電源装置の高DC電圧から低DC電圧を得る最良の方法は？

200V DC電源入力があり、外部電圧なしで、制御電子回路をオフにするために約50mAで12V-24V電圧を生成する必要があります。

私はツェナーダイオードと分圧器の可能性について検討しましたが、電力を浪費しすぎています。上部の抵抗は9.4Wを消費して0.6Wを提供する必要があります。これはとんでもない無駄であり、処理が困難です。私はスイッチモードの壁のいぼがどのようにそれを行うかを見ようとしましたが、それらは出力から自分自身に電力を供給するある種の奇妙なメカニズムを持っているようです。（私は彼らが最初に電圧を得る方法も理解していません。）

この問題は、ブートストラップとして知られています。低電圧ブーストコンバーターを設計する場合は、さらに問題になります。.1V 10Aのソースがある場合は、確かに1Wの電力があり、5Vで200mAに近い電力を生成できますが、一部の電子機器で使用できる電圧が必要です。この問題を解決するとすぐに、デバイスの出力で5V電源が便利かつ無期限に利用できます。

ここではブーストコンバーターのブートストラップの設計については説明しません（方法がわからないため...）が、降圧コンバーターの設計についてはどうすればよいかをお勧めします。

12Vで電力を供給されたときに120Vから12Vを生成できる回路があると仮定します。それはそれほど難しくありません、これを行うことができるいくつかのデザインがあります。 ウィキペディアにはシンプルなものがあります。さまざまなアプリケーションノートで他のユーザーを調べてみてください。スイッチが数百キロヘルツで発振する場合、数ミリ秒で使用可能な12V信号を生成しているはずです。

したがって、必要なのは、わずか数ミリ秒間デバイスに電力を供給する電圧を生成し、それをオフにする方法です。抵抗器の直後にトランジスタを備えた単純な抵抗器/ 12Vツェナーダイオードシステムで結構です。回路の出力へのゲートを備えたPMOSは、レギュレータが動作し始めた直後にこのソースをオフにする必要があります。起動時に負荷が切断されていることを確認する必要があります。これにより、シャントレギュレーターがレギュレーションから外れる可能性があります。

問題を2つのステップに分解します。

1. 外部12Vソースから電力を供給しながら、200Vから12Vを生成します。
2. 外部ソースなしで数ミリ秒間200Vから12Vを生成します。

次に、2つを組み合わせます。最初のものは間違いなくより興味深いです、多くの教科書は2番目の問題をスキップします。私の教授は講義の際の付記としてそれを述べました。

他の回答では、おそらく整流回路の後にACスイッチモードレギュレーターをタップするだけでよいと指摘されていますが、それがどのように機能するかについても知りたいと思います。

http://www.sparkfun.com/products/10214

この充電器の定格は100〜240 VACですが、switchmode電源が最初に行うことは入力電圧を整流することです。そのため、200 VDCで正常に動作します。

（もちろん、この種類の電源をさまざまな出力電圧で購入できます。）

@markrangesの提案に従って、85-264 V AC 110-340V DC入力および12 V、420 ​​mA出力を実行するDigi-Keyでの提案を次に示します。

まず、コントローラを+ 176Vでフロートさせることができますか？これにより、電圧を下げる必要がなくなります。I / O回路はより洗練されている必要があります。

電圧を下げるには2つの方法があります。電力を消費する（線形調整）か、スイッチを切り替えて出力を平滑化する（降圧）かです。理想的には、200Vラインから6mAしか引き出せませんが、バックコンバーターでは損失が発生します。低電力用に作られたHV DC-DCバックを見たことがありません。価値がある場合は、自分で作成する必要があります。

どちらがより大きな損失をもたらすかはわかりません。それはいくらですか？：D

あなたが探しているのは、高電圧DC-DCコンバータだと思います。ここにあるようなもの：http : //www.powerstream.com/dcdc.htm

動作理論については、http://en.wikipedia.org/wiki/Buck_converterおよびhttp://en.wikipedia.org/wiki/Switched-mode_power_supplyを読むことをお勧めします。電力を得る方法に対する簡単な答えは、フィードバック回路です。

切り替えモードのウォールワートは非常にシンプルです。入力電圧を整流し（すでに200VDCであるため、心配する必要はありません）、かなり高い周波数のPWM波形に変換します。トランスは、PWM周波数で動作するため、かなり小型で軽量になります。トランスの巻数比を使用して、目的の電圧に降圧し、その後、スイッチングレギュレーターの場合と同様にフィルター処理またはさらに調整します。（主電源/高電圧で動作している）PWMコントローラへのフィードバックループは、通常、フォトカプラで行われるため、高電圧側と低電圧側が完全に分離されます。あなたのケースではそれをスキップできるかもしれません。

理想的なのは、フライバックまたはフィードフォワードスイッチングコントローラーです。 線形の例をいくつか示します。 しかし、あなたの問題は、200VDCが本当に高いということになるでしょう。100Vを超える入力をサポートするDC-DCコントローラーを見たことがありません。

ただし、通常は200Vをはるかに超える可能性がある整流された主電圧で使用するように設計されているAC-DCスイッチングコントローラーを適合させることができるはずです。

たとえば、STはそのようなコントローラの束を作ります。私はこれまで試したことはありませんが、最小限の変更で200VDCのこのタイプのトポロジを使用できると思います。動作モードをさらに調査する必要があります。同様の部品のメーカーがもっとたくさんあると思います。

Power IntegrationsのLinkswitch TNデバイスを確認してください。これらのデバイスは、絶縁が不要であると想定して、効率と低コストで目的どおりに動作します。