3V至500V直流转换器


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我正在为通用(Geiger-Müller)管类应用制造3V至500V直流转换器。基本上,电子管需要在其两端看到500V的电压。我在这里阅读了此相关主题: 5V至160V DC转换器 ,我有几个查询:

  1. 将所述LT1073电路适合于此application.What将位于SW1销由LT1073感觉到的最大电压?SW1引脚MAX称为50V。这与电源电压无关吗?
  2. 假设我使用普通的低成本MC34063,那么3V是我可以降低到的绝对最小值吗?假设我使用反激拓扑而不是升压转换器,是否可以通过使用MC34063的内部开关而不是附加的外部开关来获得?我想,HV需要更多的外部开关,而不是消耗电流。

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那么,在500 V电压下需要多少电流,持续多长时间?
特拉克拉沃

同上一条评论。应规定电流要求和频率或负载特性。也尝试在这里探索:ti.com/ww/zh/analog/webench/power.shtml
shimofuri 2012年

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嗨,我现在才注意到这一点。我通常在页面底部浏览:-)。所需电流约为120uA。基本上,电子管在被辐射时会导电,这种情况下发生的最大时间是每秒5000个脉冲。
EmbSysDev 2012年

Answers:


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使500V电源能够提供几微安的电流实际上是微不足道的:

在此处输入图片说明
从TechLib.com

该变压器可以是任何通用的1:1隔离变压器,您可以在radioshack购买的电话隔离变压器效果很好。

但是,此电源无法提供任何有功功率。它对于geiger-counter非常有用,但是如果负载小于,您将开始超载。50MΩ


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升压转换器的典型保守建议是在单级中升压不超过6(六)倍。要使反馈环路在更高的升压因数下保持稳定是很困难的。从3V升至500V远远超过6倍。

反激拓扑可以工作。我刚刚完成了一个12V至150V 20W反激式设计。这是一篇描述高压电源的EDN文章:1-kV电源产生连续电弧(2004)。它具有反激功能,后接一个二极管/电容器电荷泵乘法器。本文中使用的是LTC1871,但其他为低端MOSFET设计的PWM控制器(升压,反激,Sepic)也可以做到这一点。

第三种可能性是推挽转换器。

如果要购买高压电源模块,可以到EMCO之类的地方。

我在这里阅读了此相关主题:5V至160V DC转换器,我有几个查询:

  1. 将所述LT1073电路适合于此application.What将位于SW1销由LT1073感觉到的最大电压?SW1引脚MAX称为50V。这与电源电压无关吗?

[NA:我认为,这个问题与尔特应用笔记47的第93页的图D1有关,它最初是由Zebonaut在5V至160V DC线程中提出的 ]。

应用笔记中的电路是升压和二极管/​​电容器电荷泵倍压器的组合。升压级的输出为总数的一半(给定或取几个0.7V的二极管压降)。两个阶段均由单个外部控制回路控制。在原始图中,组合输出为90V,因此升压级的输出约为45V。SW1看到其额定范围内的电压。

Zebonauts post建议改变反馈电阻,使组合输出为160V。在这种情况下,SW1将达到80V。
对OP +1,以注意SW1上的电压极限。

增加上述LT1073电路的输出电压的另一种方法是增加更多的电压倍增器级。每个级可以向输出加一个最高50V的电压(等于升压级的输出电压)。


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从几伏直流电提供500伏输出的电路通常将使用输出变压器。您可以使用单级升压转换器实现此目的,但是处理杂散电容(往往会限制所达到的峰值电压)变得很困难,并且如果事情“串音”和500V进入输入电路,它们的确会串音。

我在“ 160V问题”答案中提到的<= 220 VDC输出数码管电源能够扩展到500V,但已经取决于布局,作者建议遵循他的设计和PCB。当电容器的能量存储随着V ^ 2的增加而增加时,将其扩展到500V将变得更加困难,因此(500/200)^ 2 =〜6:1的布局变得更加关键。

添加次级绕组作为EDN 1千伏变换器 {见这里伴随物品 }或与MC34063使用例如 图25中第17页中的数据表

以下是EDN 1 kV电源的“仅指示性”略微修改版本,以显示某些功能。有关详细信息,请参见上面的文章。我已经卸下了输出电流保护FET(并将未使用的组件留在原处)并卸下了三倍电压。

在此处输入图片说明

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MC34063启动电压。

您问

假设我使用普通的低成本MC34063,那么3V是我可以降低到的绝对最小值吗?

数据表第7页表8表示最低启动电压为2.1伏**与MC34063A典型*和典型值为1.5V与MC34063E。
这受振荡器星形电压的限制,您需要查看输出驱动器问题等。如果您确实希望MC34063的Vin尽可能小,则可以在其开始运行时提供由其自己的输出驱动的本地电源。您可以通过适当的设计从两个单元(NimH或碱性或...)运行这样的电路。


谢谢,实际上我会使用3x1,5V AAA电池组,有一个uC和一个由升压转换器LM3578-5V供电的背光字母数字LCD,我只是想从电池中汲取最后的库仑电量。对PNP晶体管和MOSFET有任何通用组件建议吗?
EmbSysDev 2012年

FET是否会在3V时获得足够的Vgs,尤其是因为二极管又下降了0.7V?也许最好省略PNP并由MC34063直接驱动门?我不了解对PNP的需要,是为了给FET栅极电压放电吗?TIA!
EmbSysDev 2012年

@EmbSysDev-MOSFET驱动对于选择适合设计的MOSFET就足够了:-)。我要寻找一个非常低的Vgth MOSFET-大约1V-因此大约2V的实际工作电压就足够了。我将台湾CETSEMI的超棒CES2310用于此类CCT,但很难进入西方市场(新西兰供应商进口了一些)。其他替代方法也可用。但是,这就是为什么我说您可以为MC34063等提供本地电源的原因,因此一旦启动,它就可以在自供电的12V电压下运行。但是好的MOSFET就足够了。PNP是下拉发射极跟随器,可提供良好的熄火驱动器,以...
拉塞尔·麦克马洪

McMahon我曾尝试采购CES2310,但似乎即使购买也并不支持抽样数量。我想知道并联BSS138(Vgs 1.5V,Vds 20V,200mA)并获得所需的电流容量是否可行。
EmbSysDev 2012年

@RussellMcMahon,如何使MC34063A在2.1V输入电压下工作?使用二极管OR输入和输出电压至Vcc将不起作用,因为会存在电压降。.我试图用它制作2单元镍氢至5V,100mA升压转换器。
abdullah kahraman 2012年

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我自己还没有进行过这种升压,但是我已经看到了使用几级升压型DCDC架构的5V至400V转换器的设计。
我知道您必须非常小心影响每个级的开关频率的谐波。同步阶段会有所帮助。
您的优势在于,GM管在高压下仅需极少的电流(uA峰值为10到100的峰值),因此悬吊在反激电路末端的梯形电压倍增器可能是一个更好的选择。


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LT1073是门控振荡器转换器。MC34063是一个恒定周期转换器。这些方法都不能迅速建立高电压。在从0到500 V的斜坡期间,占空比会发生巨大变化。

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

更好地适应较大的电压范围。通过检测何时已传送能量,它可以在最短的时间内每个周期提供恒定的能量。不连续操作还可以减轻组件应力。

反激在这些高电压下工作良好。Boost没有。同样,磁性材料将需要容忍电压。

请在此设计中考虑安全性。断电后输出中存储的电荷会怎样?使用什么保护措施来防止用户接触高压节点?


该电压用于为“小电容”充电。0.1uF。整个仪器都放在一个塑料盒中,因此没有用户可以触摸HV。
EmbSysDev 2012年
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