Convertor de 3V la 500V DC

Realizarea unei surse de 500V capabile să câteva uA sunt de fapt destul de banale:

De la TechLib.com

Transformatorul poate fi orice transformator generic de izolare 1: 1, transformatoarele de izolare pentru telefon pe care le puteți cumpăra la radioshack funcționează destul de bine.

Cu toate acestea, această sursă de alimentare nu este capabil să furnizeze orice putere reală. Funcționează excelent pentru un contor geiger, dar dacă aveți o încărcare mai mică decât ~ \ $ 50M \ Omega \ $, veți începe să o supraîncărcați.

O recomandare conservatoare tipică pentru convertoarele boost nu este de a crește cu mai mult de un factor de 6 (șase) într-o singură etapă. Este mai greu să faci bucla de feedback stabilă la factori de creștere mai mari. Trecerea de la 3V la 500V este mult mai mare de 6x.

Topologia Flyback ar putea funcționa. Tocmai am făcut un design, care avea o Flyback de 12V la 150V 20W. Iată un articol EDN care descrie o alimentare HV: Sursa de alimentare de 1 kV produce un arc continuu (2004). Are un flyback urmat de o diodă / multiplicator de pompă de încărcare a condensatorului. LTC1871 este utilizat în articol, dar alte controlere PWM concepute pentru MOSFET cu latură joasă (boost, flyback, sepic) pot face această treabă.

O a treia posibilitate este un push-pull convertor.

Dacă doriți să cumpărați un modul de alimentare HV, puteți merge într-un loc precum EMCO .

Am citit aici acest subiect relevant: Convertor de 5V la 160V DC și am câteva întrebări:

1. Ar fi potrivit circuitul LT1073 pentru această aplicație. Care ar fi tensiunea maximă resimțită de LT1073 la pinul SW1 ? SW1 pin MAX este menționat ca 50V. Este independent de tensiunea de alimentare?

[NA: Cred că această întrebare se află în contextul figurii D1 de la pagina 93 din Nota 47 a aplicației Linear Tech , care a fost inițial sugerată de Zebonaut în filet DC de 5V la 160V ].

Circuitul din nota aplicației este o combinație între un boost și o tensiune a diodei / condensatorului de încărcare a pompei dublor . Ieșirea este din stadiul de creștere este jumătate din total (dați sau luați câteva picături de diodă de 0,7 V). Ambele etape sunt controlate de o singură buclă de control externă. În figura originală, ieșirea combinată este de 90V, deci ieșirea etapei de creștere este de aproximativ 45V. SW1 vede tensiunea în cadrul „ratingului” său.

Zebonauts post sugerează schimbarea rezistențelor de feedback, astfel încât ieșirea combinată să fie de 160V. În acest caz, SW1 ar vedea 80V.
+1 la OP pentru observarea limitei de tensiune pe SW1.

O altă modalitate de creștere a tensiunii de ieșire a circuitului LT1073 menționat mai sus este adăugarea mai multor etape de multiplicare a tensiunii. Fiecare etapă poate adăuga până la 50V tensiunea de ieșire (egală cu tensiunea de ieșire a treptei de impuls).

Un circuit pentru a furniza o ieșire de 500 Volți de la câțiva Volți DC va utiliza de obicei un transformator de ieșire. Ați putea realiza acest lucru cu un convertor de creștere cu o singură treaptă, dar gestionarea capacității rătăcite (care tinde să limiteze tensiunea de vârf atinsă) devine dificilă și dacă lucrurile se „aglomerează” și 500V intră în circuitele de intrare, acestea vor fi într-adevăr foarte aglomerate.

< = sursă de alimentare cu tub Nixie 220 VDC la care am făcut referire în Răspunsul la „întrebarea de 160 V” ESTE capabil să se extindă la 500 V, DAR a fost deja în funcție de aspect și autorul a recomandat să urmeze PCB-ul său de design &. extinderea acestuia la 500V ar fi substanțial mai dificilă pe măsură ce stocarea energiei în condensatori crește cu V ^ 2, astfel încât (500/200) ^ 2 = ~ 6: 1 aspectul devine mult mai critic.

Adăugarea unei înfășurări secundare ca în convertor EDN 1 kV {vezi Articolul însoțitor aici } sau cu un MC34063 utilizând de ex. figura 25 pagina 17 din foaia de date

Mai jos este un „numai orientativ” o versiune oarecum modificată a sursei EDN 1 kV pentru a arăta ceva care ar funcționa. Consultați articolul de mai sus pentru detalii. Am „eliminat protecția curentului de ieșire FET (și am lăsat componentele neutilizate la loc) și am eliminat triplerul de tensiune.

Tensiunea de pornire MC34063.

Ați întrebat

Să presupunem că folosesc MC34063 cu cost redus comun, 3V ar fi absolut minim pe care aș putea merge până la?

foaie de date pagina 7 tabelul 8 spune minim tensiunea de pornire este de 2,1 Volți ** tipică * cu MC34063A și 1,5 V tipică cu MC34063E.
Aceasta este limitată de tensiunea stea a oscilatorului și ați dori să vă uitați la problemele legate de unitatea de ieșire etc. Dacă doriți cu adevărat un Vin minim posibil un MC34063 ați putea furniza o sursă locală condusă de propria ieșire odată ce a început să ruleze. Probabil ați putea rula un astfel de circuit de la două celule (NimH sau alcalin sau …) cu grija de proiectare.

Comentarii

• Vă mulțumim pentru asta. De fapt aș folosi un pachet de celule AAA de 3×1,5V. Există un uC și un LCD alfanumeric iluminat din spate alimentat de un convertor boost LM3578-5V. Încerc doar să scot ultimul coulomb din bateriile lor. Orice recomandări de componente generice pentru tranzistorul PNP și MOSFET?
• FET ar obține suficiente Vgs la 3V mai ales că dioda scade încă 0,7V? Poate că ar fi mai bine să omiteți PNP și să conduceți poarta direct de MC34063? Nu am putut înțelege nevoia de PNP, este pentru descărcarea tensiunii FET gate? TIA !!
• @EmbSysDev – Unitatea MOSFET va fi suficientă pentru un MOSFET ales pentru a se potrivi cu designul :-). ‘ aș căuta un MOSFET Vgth foarte scăzut – aproximativ 1V – deci tensiunea reală de lucru de aproximativ 2V este amplă. Folosesc superul CES2310 de la CETSEMI taiwanez pentru acest tip de cct – dar greu de obținut în vest (un furnizor din Noua Zeelandă importă unele). Sunt disponibile și alte alernative. DAR de aceea am spus că ați putea furniza o sursă locală pentru MC34063 etc, astfel încât să ruleze pe auto-alimentat 12V odată ce începe. DAR MOSFET bun este suficient. PNP este un urmăritor de emițătoare pentru a oferi o unitate de oprire bună pentru …
• McMahon Încercam să obțin sursa CES2310, dar se pare că nu acceptă cantități de eșantionare chiar dacă au fost achiziționate. dacă este posibil să se paralelizeze BSS138 (Vgs 1.5V, Vds 20V, 200mA) și să obțină capacitatea de curent necesară.
• @RussellMcMahon, cum să faci MC34063A să funcționeze cu tensiune de intrare 2.1V? Folosirea tensiunii de intrare și ieșire a diodei-OR la Vcc nu va funcționa, deoarece va exista o cădere de tensiune .. Încerc să fac un convertor de 2-celule Ni-MH la 5V, 100mA, cu el.

Eu nu am făcut una cu acel tip de boost, dar am văzut modele de convertoare de 5V la 400V folosind mai multe etape ale arhitecturii DCDC de tip boost.
Înțeleg că trebuie să fii foarte atent cu privire la armonicele frecvenței de comutare a fiecărei etape care afectează următoarea. Sincronizarea etapelor ajută.
Aveți avantajul că tubul GM preia foarte puțin curent (10 „s la 100” s de vârf uA) la o tensiune înaltă, astfel încât un multiplicator de tensiune de tip scară atârnat de capătul unui flyback ar putea fi o alegere mai bună .

LT1073 este un convertor de oscilator închis. MC34063 este un convertor de perioadă constantă. Niciuna dintre aceste abordări nu creează rapid o tensiune înaltă. Ciclul de funcționare se schimbă dramatic în timpul rampei de la 0 la 500 V.Un încărcător flash foto, cum ar fi

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

gama mare de tensiune mai bine. Oferă o energie constantă pe ciclu în cel mai scurt timp posibil, prin detectarea momentului în care energia a fost livrată. Funcționarea discontinuă ușurează, de asemenea, solicitările componentei.

Flyback funcționează bine la aceste tensiuni ridicate. Boost nu. De asemenea, magneticii vor trebui să fie toleranți la tensiuni.

Vă rugăm să luați în considerare siguranța în acest design. Ce se întâmplă cu încărcarea stocată în ieșire atunci când curentul este întrerupt? Ce protecție este utilizată pentru a preveni contactul utilizatorului cu nodurile de înaltă tensiune?

Comentarii

• Tensiunea este utilizată pentru a încărca un ” capac mic ” ca. 0.1uF. Întregul instrument se află într-o cutie de plastic, astfel încât niciun utilizator să nu poată atinge HV.