3V-500V DCコンバーター


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GM(ガイガー・ミュラー)管のようなアプリケーション用に3Vから500VのDCコンバーターを作っています。基本的に管はそれを渡って500Vを見る必要があります。私はこの関連するスレッドをここで読みました: 5Vから160V DCコンバーター 、そして私はいくつかのクエリを持っています:

  1. なるLT1073のこのapplication.WhatはSW1ピンでLT1073が感じる最大電圧になり回路が適していますか?SW1ピンMAXは50Vと記載されています。これは供給電圧から独立していますか?
  2. 一般的な低コストのMC34063を使用しているとしたら、3Vは絶対的な最小値になりますか?ブーストコンバーターの代わりにフライバックトポロジを使用するとします。追加の外部スイッチの代わりにMC34063の内部スイッチを使用して取得できますか?電流引き込みよりも、HVの方が外部スイッチが必要だと思います。

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では、500 Vでどれだけの電流が必要ですか、またどれくらいの期間必要ですか?
テラクラボ2012年

以前のコメントについて同上。現在の要件と周波数または負荷特性を指定する必要があります。ここにも探検してみてください。ti.com/ww/en/analog/webench/power.shtml
shimofuri

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こんにちは、私は今これに気づきました。私は通常、このページの下部を見回していました:-)。必要な電流は約120uAです。基本的に、チューブは照射時に伝導します。これが発生する可能性のある最大時間は、1秒あたり5000パルスです。
EmbSysDev 2012年

回答:


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500V電源を数uAに対応させることは、実際には非常に簡単です。

ここに画像の説明を入力してください
TechLib.comから

変圧器は一般的な1:1絶縁変圧器にすることができます。ラジオシャックで購入できる電話絶縁変圧器は非常にうまく機能します。

ただし、この電源は実際の電力を供給することはできません。ガイガーカウンターには最適ですが、負荷が未満の場合、過負荷になり始めます。50MΩ


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ブーストコンバーターの一般的な保守的な推奨事項は、1つのステージで6(6)倍以上ブーストしないことです。ブースト係数が高くなると、フィードバックループを安定させるのが難しくなります。3Vから500Vへの移行は6倍以上です。

フライバックトポロジが機能する可能性があります。12Vから150Vの20Wフライバックを備えた設計を完了しました。これは、HV電源について説明するEDN記事です。1kV 電源は連続アーク(2004)を生成します。フライバックの後にダイオード/コンデンサのチャージポンプ乗算器が付いています。記事ではLTC1871が使用されていますが、ローサイドMOSFET(ブースト、フライバック、セピック)用に設計された他のPWMコントローラーもこの機能を実行できます。

3番目の可能性は、プッシュプルコンバーターです。

HV電源モジュールを購入したい場合は、EMCOのような場所に行くことができます。

私はこの関連するスレッドをここで読みました:5Vから160V DCコンバーター、そして私はいくつかのクエリを持っています:

  1. なるLT1073のこのapplication.WhatはSW1ピンでLT1073が感じる最大電圧になり回路が適していますか?SW1ピンMAXは50Vと記載されています。これは供給電圧から独立していますか?

[NA:この質問は、Linear Techのapp'note 47の 93ページの図D1のコンテキストにあると思います。これは、もともとZebonautによって5V〜160V DCスレッドで提案されたものです ]。

アプリケーションノートの回路は、ブーストとダイオード/コンデンサのチャージポンプ電圧ダブラーの組み合わせです。ブーストステージの出力は、合計の半分です(0.7Vのダイオードドロップを与えるか、数回かかります)。両方のステージは、単一の外部制御ループによって制御されます。元の図では、合計出力は90Vなので、ブーストステージの出力は約45Vです。SW1は、定格内の電圧を確認します。

Zebonautsの投稿では、フィードバック抵抗器を変更して、出力を合わせて160Vにするよう提案されていました。その場合、SW1は80Vになります。
SW1の電圧制限を通知するためにOPに+1。

前述のLT1073回路の出力電圧を上げるもう1つの方法は、電圧増倍段を追加することです。各ステージは、最大50Vの出力に電圧を追加できます(ブーストステージの出力電圧に等しい)。


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数ボルトのDCから500ボルトの出力を提供する回路は、通常、出力トランスを使用します。単段ブーストコンバーターでこれを達成できますが、浮遊容量(達成されるピーク電圧を制限する傾向がある)の扱いが難しくなり、「ギャングアグレ」と500Vが入力回路に入ると、それらは実際に非常にアグレをギャングします。

<= 220 VDCニキシー出力に含まチューブ用電源私は「160Vの質問」の答えに言及することをは500Vへの拡張が可能ですが、それはすでにレイアウト依存していたと著者が彼のデザイン&PCB以下を推奨しました。(500/200)^ 2 =〜6:1レイアウトが非常に重要になるため、コンデンサのエネルギー蓄積がV ^ 2として増加するため、それを500Vに拡張することはかなり困難になります。

EDN 1 kVコンバーターのように二次巻線を追加する{ ここに添付されている記事を参照 }またはMC34063を使用して、たとえば データシートの図25ページ17を使用

以下は、機能するものを示すためにEDN 1 kV電源の「表示のみ」の多少変更されたバージョンです。詳細については、上記の記事を参照してください。出力電流保護FETを削除し(未使用のコンポーネントはそのままにしました)、電圧トリプラーを削除しました。

ここに画像の説明を入力してください

ここに画像の説明を入力してください


MC34063起動電圧。

あなたが尋ねた

一般的な低コストのMC34063を使用しているとしたら、3Vは絶対的な最小値になりますか?

データシート 7ページの表8は、最小起動電圧は2.1ボルトMC34063AとMC34063Eと、典型的な1.5Vと**典型的な*であると言います。
これは、発振器のスター電圧によって制限され、出力ドライブの問題などを確認する必要があります。MC34063で可能な最小Vinが本当に必要な場合は、実行を開始したら、独自の出力によって駆動されるローカル電源を提供できます。設計上の注意を払えば、おそらく2つのセル(NimHまたはアルカリなど)からこのような回路を実行できます。


おかげで、実際には3x1,5V AAAセルパックを使用しています。uCと、ブーストコンバーターLM3578-5Vを搭載したバックライト付き英数字LCDがあります。バッテリーから最後のクーロンを取り出しようとしています。 PNPトランジスタとMOSFETに関する一般的なコンポーネントの推奨事項はありますか?
EmbSysDev 2012年

特にダイオードがさらに0.7V降下するため、FETは3Vで十分なVgsを取得できますか?おそらく、PNPを省略して、MC34063でゲートを直接駆動する方が良いでしょう。PNPの必要性を理解できませんでした。FETゲート電圧を放電するためですか?TIA !!
EmbSysDev 2012年

@EmbSysDev-MOSFETドライブは、設計に合わせて選択されたMOSFETにとって十分です:-)。非常に低いVgth MOSFET-約1V-を探したいので、約2Vの実際の動作電圧は十分です。私はこの種のcctに台湾のCETSEMIからの非常に優れたCES2310を使用していますが、西部では入手が困難です(ニュージーランドのサプライヤーが輸入しています)。他の代替案が利用可能です。しかし、それがMC34063などにローカル電源を提供できると私が言った理由です。起動すると、自己供給の12Vで動作するようになります。しかし、良いMOSFETで十分です。PNPはプルダウンエミッタフォロワであり、...への良好なターンオフドライブを提供します
ラッセルマクマホン

McMahon私はCES2310を調達しようとしていましたが、購入してもサンプリング量をサポートしていないようです.BSS138(Vgs 1.5V、Vds 20V、200mA)を並列化して必要な電流容量を得ることが可能かどうか疑問に思いました。
EmbSysDev 2012

@ RussellMcMahon、MC34063Aを2.1Vの入力電圧で動作させる方法は?電圧降下があるため、VccへのダイオードOR入力および出力電圧を使用しても機能しません。2セルのNi-MHから5V、100mAの昇圧コンバーターを作成しようとしています。
abdullah kahraman

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私はそのようなブーストを自分で行ったわけではありませんが、ブーストタイプDCDCアーキテクチャの複数のステージを使用する5Vから400Vへのコンバータの設計を見てきました。
各ステージのスイッチング周波数の高調波が次のステージに影響することに注意する必要があることを理解しています。ステージを同期すると役立ちます。
GM管は高電圧で非常に少ない電流(数十から数百uAピーク)を取るという利点があるので、フライバックの端にぶら下がっているラダータイプの電圧増倍器がより良い選択かもしれません。


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LT1073はゲート付き発振器コンバータです。MC34063は、定周期コンバーターです。これらのアプローチはどちらも、高電圧を急速に増加させることはありません。デューティサイクルは0〜500 Vのランプ中に劇的に変化します。

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

広い電圧範囲に対応します。エネルギーが供給されたことを検出することにより、サイクルごとに一定のエネルギーを可能な限り最短時間で供給します。不連続な動作により、コンポーネントのストレスも緩和されます。

フライバックはこれらの高電圧でうまく機能します。ブーストはしません。また、磁気学は電圧に耐える必要があります。

この設計では安全性を考慮してください。電源を切ると、出力に蓄積された電荷はどうなりますか?高電圧ノードとのユーザーの接触を防ぐためにどのような保護が使用されていますか?


電圧は、「小さなキャップ」を充電するために使用されます。0.1uF。装置全体がプラスチックの箱に入っているため、ユーザーがHVに触れることはできません。
EmbSysDev 2012年
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