijk goed.
Deze voeding is dat echter niet in staat om elke echte stroom te leveren. Het werkt prima voor een geigerteller, maar als je een belasting hebt die kleiner is dan ~ \ $ 50M \ Omega \ $, zul je hem overbelasten.
Antwoord
Een typische conservatieve aanbeveling voor boost-converters is om niet meer dan een factor 6 (zes) te boosten in een enkele fase. Het is moeilijker om de feedbacklus stabiel te maken bij hogere boostfactoren. Van 3V naar 500V gaan is veel meer dan 6x.
Flyback-topologie zou kunnen werken. Ik heb net een ontwerp gemaakt met een 12 V tot 150 V 20 W flyback. Hier is een EDN-artikel dat een HV-voeding beschrijft: 1-kV-voeding produceert een continue boog (2004). Het heeft een flyback gevolgd door een diode / capacitor charge-pump multiplier. LTC1871 wordt gebruikt in het artikel, maar andere PWM-controllers ontworpen voor low side MOSFET (boost, flyback, sepic) kunnen dit ook doen.
Een derde mogelijkheid is een push-pull converter.
Als u een HV-voedingsmodule wilt kopen, kunt u naar een plaats als EMCO gaan.
Ik heb deze relevante thread hier gelezen: 5V naar 160V DC-omzetter en ik heb een paar vragen:
- Zou het LT1073 -circuit geschikt zijn voor deze toepassing. Wat zou het maximale voltage zijn dat de LT1073 op de SW1-pin voelt? ? SW1 pin MAX wordt genoemd als 50V. Is dit onafhankelijk van de voedingsspanning?
[NA: Ik denk dat deze vraag in de context van figuur D1 op pagina 93 van Linear Tech “s app” opmerking 47 , die oorspronkelijk werd voorgesteld door Zebonaut in 5V tot 160V DC-draad ].
Het circuit in de app-notitie is een combinatie van een boost en een diode / condensator-laadpompspanning verdubbelaar . De output van de boost-fase is de helft van het totaal (geef of neem een paar 0,7V diodedalingen). Beide trappen worden bestuurd door een enkele buitenste regelkring. In de originele afbeelding is de gecombineerde output 90V, dus de output van de boost-fase is ongeveer 45V. SW1 ziet de spanning binnen zijn classificatie.
Zebonauts post stelde voor om de feedbackweerstanden te veranderen zodat de gecombineerde output 160V is. In dat geval zou SW1 80V zien.
+1 aan het OP voor het opmerken van de spanningslimiet op SW1.
Een andere manier om de uitgangsspanning van het eerder genoemde LT1073-circuit te verhogen, is door meer spanningsvermenigvuldigerstappen toe te voegen Elke trap kan tot 50V aan de uitgang een spanning toevoegen (gelijk aan de uitgangsspanning van de boost-trap).
Answer
Een circuit dat een output van 500 Vol levert met een paar volt gelijkstroom, zal gewoonlijk een uitgangstransformator gebruiken. Je zou dit kunnen bereiken met een eentraps boost-omzetter, maar het omgaan met strooicapaciteit (die de bereikte piekspanning beperkt) wordt moeilijk en als dingen “gang aglae” en de 500V in het ingangscircuit komen, zullen ze inderdaad erg aglae samenwerken.
De < = 220 VDC uitgang Nixie buisvoeding waarnaar ik verwees in mijn “160V vraag” antwoord kan worden uitgebreid tot 500V MAAR het was al layout-afhankelijk en de auteur raadde aan om zijn ontwerp & PCB te volgen. het uitbreiden tot 500V zou aanzienlijk moeilijker zijn omdat de energieopslag in condensatoren toeneemt naarmate V ^ 2, zodat (500/200) ^ 2 = ~ 6: 1 lay-out veel kritischer wordt.
Een secundaire wikkeling toevoegen zoals in de EDN 1 kV-omzetter {zie Begeleidend artikel hier } of met een MC34063 met bijvoorbeeld figuur 25 pagina 17 in het gegevensblad
Hieronder staat een “indicatieve” enigszins aangepaste versie van de EDN 1 kV-voeding om iets te laten zien dat zou werken. Zie artikel hierboven voor details. Ik heb de FET voor de bescherming van de uitgangsstroom verwijderd (en de ongebruikte componenten op hun plaats gelaten) en de spanningsverdrievoudiger verwijderd.
MC34063 opstartspanning.
U vroeg
Stel dat ik de gewone goedkope MC34063 gebruik, zou 3V de absolute minimum waar ik naar toe zou kunnen gaan?
De datasheet pagina 7 tabel 8 zegt minimum de opstartspanning is 2,1 Volt ** typisch * met MC34063A en 1,5V typisch met MC34063E.
Dit wordt beperkt door de oscillator-sterspanning en je zou willen kijken naar problemen met de uitgangsaandrijving enz. Als je echt zo min mogelijk Vin met een MC34063 zou je een lokale voeding kunnen leveren die wordt aangedreven door zijn eigen output zodra deze begon te draaien. Je zou zon circuit waarschijnlijk kunnen laten draaien vanuit twee cellen (NimH of Alkaline of …) met de nodige zorg voor het ontwerp.
Opmerkingen
- Bedankt daarvoor. Eigenlijk zou ik een 3×1,5V AAA-celpakket gebruiken. Er is een uC en een alfanumeriek LCD-scherm met achtergrondverlichting aangedreven door een boost-converter LM3578-5V.Ik probeer gewoon de laatste coulomb uit die batterijen te halen. aanbevelingen voor algemene componenten voor de PNP-transistor en de MOSFET?
- Zou de FET genoeg Vgs krijgen bij 3V vooral omdat de diode nog eens 0,7 V zakt? Misschien is het beter om de PNP weg te laten en de poort rechtstreeks door de MC34063 te besturen? Ik kon de noodzaak van de PNP niet begrijpen, is het voor het ontladen van de FET-poortspanning? TIA !!
- @EmbSysDev – De MOSFET-drive is voldoende voor een MOSFET die is gekozen om bij het ontwerp te passen :-). Ik ‘ d zoek naar een zeer lage Vgth MOSFET – ongeveer 1V – dus de werkelijke werkspanning van ongeveer 2V is voldoende. Ik gebruik de buitengewoon fantastische CES2310 van Taiwanese CETSEMI voor dit soort CCT – maar moeilijk te krijgen in het westen (een NZ-leverancier importeert wat). Andere alternatieven zijn beschikbaar. MAAR daarom heb ik gezegd dat je een lokale voeding voor de MC34063 enz. Zou kunnen voorzien, zodat hij op bijvoorbeeld zelfvoorzienende 12V werkt zodra hij is gestart. MAAR een goede MOSFET is genoeg. De PNP is een pull-down emitter-volger om een goede uitschakelaandrijving te bieden aan …
- McMahon Ik probeerde CES2310 te vinden, maar het lijkt erop dat ze geen bemonsteringshoeveelheden ondersteunen, zelfs niet als ze zijn gekocht. als het haalbaar is om BSS138 (Vgs 1.5V, Vds 20V, 200mA) parallel te schakelen en de vereiste stroomcapaciteit te krijgen.
- @RussellMcMahon, hoe kan MC34063A werken met 2.1V ingangsspanning? Het gebruik van diode-OF ingangs- en uitgangsspanning naar Vcc zal niet werken, omdat er een spanningsval zal zijn .. Ik probeer er een 2-cel Ni-MH naar 5V, 100mA boost-omzetter mee te maken.
Answer
Ik “heb er zelf nog geen gedaan met zon boost, maar ik heb ontwerpen gezien van 5V naar 400V converters die gebruik maken van verschillende stadia van DCDC-architectuur van het boost-type.
Ik begrijp dat je heel voorzichtig moet zijn met de harmonischen van de schakelfrequentie van elke trap die de volgende beïnvloedt. Het synchroniseren van de fasen helpt.
Je hebt het voordeel dat de GM-buis zeer weinig stroom verbruikt (10 “s tot 100” s van uA-piek) bij een hoge spanning, dus een spanningsvermenigvuldiger van het laddertype die aan het uiteinde van een flyback hangt, is misschien een betere keuze .
Answer
De LT1073 is een gated oscillator-omzetter. De MC34063 is een constante periode-omzetter. Geen van deze benaderingen bouwt snel een hoge spanning op. De duty-cycle verandert drastisch tijdens de stijging van 0 naar 500 V.Een oplader voor fotoflitsers, zoals
http://www.digikey.ca/product-detail/en/TPS65563ARGTR/296-23687-1-ND/1927748
is geschikt voor het grote spanningsbereik beter. Het levert een constante energie per cyclus in de kortst mogelijke tijd, door te detecteren wanneer de energie is geleverd. Onderbroken werking verlicht ook de spanning op de componenten.
Flyback werkt goed bij deze hoge spanningen. Boost doet dat niet. Ook de magneten moeten tolerant zijn voor de spanningen.
Houd bij dit ontwerp rekening met de veiligheid. Wat gebeurt er met de opgeslagen lading in de uitgang als de stroom wordt verwijderd? Welke bescherming wordt gebruikt om contact van de gebruiker met de hoogspanningsknooppunten te voorkomen?
Opmerkingen
- Het voltage wordt gebruikt om een ” small cap ca. 0.1uF. Het hele instrument zit in een plastic doos, zodat geen enkele gebruiker de HV kan aanraken.