Konwerter 3V na 500V DC

Umożliwienie zasilania 500 V kilka UA jest w rzeczywistości dość trywialnych:

Z TechLib.com

Transformator może być dowolnym ogólnym transformatorem izolacyjnym 1: 1, transformatory telefoniczne, które można kupić w radioshack, działają całkiem dobrze.

Jednak ten zasilacz nie jest zdolne do dostarczenia jakiejkolwiek rzeczywistej mocy. Działa świetnie w przypadku licznika Geigera, ale jeśli masz obciążenie mniejsze niż ~ \ $ 50M \ Omega \ $, zaczniesz je przeciążać.

Typowym konserwatywnym zaleceniem dla konwerterów typu boost jest nie zwiększanie mocy więcej niż 6 (sześć) w jednym etapie. Trudniej jest ustabilizować pętlę sprzężenia zwrotnego przy wyższych współczynnikach wzmocnienia. Przejście z 3 V do 500 V to o wiele więcej niż 6x.

Topologia Flyback może działać. Właśnie wykonałem projekt, który miał 12 V do 150 V 20 W. Oto artykuł EDN opisujący zasilanie WN: Zasilacz 1 kV wytwarza ciągły łuk (2004). Ma flyback, po którym następuje dioda / Mnożnik pompy ładującej kondensator LTC1871 jest używany w artykule, ale inne kontrolery PWM zaprojektowane dla MOSFET z niską stroną (boost, flyback, sepic) również mogą wykonać tę pracę.

Trzecią możliwością jest push-pull konwerter.

Jeśli chcesz kupić moduł zasilacza HV, możesz udać się do miejsca takiego jak EMCO .

Ten odpowiedni wątek przeczytałem tutaj: Konwerter 5 V na 160 V DC i mam kilka pytań:

1. Czy obwód LT1073 byłby odpowiedni do tego zastosowania. Jakie byłoby maksymalne napięcie odczuwane przez LT1073 na pinie SW1 ? SW1 pin MAX jest wymieniony jako 50 V. Czy jest to niezależne od napięcia zasilania?

[NA: Myślę, że to pytanie jest w kontekście rysunku D1 na stronie 93 w Linear Tech „app” notatka 47 , która została pierwotnie zasugerowana przez Zebonauta w wątku 5 V do 160 V DC ].

Obwód w notatce aplikacji to połączenie wzmocnienia i napięcia pompy ładującej diodę / kondensator podwajacz . Moc wyjściowa stopnia doładowania stanowi połowę całości (daj lub weź kilka kropli diody 0,7 V). Oba stopnie są kontrolowane przez pojedynczą zewnętrzną pętlę sterującą. Na pierwotnym rysunku łączna moc wyjściowa wynosi 90 V, więc moc wyjściowa stopnia doładowania wynosi około 45 V. SW1 widzi napięcie w granicach swojej wartości znamionowej.

Post Zebonauts sugerował zmianę rezystorów sprzężenia zwrotnego tak, aby połączone wyjście było 160V. W takim przypadku SW1 zobaczy 80V.
+1 do OP, aby zauważyć ograniczenie napięcia na SW1.

Innym sposobem na zwiększenie napięcia wyjściowego wspomnianego obwodu LT1073 jest dodanie większej liczby stopni mnożnika napięcia Każdy stopień może dodać do 50 V napięcie wyjściowe (równe napięciu wyjściowemu stopnia doładowania).

Obwód zapewniający napięcie wyjściowe 500 woltów przy napięciu kilku woltów prądu stałego zazwyczaj wykorzystuje transformator wyjściowy. Można to osiągnąć za pomocą jednostopniowego przetwornika podwyższającego napięcie, ale radzenie sobie z zabłąkaną pojemnością (która ma tendencję do ograniczania osiągniętego napięcia szczytowego) staje się trudne i jeśli rzeczy „zbiegają się” i 500 V dostanie się do obwodów wejściowych, będą naprawdę bardzo gwałtowne.

< = 220 VDC wyjściowy zasilacz lampowy Nixie , o którym wspomniałem w moim Odpowiedź „pytanie 160 V” MOŻE zostać przedłużona do 500 V, ALE była już zależna od układu i autor zalecił przestrzeganie jego projektu & PCB. rozszerzenie go do 500 V byłoby znacznie trudniejsze, ponieważ magazynowanie energii w kondensatorach wzrasta do V ^ 2, więc układ (500/200) ^ 2 = ~ 6: 1 staje się znacznie bardziej krytyczny.

Dodanie uzwojenia wtórnego jak w przetworniku EDN 1 kV {patrz Artykuł towarzyszący tutaj } lub z MC34063 przy użyciu np. rysunek 25 strona 17 w arkuszu danych

Poniżej znajduje się „tylko orientacyjna” nieco zmodyfikowana wersja zasilania EDN 1 kV, aby pokazać coś, co będzie działać. Zobacz artykuł powyżej, aby uzyskać szczegółowe informacje. Usunąłem zabezpieczenie prądu wyjściowego FET (i zostawiłem nieużywane komponenty na miejscu) i usunąłem potrójnik napięcia.

Napięcie początkowe MC34063.

Pytałeś

Załóżmy, że użyję popularnego, taniego MC34063, czyli 3V to wartość bezwzględna minimum, do którego mógłbym zejść?

arkusz danych strona 7 tabela 8 podaje minimum napięcie początkowe wynosi 2,1 V ** typowe * dla MC34063A i 1,5 V typowe dla MC34063E.
Jest to ograniczone przez napięcie gwiazdy oscylatora i chciałbyś przyjrzeć się problemom z napędem wyjściowym itp. Jeśli naprawdę chciałbyś uzyskać minimalne możliwe napięcie MC34063 można zapewnić lokalne zasilanie napędzane własnym wyjściem po uruchomieniu. Prawdopodobnie można by uruchomić taki obwód z dwóch ogniw (NimH lub alkalicznych lub …) z należytą starannością projektową.

Komentarze

• Dziękuję za to. Właściwie używałbym pakietu ogniw AAA 3×1,5V. Jest uC i podświetlany alfanumeryczny wyświetlacz LCD zasilany przez konwerter doładowania LM3578-5V. Próbuję tylko wydłużyć ostatni kulomb z ich akumulatorów. Jakieś ogólne zalecenia dotyczące komponentów dla tranzystora PNP i MOSFET?
• Czy FET uzyska wystarczającą liczbę Vg przy 3V zwłaszcza że dioda spada o kolejne 0,7V? Może lepiej byłoby pominąć PNP i sterować bramą bezpośrednio z MC34063? Nie mogłem zrozumieć potrzeby PNP, czy to do rozładowania napięcia bramki FET? TIA !!
• @EmbSysDev – Napęd MOSFET wystarczy dla MOSFET-u wybranego do projektu :-). Ja ' szukam tranzystora MOSFET o bardzo niskim Vgth – około 1 V – więc rzeczywiste napięcie robocze około 2 V jest wystarczające. Używam absolutnie doskonałego CES2310 z tajwańskiego CETSEMI do tego rodzaju CCT – ale trudno go dostać na Zachodzie (dostawca z Nowej Zelandii importuje część). Dostępne są inne alernatywy. ALE właśnie dlatego powiedziałem, że możesz zapewnić lokalne zasilanie dla MC34063 itp., Więc po uruchomieniu działa na, powiedzmy, samo zasilane 12 V. ALE dobry MOSFET wystarczy. PNP jest zwolennikiem emitera, który zapewnia dobre wyłączenie napędu do …
• McMahon Próbowałem pozyskać CES2310, ale wygląda na to, że nie obsługują ilości próbkowania, nawet jeśli zostały zakupione. jeśli możliwe jest równoległe podłączenie BSS138 (Vgs 1,5 V, Vds 20 V, 200 mA) i uzyskanie wymaganej wydajności prądowej.
• @RussellMcMahon, jak zmusić MC34063A do pracy z napięciem wejściowym 2,1 V? Użycie wejścia i wyjścia diody OR na napięcie Vcc nie zadziała, ponieważ nastąpi spadek napięcia. Próbuję wykonać z nim 2-ogniwowy konwerter Ni-MH na 5 V, 100 mA doładowania.

Sam nie zrobiłem tego z takim wzmocnieniem, ale widziałem projekty konwerterów 5V na 400V wykorzystujące kilka etapów architektury DCDC typu boost.
Rozumiem, że trzeba bardzo uważać na harmoniczne częstotliwości przełączania każdego stopnia wpływające na następny. Synchronizacja etapów pomaga.
Masz tę zaletę, że lampa GM pobiera bardzo mały prąd (od 10 „s do 100” s piku uA) przy wysokim napięciu, więc mnożnik napięcia typu drabinkowego zwisający z końca flyback może być lepszym wyborem .

LT1073 to bramkowany konwerter oscylatora. MC34063 jest konwerterem o stałym okresie. Żadne z tych podejść nie powoduje szybkiego wzrostu napięcia. Cykl pracy zmienia się dramatycznie podczas rampy od 0 do 500 V.Ładowarka do zdjęć typu flash, taka jak

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

mieści większy zakres napięcia lepiej. Dostarcza stałą energię na cykl w najkrótszym możliwym czasie, wykrywając, kiedy energia została dostarczona. Nieciągłe działanie łagodzi również naprężenia elementów.

Flyback działa dobrze przy tych wysokich napięciach. Boost nie. Również elementy magnetyczne muszą być odporne na napięcia.

W tej konstrukcji należy wziąć pod uwagę bezpieczeństwo. Co się dzieje z ładunkiem zgromadzonym na wyjściu po odłączeniu zasilania? Jaka ochrona jest stosowana, aby zapobiec kontaktowi użytkownika z węzłami wysokiego napięcia?

Komentarze

• Napięcie służy do ładowania ” small cap ” ca. 0,1 uF Cały instrument znajduje się w plastikowym pudełku, aby żaden użytkownik nie mógł dotknąć HV.