Przetwornik 3 V na 500 V DC

Wykonuję konwerter napięcia stałego od 3 do 500 V do zastosowania w lampach GM (Geiger-Müller). Zasadniczo lampa musi widzieć na niej napięcie 500 V. Przeczytałem ten odpowiedni wątek tutaj: przetwornica 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 styku SW1? SW1 pin MAX jest wymieniony jako 50 V. Czy to jest niezależne od napięcia zasilania?
2. Załóżmy, że używam zwykłego taniego MC34063 , czy 3 V byłoby absolutnym minimum, do którego mogłem zejść? Załóżmy, że używam topologii flyback zamiast konwertera boost, czy byłbym w stanie to uzyskać za pomocą wewnętrznego przełącznika MC34063 zamiast dodatkowego przełącznika zewnętrznego? Przypuszczam, że zewnętrzny przełącznik jest bardziej potrzebny do HV niż do pobieranego prądu.

Wykonanie zasilania 500 V zdolnego do uzyskania kilku jednostek uA jest w rzeczywistości dość trywialne:

Od TechLib.com

Transformator może być dowolnym zwykłym transformatorem izolującym 1: 1, transformatory izolujące telefon, które można kupić w radioshacku, działają całkiem dobrze.

Jednak ten zasilacz nie jest w stanie dostarczyć żadnej rzeczywistej mocy. Działa świetnie dla licznika Geigera, ale jeśli masz ładunek mniejszy niż ~$50M\Omega$zaczniesz go przeciążać.

Typowym konserwatywnym zaleceniem dla przetworników podwyższających napięcie nie jest zwiększenie o więcej niż współczynnik 6 (sześć) w jednym etapie. Trudniej jest ustabilizować pętlę sprzężenia zwrotnego przy wyższych współczynnikach wzmocnienia. Przejście od 3 V do 500 V to znacznie więcej niż 6 razy.

Topologia flyback może działać. Właśnie wykonałem projekt, który miał flyback od 12 V do 150 V 20 W. Oto artykuł EDN, który opisuje zasilanie HV: 1 kV wytwarza łuk ciągły (2004). Ma przelot, po którym następuje multiplikator dioda / kondensator-pompa ładująca. W artykule wykorzystano LTC1871, ale inne kontrolery PWM zaprojektowane dla MOSFET-u niskiego poziomu (boost, flyback, sepic) również mogą to zrobić.

Trzecią możliwością jest konwerter push-pull.

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

Przeczytałem ten odpowiedni wątek tutaj: przetwornica 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 styku SW1? SW1 pin MAX jest wymieniony jako 50 V. Czy to jest niezależne od napięcia zasilania?

[NA: Myślę, że to pytanie jest w kontekście rysunku D1 na stronie 93 aplikacji 47 Linear Tech , która została pierwotnie zasugerowana przez Zebonaut w wątku od 5 V do 160 V prądu stałego ].

Obwód w notatce aplikacji jest połączeniem wzmacniacza i podwajacza napięcia pompy ładującej dioda / kondensator . Moc wyjściowa stopnia doładowania to połowa całości (daj lub weź kilka kropel diody 0,7 V). Oba stopnie są kontrolowane przez pojedynczą zewnętrzną pętlę sterowania. Na pierwotnym rysunku łączna moc wyjściowa wynosi 90 V, więc moc wyjściowa stopnia doładowania wynosi około 45 V. SW1 widzi napięcie w swoim zakresie.

Post zebonautów sugerował zmianę rezystorów sprzężenia zwrotnego, aby łączna moc wyjściowa wynosiła 160 V. W takim przypadku SW1 widziałby 80 V.
+1 do OP za zauważenie ograniczenia napięcia na SW1.

Innym sposobem zwiększenia napięcia wyjściowego wspomnianego obwodu LT1073 jest dodanie większej liczby stopni multiplikatora napięcia. Każdy stopień może dodać do 50 V napięcia wyjściowego (równego napięciu wyjściowemu stopnia doładowania).

Obwód zapewniający moc wyjściową 500 woltów z kilku woltów prądu stałego zwykle wykorzystuje transformator wyjściowy. Można to osiągnąć za pomocą jednostopniowego konwertera podwyższającego, ale radzenie sobie z błądzącą pojemnością (która dąży do ograniczenia osiągniętego napięcia szczytowego) staje się trudne, a jeśli rzeczy „gang aglae” i 500 V dostaną się do obwodu wejściowego, to naprawdę bardzo aglae.

<220 VDC ouput Lampa cyfrowa zasilanie że określone w moim „160V pytanie” Odpowiedź jest zdolny do przedłużenia do 500V, ale było już układ zależny i autor zaleca się po jego projektowania i PCB. przedłużenie jej do 500 V byłoby znacznie trudniejsze, ponieważ magazynowanie energii w kondensatorach wzrasta wraz ze wzrostem V ^ 2, ponieważ układ (500/200) ^ 2 = ~ 6: 1 staje się znacznie bardziej krytyczny.

Dodanie uzwojenia wtórnego jak w konwertorze EDN 1 kV {patrz tutaj artykuł towarzyszący } lub za pomocą MC34063 przy użyciu np. Rys. 25 strona 17 w karcie danych

Poniżej znajduje się „tylko orientacyjna” nieco zmodyfikowana wersja źródła EDN 1 kV, aby pokazać coś, co by działało. Zobacz artykuł powyżej, aby uzyskać szczegółowe informacje. Usunąłem zabezpieczenie przed prądem wyjściowym FET (i pozostawiłem nieużywane elementy na miejscu) i usunąłem potrójnik napięcia.

MC34063 napięcie rozruchowe.

Zapytałeś

Załóżmy, że używam zwykłego taniego MC34063, czy 3 V byłoby absolutnym minimum, do którego mogłem zejść?

Datasheet strona 7 Tabela 8 mówi minimalne napięcie rozruchu jest 2,1 Volt ** typowy * z MC34063A i 1.5V typowe MC34063E.
Jest to ograniczone napięciem gwiazdy oscylatora i chciałbyś przyjrzeć się problemom z napędem wyjściowym itp. Jeśli naprawdę chciałeś minimalnej możliwej Vin z MC34063, możesz zapewnić lokalne zasilanie napędzane przez jego własne wyjście, gdy zacznie działać. Prawdopodobnie możesz uruchomić taki obwód z dwóch ogniw (NimH lub alkalicznych lub ...) z należytą starannością projektową.

Sam nie zrobiłem tego z takim wzmocnieniem, ale widziałem konstrukcje przetworników 5V do 400V wykorzystujących kilka etapów architektury DCDC typu boost.
Rozumiem, że musisz bardzo uważać na harmoniczne częstotliwości przełączania każdego etapu wpływające na następny. Synchronizacja etapów pomaga.
Masz tę zaletę, że lampa GM pobiera bardzo mały prąd (10 do 100 uA szczytowego) przy wysokim napięciu, więc mnożnik napięcia typu drabinkowego zwisający z końca przelotu może być lepszym wyborem.

LT1073 to bramkowany konwerter oscylatora. MC34063 jest konwerterem o stałym okresie. Żadna z tych metod nie powoduje szybkiego wytworzenia wysokiego napięcia. Cykl pracy zmienia się gwałtownie podczas rampy od 0 do 500 V. Ładowarka fotograficzna typu flash, np

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

lepiej dostosowuje się do dużego zakresu napięcia. Dostarcza stałą energię na cykl w możliwie najkrótszym czasie, wykrywając, kiedy energia została dostarczona. Nieciągła praca zmniejsza również naprężenia elementu.

Flyback działa dobrze przy tych wysokich napięciach. Boost nie. Również magnetyka będzie musiała tolerować napięcia.

Proszę wziąć pod uwagę bezpieczeństwo w tym projekcie. Co stanie się z przechowywanym ładunkiem na wyjściu po odłączeniu zasilania? Jakie zabezpieczenia są stosowane, aby zapobiec kontaktowi użytkownika z węzłami wysokiego napięcia?