3V bis 500V DC-Wandler

Eine 500-V-Versorgung für einige uA herzustellen, ist eigentlich ziemlich trivial:

Von TechLib.com

Der Transformator kann ein beliebiger 1:1-Trenntransformator sein, die Telefon-Trenntransformatoren, die Sie bei Radioshack kaufen können, funktionieren recht gut.

Dieses Netzteil ist jedoch nicht in der Lage, echte Leistung zu liefern. Es funktioniert hervorragend für einen Geigerzähler, aber wenn Sie eine kleinere Ladung als ~ haben$50M\Omega$, werden Sie beginnen, es zu überladen.

Eine typische konservative Empfehlung für Aufwärtswandler ist, in einer einzelnen Stufe nicht mehr als um den Faktor 6 (sechs) zu verstärken. Bei höheren Verstärkungsfaktoren ist es schwieriger, die Rückkopplungsschleife stabil zu machen. Von 3V auf 500V zu gehen ist viel mehr als 6x.

Flyback-Topologie könnte funktionieren. Ich habe gerade ein Design erstellt, das einen Flyback von 12 V bis 150 V und 20 W hatte. Hier ist ein EDN-Artikel, der eine HV-Versorgung beschreibt: 1-kV-Stromversorgung erzeugt einen kontinuierlichen Lichtbogen (2004). Es hat einen Flyback, gefolgt von einem Dioden-/Kondensator-Ladepumpen-Multiplikator. LTC1871 wird in dem Artikel verwendet, aber andere PWM-Controller, die für Low-Side-MOSFETs (Boost, Flyback, Sepic) ausgelegt sind, können diese Aufgabe auch übernehmen.

Eine dritte Möglichkeit ist ein Gegentaktwandler.

Wenn Sie ein HV-Stromversorgungsmodul kaufen möchten, können Sie zu einem Ort wie EMCO gehen .

Ich habe diesen relevanten Thread hier gelesen: 5-V-zu-160-V-Gleichstromwandler, und ich habe ein paar Fragen:

1. Wäre die LT1073 -Schaltung für diese Anwendung geeignet. Wie hoch wäre die maximale Spannung, die der LT1073 am SW1-Pin spürt? SW1-Pin MAX wird als 50 V angegeben. Ist diese unabhängig von der Versorgungsspannung?

[NA: Ich denke, diese Frage steht im Zusammenhang mit Abbildung D1 auf Seite 93 von Linear Techs app'note 47 , die ursprünglich von Zebonaut im 5V bis 160V DC-Thread vorgeschlagen wurde ].

Die Schaltung in der App-Note ist eine Kombination aus einem Boost und einem Dioden-/Kondensator-Ladepumpen- Spannungsverdoppler . Der Ausgang der Boost-Stufe ist die Hälfte des Gesamtwerts (geben oder nehmen Sie ein paar 0,7-V-Diodenabfälle). Beide Stufen werden von einem einzigen äußeren Regelkreis gesteuert. In der ursprünglichen Abbildung beträgt der kombinierte Ausgang 90 V, sodass der Ausgang der Boost-Stufe etwa 45 V beträgt. SW1 sieht die Spannung innerhalb seiner Nennleistung.

Zebonauts Post schlug vor, die Rückkopplungswiderstände so zu ändern, dass der kombinierte Ausgang 160 V beträgt. In diesem Fall würde SW1 80 V sehen.
+1 an das OP, um die Spannungsgrenze an SW1 zu bemerken.

Eine andere Möglichkeit, die Ausgangsspannung der oben erwähnten LT1073-Schaltung zu erhöhen, besteht darin, weitere Spannungsvervielfacherstufen hinzuzufügen. Jede Stufe kann dem Ausgang eine Spannung bis zu 50 V hinzufügen (gleich der Ausgangsspannung der Boost-Stufe).

Eine Schaltung, die einen Ausgang von 500 Volt aus einigen Volt Gleichstrom liefert, verwendet normalerweise einen Ausgangstransformator. Sie könnten dies mit einem einstufigen Aufwärtswandler erreichen, aber der Umgang mit Streukapazitäten (die dazu neigen, die erreichte Spitzenspannung zu begrenzen) wird schwierig, und wenn die Dinge „überspringen“ und die 500 V in die Eingangsschaltung gelangen, werden sie tatsächlich sehr überfordert.

Das Nixie-Röhren-Netzteil mit <= 220 VDC -Ausgang, auf das ich mich in meiner Antwort auf die 160-V-Frage bezog, kann auf 500 V erweitert werden, ABER es war bereits layoutabhängig, und der Autor empfahl, seinem Design und seiner Leiterplatte zu folgen. Eine Erweiterung auf 500 V wäre wesentlich schwieriger, da die Energiespeicherung in Kondensatoren mit V ^ 2 zunimmt, sodass ein (500/200) ^ 2 = ~ 6: 1-Layout viel kritischer wird.

Hinzufügen einer Sekundärwicklung wie beim EDN 1-kV-Konverter {siehe Begleitartikel hier } oder mit einem MC34063 unter Verwendung von zB Abbildung 25 Seite 17 im Datenblatt

Unten ist eine "nur indikative" etwas modifizierte Version der EDN-1-kV-Versorgung, um etwas zu zeigen, das funktionieren würde. Siehe Artikel oben für Details. Ich habe den Ausgangsstromschutz-FET entfernt (und die nicht verwendeten Komponenten an Ort und Stelle gelassen) und den Spannungsverdreifacher entfernt.

MC34063 Anlaufspannung.

Du hast gefragt

Angenommen, ich verwende den üblichen kostengünstigen MC34063. Wären 3 V das absolute Minimum, auf das ich gehen könnte?

Das Datenblatt , Seite 7, Tabelle 8, besagt, dass die minimale Startspannung 2,1 Volt **typisch* mit MC34063A und 1,5 V typisch mit MC34063E beträgt.
Dies wird durch die Sternspannung des Oszillators begrenzt, und Sie möchten sich mit Problemen mit der Ausgangsansteuerung usw. befassen. Wenn Sie mit einem MC34063 wirklich einen möglichst geringen Vin wünschen, können Sie eine lokale Versorgung bereitstellen, die von seinem eigenen Ausgang angesteuert wird, sobald er in Betrieb ist. Sie könnten eine solche Schaltung wahrscheinlich mit zwei Zellen (NimH oder Alkaline oder ...) mit der gebotenen Sorgfalt beim Design betreiben.

Ich habe selbst noch keinen mit dieser Art von Boost gemacht, aber ich habe Designs von 5-V- bis 400-V-Wandlern gesehen, die mehrere Stufen einer DCDC-Architektur vom Boost-Typ verwenden.
Ich verstehe, dass Sie sehr vorsichtig sein müssen, wenn Oberschwingungen der Schaltfrequenz jeder Stufe die nächste beeinflussen. Das Synchronisieren der Stufen hilft.
Sie haben den Vorteil, dass die GM-Röhre bei hoher Spannung sehr wenig Strom (10 bis 100 uA Spitzenwert) aufnimmt, sodass ein Spannungsvervielfacher vom Leitertyp, der am Ende einer Rücklaufsperre hängt, möglicherweise die bessere Wahl ist.

Der LT1073 ist ein Gate-Oszillator-Konverter. Der MC34063 ist ein Konverter mit konstanter Periode. Keiner dieser Ansätze baut schnell eine hohe Spannung auf. Die Einschaltdauer ändert sich während der Rampe von 0 auf 500 V dramatisch. Ein Fotoblitzladegerät, wie z

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

kommt dem großen Spannungsbereich besser entgegen. Es liefert in kürzester Zeit eine konstante Energie pro Zyklus, indem es erkennt, wann die Energie geliefert wurde. Auch der diskontinuierliche Betrieb entlastet die Bauteile.

Flyback funktioniert bei diesen hohen Spannungen gut. Boost nicht. Auch die Magnetik muss gegenüber den Spannungen tolerant sein.

Bitte berücksichtigen Sie die Sicherheit bei diesem Design. Was passiert mit der gespeicherten Ladung im Ausgang, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird? Welcher Schutz wird verwendet, um den Kontakt des Benutzers mit den Hochspannungsknoten zu verhindern?