Estoy haciendo un convertidor de CC de 3 V a 500 V para una aplicación de tubo GM (Geiger-Müller). Básicamente, el tubo necesita ver 500 V a través de él. Leí este hilo relevante aquí: convertidor de CC de 5 V a 160 V y tengo un par de consultas:
Hacer que un suministro de 500 V sea capaz de unos pocos uA es bastante trivial:
El transformador puede ser cualquier transformador de aislamiento genérico 1:1, los transformadores de aislamiento para teléfono que puedes comprar en radioshack funcionan bastante bien.
Sin embargo, esta fuente de alimentación no es capaz de suministrar energía real. Funciona muy bien para un contador geiger, pero si tiene una carga más pequeña, entonces ~ , comenzarás a sobrecargarlo.
Una recomendación conservadora típica para los convertidores elevadores es no aumentar más de un factor de 6 (seis) en una sola etapa. Es más difícil hacer que el ciclo de retroalimentación sea estable con factores de impulso más altos. Pasar de 3V a 500V es mucho más que 6x.
La topología flyback podría funcionar. Acabo de hacer un diseño, que tenía un flyback de 12V a 150V 20W. Aquí hay un artículo de EDN que describe un suministro de alta tensión: El suministro de energía de 1 kV produce un arco continuo (2004). Tiene un flyback seguido de un multiplicador de bomba de carga de diodo/capacitor. LTC1871 se usa en el artículo, pero otros controladores PWM diseñados para MOSFET de lado bajo (boost, flyback, sepic) también pueden hacer este trabajo.
Una tercera posibilidad es un convertidor push-pull.
Si desea comprar un módulo de fuente de alimentación HV, puede ir a un lugar como EMCO .
Leí este hilo relevante aquí: convertidor de CC de 5 V a 160 V y tengo un par de consultas:
- ¿Sería adecuado el circuito LT1073 para esta aplicación? ¿Cuál sería el voltaje máximo que sentiría el LT1073 en el pin SW1? SW1 pin MAX se menciona como 50V. ¿Es esto independiente de la tensión de alimentación?
[NA: Creo que esta pregunta está en el contexto de la figura D1 en la página 93 de la nota 47 de la aplicación de Linear Tech , que fue sugerida originalmente por Zebonaut en un hilo de 5 V a 160 V CC ].
El circuito en la nota de la aplicación es una combinación de un refuerzo y un duplicador de voltaje de la bomba de carga de diodo/capacitor . La salida de la etapa de refuerzo es la mitad del total (más o menos unas pocas caídas de diodo de 0,7 V). Ambas etapas están controladas por un solo lazo de control externo. En la figura original, la salida combinada es de 90 V, por lo que la salida de la etapa de refuerzo es de alrededor de 45 V. SW1 ve el voltaje dentro de su clasificación.
La publicación de Zebonauts sugería cambiar las resistencias de retroalimentación para que la salida combinada sea de 160V. En ese caso SW1 vería 80V.
+1 al OP por notar el límite de voltaje en SW1.
Otra forma de aumentar el voltaje de salida del circuito LT1073 mencionado anteriormente es agregar más etapas multiplicadoras de voltaje. Cada etapa puede agregar hasta 50V el voltaje de salida (igual al voltaje de salida de la etapa de refuerzo).
Un circuito para proporcionar una salida de 500 Vol desde unos pocos voltios de CC generalmente usará un transformador de salida. Podría lograr esto con un convertidor elevador de una sola etapa, pero lidiar con la capacitancia parásita (que tiende a limitar el voltaje máximo alcanzado) se vuelve difícil y si las cosas se agrupan y los 500 V ingresan al circuito de entrada, se agruparán de hecho.
La fuente de alimentación del tubo Nixie de salida <= 220 V CC a la que me referí en mi respuesta a la 'pregunta de 160 V' ES capaz de extenderse a 500 V, PERO ya dependía del diseño y el autor recomendó seguir su diseño y PCB. extenderlo a 500 V sería sustancialmente más difícil ya que el almacenamiento de energía en los condensadores aumenta a medida que V ^ 2, por lo que (500/200) ^ 2 = ~ el diseño 6: 1 se vuelve mucho más crítico.
Agregar un devanado secundario como en el convertidor EDN de 1 kV {consulte el artículo adjunto aquí } o con un MC34063 usando, por ejemplo , la figura 25, página 17 en la hoja de datos
A continuación se muestra una versión algo modificada "solo indicativa" del suministro EDN de 1 kV para mostrar algo que funcionaría. Consulte el artículo anterior para obtener más información. Eliminé el FET de protección de corriente de salida (y dejé los componentes no utilizados en su lugar) y eliminé el triplicador de voltaje.
Voltaje de arranque MC34063.
Tu preguntaste
Supongamos que uso el MC34063 común de bajo costo, ¿sería 3V el mínimo absoluto al que podría bajar?
La tabla 8 de la página 7 de la hoja de datos indica que el voltaje de arranque mínimo es de 2,1 voltios **típico* con MC34063A y 1,5 V típico con MC34063E.
Esto está limitado por el voltaje de la estrella del oscilador y le gustaría ver los problemas de la unidad de salida, etc. Si realmente quisiera el Vin mínimo posible con un MC34063, podría proporcionar un suministro local impulsado por su propia salida una vez que comenzó a funcionar. Probablemente podría ejecutar un circuito de este tipo desde dos celdas (NimH o Alkaline o ...) con el debido cuidado en el diseño.
No he hecho uno con ese tipo de impulso, pero he visto diseños de convertidores de 5 V a 400 V que utilizan varias etapas de arquitectura DCDC de tipo impulso.
Entiendo que hay que tener mucho cuidado con los armónicos de la frecuencia de conmutación de cada etapa que afectan a la siguiente. Sincronizar las etapas ayuda.
Tiene la ventaja de que el tubo GM toma muy poca corriente (de 10 a 100 de uA pico) a un alto voltaje, por lo que un multiplicador de voltaje tipo escalera que cuelga del extremo de un flyback podría ser una mejor opción.
El LT1073 es un convertidor de oscilador controlado. El MC34063 es un convertidor de período constante. Ninguno de estos enfoques genera un alto voltaje rápidamente. El ciclo de trabajo cambia drásticamente durante la rampa de 0 a 500 V. Un cargador de flash fotográfico, como
http://www.digikey.ca/product-detail/en/TPS65563ARGTR/296-23687-1-ND/1927748
acomoda mejor el amplio rango de voltaje. Entrega una energía constante por ciclo en el menor tiempo posible, al detectar cuando se ha entregado la energía. El funcionamiento discontinuo también alivia las tensiones de los componentes.
Flyback funciona bien con estos altos voltajes. Impulso no lo hace. Además, el magnetismo deberá ser tolerante con los voltajes.
Considere la seguridad en este diseño. ¿Qué sucede con la carga almacenada en la salida cuando se quita la energía? ¿Qué protección se utiliza para evitar el contacto del usuario con los nodos de alta tensión?
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