Konverter 3V ke 500V DC

Saya membuat konverter 3V ke 500V DC untuk jenis tabung aplikasi GM (Geiger-Müller). Pada dasarnya tabung perlu melihat 500V di atasnya. Saya membaca utas yang relevan di sini: 5V ke 160V DC converter dan saya punya beberapa pertanyaan:

1. Apakah rangkaian LT1073 cocok untuk aplikasi ini. Apa tegangan maksimum yang dirasakan oleh LT1073 pada pin SW1? Pin SW1 MAX disebut sebagai 50V. Apakah ini terlepas dari tegangan suplai?
2. Misalkan saya menggunakan MC34063 biaya rendah umum , akankah 3V menjadi minimum absolut yang bisa saya turunkan? Seandainya saya menggunakan topologi flyback alih-alih konverter boost, apakah saya bisa menggunakan switch internal MC34063 dan bukannya switch eksternal tambahan? Saya kira saklar eksternal dibutuhkan lebih untuk HV daripada ditarik saat ini.

Membuat pasokan 500V yang mampu menghasilkan beberapa UA sebenarnya cukup sepele:

Dari TechLib.com

Trafo dapat berupa trafo isolasi 1: 1 generik, trafo isolasi telepon yang dapat Anda beli di radioshack bekerja dengan cukup baik.

Namun, catu daya ini tidak mampu memasok daya nyata apa pun. Ini bekerja sangat baik untuk penghitung geiger, tetapi jika Anda memiliki beban lebih kecil dari ~ , Anda akan mulai membebani itu.$50M\Omega$

Rekomendasi umum konservatif untuk konverter boost adalah jangan meningkatkan lebih dari faktor 6 (enam) dalam satu tahap. Lebih sulit untuk membuat loop umpan balik stabil pada faktor pendorong yang lebih tinggi. Beralih dari 3V ke 500V jauh lebih dari 6x.

Topologi flyback dapat bekerja. Saya baru saja melakukan desain, yang memiliki flyback 12V ke 150V 20W. Berikut ini adalah artikel EDN yang menggambarkan pasokan HV: catu daya 1-kV menghasilkan busur kontinu (2004). Ini memiliki flyback diikuti oleh pengali pompa-kapasitor dioda / kapasitor. LTC1871 digunakan dalam artikel tersebut, tetapi pengontrol PWM lain yang dirancang untuk MOSFET sisi rendah (boost, flyback, sepic) dapat melakukan pekerjaan ini juga.

Kemungkinan ketiga adalah konverter push-pull.

Jika Anda ingin membeli modul catu daya HV, Anda dapat pergi ke tempat seperti EMCO .

Saya membaca utas yang relevan di sini: 5V ke 160V DC converter dan saya punya beberapa pertanyaan:

1. Apakah rangkaian LT1073 cocok untuk aplikasi ini. Apa tegangan maksimum yang dirasakan oleh LT1073 pada pin SW1? Pin SW1 MAX disebut sebagai 50V. Apakah ini terlepas dari tegangan suplai?

[NA: Saya pikir, pertanyaan ini dalam konteks gambar D1 pada halaman 93 dari app'note 47 Linear Tech , yang awalnya disarankan oleh Zebonaut dalam 5V ke 160V DC thread ].

Sirkuit dalam catatan aplikasi adalah kombinasi dari penambah dan pengganda tegangan pompa-kapasitor dioda / kapasitor . Output dari tahap boost adalah setengah dari total (memberi atau mengambil beberapa tetes dioda 0,7V). Kedua tahap dikontrol oleh loop kontrol luar tunggal. Pada gambar aslinya, output gabungan adalah 90V, jadi output dari tahap boost adalah sekitar 45V. SW1 melihat tegangan dalam peringkat itu.

Posting Zebonauts menyarankan untuk mengubah resistor umpan balik sehingga output gabungan adalah 160V. Dalam hal ini SW1 akan melihat 80V.
+1 ke OP untuk memperhatikan batas tegangan pada SW1.

Cara lain untuk meningkatkan tegangan output dari rangkaian LT1073 tersebut adalah dengan menambahkan lebih banyak tahap pengali tegangan. Setiap tahap dapat menambahkan hingga 50V output tegangan (sama dengan tegangan output tahap boost).

Sebuah sirkuit untuk memberikan output 500 Vol dari beberapa Volt DC biasanya akan menggunakan transformator output. Anda dapat mencapai ini dengan satu boost converter satu tahap tetapi berurusan dengan kapasitansi liar (yang cenderung membatasi tegangan puncak tercapai) menjadi sulit dan jika hal-hal 'gang aglae' dan 500V masuk ke dalam sirkuit input mereka akan benar-benar sangat aglae geng.

The <= 220 VDC ouput Nixie tabung power supply yang saya dimaksud dalam saya '160V pertanyaan' jawaban IS mampu ekstensi untuk 500V TAPI itu sudah tata letak tergantung dan penulis direkomendasikan berikut desain & PCB. memperluasnya ke 500V akan jauh lebih sulit karena penyimpanan energi dalam kapasitor meningkat sebesar V ^ 2 sehingga (500/200) ^ 2 = ~ 6: 1 tata letak menjadi jauh lebih penting.

Menambahkan belitan sekunder seperti pada konverter EDN 1 kV {lihat artikel yang menyertai di sini } atau dengan MC34063 menggunakan misalnya gambar 25 halaman 17 di lembar data

Di bawah ini adalah versi "hanya indikasi" yang agak dimodifikasi dari pasokan EDN 1 kV untuk menunjukkan sesuatu yang akan bekerja. Lihat artikel di atas untuk detailnya. Saya telah menghapus FET perlindungan arus keluaran (dan membiarkan komponen yang tidak digunakan di tempat) dan menghapus tripler tegangan.

Tegangan awal MC34063.

Kamu bertanya

Misalkan saya menggunakan MC34063 biaya rendah umum, akankah 3V menjadi minimum absolut yang bisa saya turunkan?

The datasheet Halaman 7 meja 8 mengatakan tegangan startup minimum 2.1 Volt ** khas * dengan MC34063A dan 1.5V khas dengan MC34063E.
Ini dibatasi oleh tegangan bintang oscillator dan Anda ingin melihat masalah drive output dll. Jika Anda benar-benar ingin Vin minimum yang mungkin dengan MC34063 Anda dapat menyediakan suplai lokal yang digerakkan oleh outputnya sendiri setelah mulai berjalan. Anda mungkin dapat menjalankan sirkuit seperti itu dari dua sel (NimH atau Alkaline atau ...) dengan hati-hati desain.

Saya belum pernah melakukannya dengan dorongan semacam itu, tetapi saya telah melihat desain konverter 5V ke 400V menggunakan beberapa tahap arsitektur tipe DCDC boost.
Saya mengerti bahwa Anda harus sangat berhati-hati tentang harmonik dari frekuensi switching setiap tahap yang mempengaruhi selanjutnya. Sinkronisasi tahapan membantu.
Anda memiliki keuntungan bahwa tabung GM membutuhkan sangat sedikit arus (10 hingga 100 dari puncak uA) pada tegangan tinggi, sehingga pengganda tegangan jenis tangga yang menggantung di ujung flyback mungkin merupakan pilihan yang lebih baik.

LT1073 adalah konverter osilator yang terjaga keamanannya. MC34063 adalah konverter periode konstan. Tidak satu pun dari pendekatan ini membangun tegangan tinggi dengan cepat. Siklus tugas berubah secara dramatis selama ramp dari 0 hingga 500 V. Pengisi daya flash foto, seperti

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

mengakomodasi rentang tegangan besar lebih baik. Ini memberikan energi konstan per siklus dalam waktu sesingkat mungkin, dengan mendeteksi kapan energi telah dikirimkan. Pengoperasian yang terputus-putus juga memudahkan tekanan komponen.

Flyback bekerja dengan baik pada voltase tinggi ini. Boost tidak. Juga magnetis harus toleran terhadap tegangan.

Harap pertimbangkan keamanan dalam desain ini. Apa yang terjadi pada muatan yang disimpan dalam output ketika daya dilepaskan? Perlindungan apa yang digunakan untuk mencegah kontak pengguna dengan node tegangan tinggi?