Conversor de 3 V a 500 V CC

Fazendo um suprimento de 500 V capaz de alguns uA são bastante triviais:

da TechLib.com

O transformador pode ser qualquer transformador de isolamento 1: 1 genérico, os transformadores de isolamento de telefone que você pode comprar na Radioshack funcionam muito bem.

No entanto, esta fonte de alimentação não é capaz de fornecer qualquer poder real. Funciona muito bem para um contador Geiger, mas se você tiver uma carga menor que ~ \ $ 50M \ Omega \ $, você começará a sobrecarregá-lo.

Uma recomendação conservadora típica para conversores boost é não aumentar mais do que um fator de 6 (seis) em um único estágio. É mais difícil tornar o loop de feedback estável com fatores de aumento mais altos. Ir de 3 V a 500 V é muito mais do que 6x.

A topologia de retorno poderia funcionar. Acabei de fazer um projeto, que tinha um 12V a 150V 20W flyback. Aqui está um artigo EDN que descreve uma fonte de alta tensão: A fonte de alimentação de 1 kV produz um arco contínuo (2004). Tem um flyback seguido por um diodo / multiplicador de bomba de carga de capacitor. LTC1871 é usado no artigo, mas outros controladores PWM projetados para MOSFET de lado baixo (boost, flyback, sepic) também podem fazer esse trabalho.

Uma terceira possibilidade é push-pull conversor.

Se você deseja comprar um módulo de fonte de alimentação HV, pode ir a um lugar como EMCO .

Li este tópico relevante aqui: Conversor de 5 V para 160 V DC e tenho algumas dúvidas:

1. O circuito LT1073 seria adequado para esta aplicação. Qual seria a tensão máxima sentida pelo LT1073 no pino SW1 ? SW1 pino MAX é mencionado como 50 V. Isso é independente da tensão de alimentação?

[NA: Eu acho que esta questão está no contexto da figura D1 na página 93 de Linear Tech “s app” nota 47 , que foi originalmente sugerida por Zebonaut em 5 V a 160 V DC thread ].

O circuito na nota do aplicativo é uma combinação de um reforço e uma tensão de bomba de carga de diodo / capacitor duplicador . A saída do estágio de reforço é a metade do total (dê ou tire algumas quedas de diodo de 0,7 V). Ambos os estágios são controlados por um único loop de controle externo. Na figura original, a saída combinada é 90V, então a saída do estágio de reforço é de cerca de 45V. SW1 vê a tensão dentro de sua classificação.

A postagem de Zebonauts estava sugerindo mudar os resistores de feedback para que a saída combinada fosse 160V. Nesse caso, SW1 veria 80 V.
+1 para o OP para perceber o limite de tensão em SW1.

Outra forma de aumentar a tensão de saída do circuito LT1073 mencionado acima é adicionar mais estágios multiplicadores de tensão Cada estágio pode adicionar até 50 V à tensão de saída (igual à tensão de saída do estágio de reforço).

Um circuito para fornecer saída de 500 Volts de alguns Volts DC normalmente usará um transformador de saída. Você poderia conseguir isso com um conversor boost de estágio único, mas lidar com a capacitância parasita (que tende a limitar a tensão de pico alcançada) torna-se difícil e se as coisas “gang aglae” e o 500V entrarem no circuito de entrada, eles irão agrupar muito aglae de fato.

A < = fonte de alimentação de tubo Nixie de saída de 220 VCC a que me referi no meu A resposta da “pergunta 160 V” É capaz de se estender até 500 V, MAS já era dependente do layout e o autor recomendou seguir seu projeto & PCB. estendê-lo para 500 V seria substancialmente mais difícil, pois o armazenamento de energia nos capacitores aumenta conforme V ^ 2, de modo que (500/200) ^ 2 = ~ 6: 1 layout se torna muito mais crítico.

Adicionando um enrolamento secundário como no conversor EDN 1 kV {ver Artigo que acompanha aqui } ou com um MC34063 usando, por exemplo, figura 25 página 17 na folha de dados

Abaixo está um “apenas indicativo” versão um tanto modificada da alimentação EDN de 1 kV para mostrar algo que funcionaria. Consulte o artigo acima para obter detalhes. Eu removi a proteção de corrente de saída FET (e deixei os componentes não usados no lugar) e removi o triplo de tensão.

Tensão de inicialização do MC34063.

Você perguntou

Suponha que eu use o MC34063 comum de baixo custo, 3V seria o absoluto mínimo que eu poderia descer?

O folha de dados página 7 tabela 8 diz mínimo a voltagem de inicialização é 2,1 Volt ** típica * com MC34063A e 1,5V típica com MC34063E.
Isso é limitado pela voltagem estrela do oscilador e você “daria uma olhada nos problemas da unidade de saída, etc. Se você realmente queria o mínimo Vin possível com Em um MC34063, você poderia fornecer um suprimento local conduzido por sua própria saída assim que ele começasse a funcionar. Você provavelmente poderia executar esse circuito a partir de duas células (NimH ou Alcalina ou …) com o devido cuidado de design.

Comentários

• Obrigado por isso. Na verdade, eu estaria usando um pacote de células AAA 3×1,5V. Há um uC e um LCD alfanumérico retroiluminado alimentado por um conversor de reforço LM3578-5V. Estou apenas tentando tirar o último coulomb dessas baterias. Alguma recomendação de componente genérico para o transistor PNP e o MOSFET?
• O FET obteria Vgs suficientes em 3V especialmente porque o diodo cai mais 0,7 V? Talvez seja melhor omitir o PNP e conduzir o portão diretamente pelo MC34063? Eu não conseguia entender a necessidade do PNP, é para descarregar a tensão da porta FET? TIA !!
• @EmbSysDev – O drive MOSFET será suficiente para um MOSFET escolhido para se adequar ao design :-). I ‘ d procuro por um MOSFET de Vgth muito baixo – cerca de 1V – então a tensão real de trabalho de cerca de 2V é ampla. Eu uso o absolutamente soberbo CES2310 do CETSEMI taiwanês para este tipo de cct – mas difícil de conseguir no oeste (um fornecedor da NZ importa alguns). Outras alternativas estão disponíveis. MAS é por isso que eu disse que você poderia fornecer um suprimento local para o MC34063 etc. para que ele funcione com 12 V autoalimentado assim que for iniciado. MAS um bom MOSFET é o suficiente. O PNP é um seguidor de emissor pull down para fornecer uma boa unidade de desligamento para …
• McMahon, eu estava tentando obter CES2310, mas parece que eles não suportam quantidades de amostragem, mesmo se compradas. Eu estava me perguntando se for possível colocar BSS138 em paralelo (Vgs 1.5V, Vds 20V, 200mA) e obter a capacidade de corrente necessária.
• @RussellMcMahon, como fazer o MC34063A funcionar com tensão de entrada de 2,1V? Usar a tensão de entrada e saída de diodo-OU para Vcc não funcionará, já que haverá uma queda de tensão. Estou tentando fazer um conversor boost de Ni-MH de 2 células para 5 V, 100mA com ele.

Eu não fiz um com esse tipo de aumento, mas já vi projetos de conversores de 5 V para 400 V usando vários estágios da arquitetura DCDC do tipo boost.
Eu entendo que você deve ter muito cuidado com os harmônicos da frequência de chaveamento de cada estágio que afeta o próximo. Sincronizar as etapas ajuda.
Você tem a vantagem de que o tubo GM leva muito pouca corrente (10 “s a 100” s de pico uA) em alta tensão, então um multiplicador de tensão tipo escada pendurado na extremidade de um flyback pode ser uma escolha melhor .

O LT1073 é um conversor de oscilador fechado. O MC34063 é um conversor de período constante. Nenhuma dessas abordagens cria uma alta tensão rapidamente. O ciclo de trabalho muda drasticamente durante a rampa de 0 a 500 V.Um carregador de flash para fotos, como

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

acomoda a grande faixa de tensão melhor. Ele fornece uma energia constante por ciclo no menor tempo possível, detectando quando a energia foi entregue. A operação descontínua também alivia as tensões dos componentes.

O Flyback funciona bem nessas altas tensões. Boost não. Além disso, o magnetismo precisará ser tolerante com as tensões.

Considere a segurança neste projeto. O que acontece com a carga armazenada na saída quando a energia é removida? Qual proteção é usada para evitar o contato do usuário com os nós de alta tensão?

Comentários

• A voltagem é usada para carregar um ” small cap ” ca. 0.1uF. O instrumento inteiro está em uma caixa de plástico, de forma que nenhum usuário seria capaz de tocar na HV.