¿Hacer un aumento de 5kV, 0.001A (5W) desde 12V?

En esa alta relación de aumento, buscaría un transformador que hiciera la mayor parte del trabajo. Con los devanados correctos, puede conducir el primario desde un puente H directamente desde los 9-15 V CC. Otra opción con un voltaje de entrada tan bajo es un primario con derivación central. El grifo central está conectado a la alimentación de entrada de CC, y cada extremo tiene un interruptor lateral bajo, que alternativamente baja.

Con unas pocas ondas cuadradas de 100 kHz en la entrada, no se requeriría un transformador muy grande para sacar 5 W. Todo el circuito con transformador debe poder caber fácilmente en la palma de la mano o en la mano.

La forma en que realiza la regulación es asegurándose de que la onda cuadrada de voltaje mínimo (cuando su entrada está en 9 V) pueda causar los 5 kV a 1 mA de salida. En el lado de salida, coloca algo que mide la cantidad que desea regular y activa un optoaislador cuando está por encima del límite. En el lado de entrada, simplemente mata la oscilación cada vez que el opto está activo.

Por lo que dice, no parece que realmente necesite aislamiento, pero a 5 kV es una buena idea para la seguridad. Podría obtener la misma potencia con un autotransformador, pero entonces la salida no estaría aislada. A menos que esto vaya a una situación muy controlada o una caja totalmente sellada, consideraría que la seguridad adicional del aislamiento total es una buena compensación.

5 W a alto voltaje es territorio principal para un convertidor de topología flyback.

El LT3751 se puede utilizar como controlador, por ejemplo. El magnetismo flyback parece un transformador, pero en realidad se usa como un inductor de devanados múltiples.

Aquí hay un artículo útil sobre el diseño de transformadores flyback (el libro de Billings tiene mucha más información). Necesitará un núcleo con huecos para un flyback.

En el pasado he hecho esto: -

• Diseñó un regulador reductor simple que se puede controlar para producir un voltaje de salida en el rango de menos de 1 voltio a casi 12 voltios. Esta es la forma en que se controla la salida del alto voltaje. Linear Technology produce un chip PWM muy útil que tiene voltaje de entrada y ciclo de trabajo de salida; esto puede alimentar dos FET cableados sincrónicamente. (Alrededor del 95% de eficiencia a aproximadamente 100 kHz es bastante alcanzable)
• El voltaje anterior se alimenta a la derivación central del devanado primario de un transformador.
• Los exteriores del devanado primario están conectados a tierra por MOSFET de baja resistencia alternativamente a (digamos) 50 kHz. Cuidado suficiente para garantizar que los dos estados no se superpongan: un poco de lógica y un filtro RC pueden garantizar esto fácilmente.
• El lado secundario TIENE que estar enrollado para evitar una resonancia significativa a 50 kHz o habrá algunas partes quemadas. Esta es la parte complicada y apuntaría a un voltaje de alrededor de 2 a 3 kV pico.
• Entonces usaría un multiplicador de diodos cockcroft walton

Utilicé la misma idea que la anterior para generar 50 kV para una fuente de alimentación de tubo de rayos X.

Use un simulador hasta la saciedad para esto: enrolle un secundario típico, mida su frecuencia de resonancia, conecte los números en el simulador y tal vez reajuste la frecuencia operativa de la etapa final para que sea un poco más baja. Infórmese sobre devanados de transformadores de baja autocapacitancia y obtenga un carrete de esa cinta amarilla para separar las capas del secundario, pero lo principal es

TENGAN MUCHO CUIDADO porque esta salida puede ser letal.