Bộ chuyển đổi 3V sang 500V DC


10

Tôi đang thực hiện bộ chuyển đổi DC 3V sang 500V cho một loại ứng dụng ống GM (Geiger-Müller). Về cơ bản, ống cần nhìn thấy 500V trên nó. Tôi đọc chủ đề liên quan này ở đây: Bộ chuyển đổi DC 5V sang 160V và tôi có một vài truy vấn:

  1. Sẽ LT1073 mạch phù hợp với application.What đây sẽ là điện áp tối đa cảm bởi LT1073 tại pin SW1? Chân SW1 MAX được đề cập là 50V. Đây có phải là độc lập với điện áp cung cấp?
  2. Giả sử tôi sử dụng MC34063 chi phí thấp phổ biến , liệu 3V có phải là mức tối thiểu tuyệt đối mà tôi có thể giảm xuống không? Giả sử tôi sử dụng cấu trúc liên kết flyback thay vì bộ chuyển đổi tăng tốc, liệu tôi có thể có được bằng cách sử dụng công tắc bên trong của MC34063 thay vì một công tắc bên ngoài bổ sung không? Tôi cho rằng công tắc bên ngoài là cần thiết hơn cho HV hơn là rút ra hiện tại.

1
Vì vậy, bạn cần bao nhiêu hiện tại ở 500 V, và trong bao lâu?
Telaclavo

Ditto về bình luận trước. Yêu cầu hiện tại và tần suất hoặc đặc tính tải phải được chỉ định. Hãy thử khám phá ở đây: ti.com/ww/en/analog/webench/power.shtml
shimofuri

1
Xin chào, tôi chỉ nhận thấy điều này bây giờ. Tôi thường nhìn xung quanh ở dưới cùng của trang này :-). Hiện tại cần khoảng 120uA. Về cơ bản, ống dẫn khi chiếu xạ. Thời gian tối đa có thể xảy ra là 5000 xung mỗi giây.
EmbSysDev

Câu trả lời:


4

Làm cho nguồn cung cấp 500V có khả năng vài uA thực sự khá tầm thường:

nhập mô tả hình ảnh ở đây
Từ TechLib.com

Máy biến áp có thể là bất kỳ máy biến áp cách ly chung 1: 1 nào, máy biến áp cách ly điện thoại bạn có thể mua tại radioshack hoạt động khá tốt.

Tuy nhiên, nguồn cung cấp năng lượng này không có khả năng cung cấp bất kỳ nguồn điện thực sự nào. Nó hoạt động tuyệt vời cho bộ đếm geiger, nhưng nếu bạn có tải nhỏ hơn ~ , bạn sẽ bắt đầu quá tải nó.50MΩ


4

Một khuyến nghị bảo thủ điển hình cho bộ chuyển đổi tăng tốc là không tăng nhiều hơn hệ số 6 (sáu) trong một giai đoạn. Khó hơn để làm cho vòng phản hồi ổn định ở các yếu tố tăng cao hơn. Đi từ 3V đến 500V thì nhiều hơn 6 lần.

Cấu trúc liên kết Flyback có thể làm việc. Tôi vừa mới thực hiện một thiết kế, có flyback từ 12V đến 150V 20W. Dưới đây là bài viết EDN mô tả nguồn cung cấp HV: Nguồn điện 1 kV tạo ra hồ quang liên tục (2004). Nó có một flyback theo sau là một hệ số nhân bơm sạc / tụ điện. LTC1871 được sử dụng trong bài viết, nhưng các bộ điều khiển PWM khác được thiết kế cho MOSFET bên thấp (boost, flyback, sepic) cũng có thể thực hiện công việc này.

Khả năng thứ ba là một bộ chuyển đổi kéo đẩy.

Nếu bạn muốn mua một mô-đun cung cấp điện HV, bạn có thể đến một nơi như EMCO .

Tôi đọc chủ đề liên quan này ở đây: Bộ chuyển đổi DC 5V sang 160V và tôi có một vài truy vấn:

  1. Sẽ LT1073 mạch phù hợp với application.What đây sẽ là điện áp tối đa cảm bởi LT1073 tại pin SW1? Chân SW1 MAX được đề cập là 50V. Đây có phải là độc lập với điện áp cung cấp?

[NA: Tôi nghĩ rằng, câu hỏi này nằm trong ngữ cảnh của hình D1 trên trang 93 của ứng dụng 47 của Công nghệ tuyến tính , vốn được Zebonaut đề xuất trong luồng từ 5V đến 160V ].

Mạch trong ghi chú ứng dụng là sự kết hợp giữa bộ tăng áp và bộ nhân đôi điện áp bơm diode / tụ điện . Đầu ra của giai đoạn tăng là một nửa của tổng số (cho hoặc mất một vài giọt diode 0,7V). Cả hai giai đoạn được điều khiển bởi một vòng điều khiển bên ngoài duy nhất. Trong hình gốc, đầu ra kết hợp là 90V, vì vậy đầu ra của giai đoạn tăng là khoảng 45V. SW1 thấy điện áp trong định mức của nó.

Bài đăng của Zebonauts đã đề nghị thay đổi điện trở phản hồi để đầu ra kết hợp là 160V. Trong trường hợp đó SW1 sẽ thấy 80V.
+1 cho OP để nhận thấy giới hạn điện áp trên SW1.

Một cách khác để tăng điện áp đầu ra của mạch LT1073 đã nói ở trên là thêm nhiều giai đoạn nhân điện áp. Mỗi giai đoạn có thể thêm tới 50V điện áp đầu ra (bằng điện áp đầu ra của giai đoạn tăng).


3

Một mạch để cung cấp đầu ra 500 Vol từ một vài Volts DC thường sẽ sử dụng một biến áp đầu ra. Bạn có thể đạt được điều này với một bộ chuyển đổi tăng cường một tầng nhưng việc xử lý điện dung đi lạc (có xu hướng hạn chế điện áp cực đại đạt được) trở nên khó khăn và nếu mọi thứ 'băng đảng' và 500V vào mạch đầu vào thì chúng sẽ thực sự rất khó chịu.

Các <= 220 VDC ouput Nixie ống cung cấp điện mà tôi đề cập đến trong câu trả lời '160V câu hỏi' tôi có khả năng mở rộng để 500V NHƯNG nó đã bố trí phụ thuộc và tác giả khuyến cáo sau đây thiết kế & PCB của mình. việc mở rộng nó lên 500V sẽ khó hơn đáng kể vì việc lưu trữ năng lượng trong các tụ điện tăng lên khi V ^ 2 vì vậy (500/200) ^ 2 = ~ 6: 1 bố cục trở nên quan trọng hơn nhiều.

Thêm cuộn dây thứ cấp như trong bộ chuyển đổi EDN 1 kV {xem bài viết kèm theo tại đây } hoặc với MC34063 bằng cách sử dụng ví dụ hình 25 trang 17 trong bảng dữ liệu

Dưới đây là phiên bản sửa đổi phần nào chỉ cung cấp EDN 1 kV để hiển thị thứ gì đó sẽ hoạt động. Xem bài viết trên để biết chi tiết. Tôi đã loại bỏ FET bảo vệ hiện tại đầu ra (và để lại các thành phần không sử dụng) và loại bỏ bộ ba điện áp.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

nhập mô tả hình ảnh ở đây


Điện áp khởi động MC34063.

Bạn đã hỏi

Giả sử tôi sử dụng MC34063 chi phí thấp phổ biến, liệu 3V có phải là mức tối thiểu tuyệt đối mà tôi có thể giảm xuống không?

Bảng dữ liệu trang 7 bảng 8 cho biết điện áp khởi động tối thiểu là 2.1 Volt ** điển hình * với MC34063A và 1.5V điển hình với MC34063E.
Điều này bị giới hạn bởi điện áp sao dao động và bạn muốn xem xét các vấn đề về ổ đĩa đầu ra, v.v. Nếu bạn thực sự muốn Vin tối thiểu có thể có MC34063, bạn có thể cung cấp nguồn cung cấp cục bộ được điều khiển bởi đầu ra của chính nó khi nó bắt đầu chạy. Bạn có thể có thể chạy một mạch như vậy từ hai tế bào (NimH hoặc kiềm hoặc ...) với sự chăm sóc thiết kế do.


Cảm ơn vì điều đó. Thực tế tôi sẽ sử dụng gói tế bào AAA 3x1,5V. Có một uC và màn hình LCD chữ và số được chiếu sáng được cung cấp bởi bộ chuyển đổi tăng áp LM3578-5V. Tôi chỉ đang cố gắng lấy ra coulomb cuối cùng từ pin của chúng. Bất kỳ đề xuất thành phần chung cho bóng bán dẫn PNP và MOSFET?
EmbSysDev

FET có nhận đủ VSS ở mức 3V hay không, vì diode giảm thêm 0,7V? Có lẽ sẽ tốt hơn nếu bỏ qua PNP và lái cổng trực tiếp bằng MC34063? Tôi không thể hiểu sự cần thiết của PNP, có phải là để xả điện áp cổng FET không? TIA !!
EmbSysDev

@EmbSysDev - Ổ đĩa MOSFET sẽ đủ cho một MOSFET được chọn phù hợp với thiết kế :-). Tôi muốn tìm một MOSFET Vgth rất thấp - khoảng 1V - vì vậy điện áp làm việc thực tế khoảng 2V là đủ. Tôi sử dụng CES2310 hoàn toàn tuyệt vời từ CETSEMI của Đài Loan cho loại cct này - nhưng khó có được ở phương Tây (một nhà cung cấp của New Zealand nhập khẩu một số). Alernern khác có sẵn. NHƯNG đó là lý do tại sao tôi đã nói rằng bạn có thể cung cấp nguồn cung cấp cục bộ cho MC34063, v.v ... để nó chạy trên chế độ tự cung cấp 12V khi nó bắt đầu. NHƯNG MOSFET tốt là đủ. PNP là một người theo dõi phát xuống để cung cấp ổ đĩa tắt tốt cho ...
Russell McMahon

McMahon Tôi đã cố gắng tìm nguồn CES2310, nhưng có vẻ như họ không hỗ trợ số lượng lấy mẫu ngay cả khi đã mua. Tôi tự hỏi liệu có khả thi song song BSS138 (Vss 1.5V, Vds 20V, 200mA) và có được công suất hiện tại không.
EmbSysDev

@RussellMcMahon, làm thế nào để MC34063A hoạt động với điện áp đầu vào 2.1V? Sử dụng diode-OR điện áp đầu vào và đầu ra cho Vcc sẽ không hoạt động, vì sẽ có hiện tượng sụt áp .. Tôi đang cố gắng tạo ra một bộ chuyển đổi Ni-MH 2 cell thành 5V, tăng tốc 100mA với nó.
abdullah kahraman

1

Tôi đã không thực hiện một lần với loại tăng cường đó, nhưng tôi đã thấy các thiết kế bộ chuyển đổi 5V sang 400V sử dụng một số giai đoạn của kiến ​​trúc DCDC loại tăng cường.
Tôi hiểu rằng bạn phải rất cẩn thận về sóng hài của tần số chuyển đổi của từng giai đoạn ảnh hưởng đến giai đoạn tiếp theo. Đồng bộ hóa các giai đoạn giúp.
Bạn có lợi thế là ống GM mất rất ít dòng điện (10 đến 100 u của đỉnh uA) ở điện áp cao, do đó, hệ số nhân điện áp loại bậc thang treo ở cuối flyback có thể là lựa chọn tốt hơn.


1

LT1073 là một bộ chuyển đổi dao động gated. MC34063 là một bộ chuyển đổi thời gian không đổi. Cả hai cách tiếp cận này đều tạo ra điện áp cao một cách nhanh chóng. Chu kỳ nhiệm vụ thay đổi đáng kể trong đoạn đường nối từ 0 đến 500 V. Bộ sạc flash ảnh, chẳng hạn như

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

phù hợp với phạm vi điện áp lớn tốt hơn. Nó cung cấp năng lượng không đổi trên mỗi chu kỳ trong thời gian ngắn nhất có thể, bằng cách phát hiện khi năng lượng được cung cấp. Hoạt động không liên tục cũng làm giảm các căng thẳng thành phần.

Flyback hoạt động tốt ở những điện áp cao. Tăng không. Ngoài ra, từ tính sẽ cần phải chịu được điện áp.

Hãy xem xét sự an toàn trong thiết kế này. Điều gì xảy ra với điện tích được lưu trữ trong đầu ra khi mất điện? Bảo vệ nào được sử dụng để ngăn chặn sự tiếp xúc của người dùng với các nút điện áp cao?


Điện áp được sử dụng để sạc một "nắp nhỏ" ca. 0.1uF. Toàn bộ thiết bị nằm trong một hộp nhựa, do đó không người dùng nào có thể chạm vào HV.
EmbSysDev
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.