3V से 500V डीसी कनवर्टर

Question

मैं GM (Geiger-Müller) ट्यूब तरह के एप्लिकेशन के लिए 3V से 500V DC कनवर्टर बना रहा हूं। मूल रूप से ट्यूब को 500 वी देखने की जरूरत है। मैंने इस संबंधित सूत्र को यहाँ पढ़ा: 5V से 160V DC कनवर्टर और मेरे पास कुछ क्वेरीज़ हैं:

1. क्या LT1073 सर्किट इस एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त होगा। SW1 पिन पर LT1073 द्वारा अधिकतम वोल्टेज क्या महसूस किया जाएगा? SW1 पिन मैक्स का उल्लेख 50V के रूप में किया गया है। क्या यह आपूर्ति वोल्टेज से स्वतंत्र है?
2. मान लीजिए कि मैं कॉमन लो कॉस्ट MC34063 का उपयोग करता हूं , तो क्या 3V निरपेक्ष न्यूनतम होगा जो मैं नीचे जा सकता हूं? मान लीजिए कि मैं एक बढ़ावा कनवर्टर के बजाय एक फ़्लायबैक टोपोलॉजी का उपयोग करता हूं, तो क्या मैं अतिरिक्त बाहरी स्विच के बजाय MC34063 के आंतरिक स्विच का उपयोग करके प्राप्त कर सकता हूं? मुझे लगता है कि बाहरी स्विच को एचवी के लिए वर्तमान के बजाय अधिक आवश्यक है।

Comments

तो, आपको 500 V पर कितने वर्तमान की आवश्यकता है, और कब तक?

— तेलक्लेवो

पिछली टिप्पणी पर डिट्टो वर्तमान आवश्यकता और आवृत्ति या लोडिंग विशेषता निर्दिष्ट की जानी चाहिए। यहाँ भी देखने का प्रयास करें: ti.com/ww/en/analog/webench/power.shtml

— shimofuri

हाय, मैंने अभी इस पर ध्यान दिया। मैं आमतौर पर इस पृष्ठ के निचले भाग में चारों ओर देख रहा था :-) वर्तमान की आवश्यकता लगभग 120uA है। मूल रूप से ट्यूब विकिरणित होने पर संचालित होता है। अधिकतम समय ऐसा हो सकता है प्रति सेकंड 5000 दालें।

— EmbSysDev

Answer 1

500V आपूर्ति को कुछ यूए के लिए सक्षम बनाना वास्तव में बहुत मामूली है:

TechLib.com से

ट्रांसफॉर्मर कोई भी जेनेरिक 1: 1 आइसोलेशन ट्रांसफॉर्मर हो सकता है, फोन आइसोलेशन ट्रांसफॉर्मर जिसे आप रेडियोसैक काम में काफी अच्छी तरह से खरीद सकते हैं।

हालांकि, यह बिजली आपूर्ति किसी भी वास्तविक बिजली की आपूर्ति करने में सक्षम नहीं है। यह एक geiger-counter के लिए बहुत अच्छा काम करता है, लेकिन अगर आपके पास लोड कम है तो ~$50M\Omega$, आप इसे अधिभार देना शुरू कर देंगे।

Answer 2

बूस्टर कन्वर्टर्स के लिए एक विशिष्ट रूढ़िवादी सिफारिश एक चरण में 6 (छह) के कारक से अधिक को बढ़ावा देने के लिए नहीं है। उच्चतर कारकों पर प्रतिक्रिया पाश को स्थिर बनाना कठिन है। 3V से 500V तक जाना 6x से बहुत अधिक है।

फ्लाईबैक टोपोलॉजी काम कर सकती थी। मैंने सिर्फ एक डिज़ाइन किया है, जिसमें 12V से 150V 20W फ्लाईबैक था। यहां एक ईडीएन लेख है जो एक एचवी आपूर्ति का वर्णन करता है: 1-केवी बिजली की आपूर्ति एक निरंतर चाप (2004) का उत्पादन करती है । इसमें डायोड / कैपेसिटर चार्ज-पंप मल्टीप्लायर के बाद एक फ्लाईबैक है। LTC1871 लेख में उपयोग किया जाता है, लेकिन कम पक्ष MOSFET (बूस्ट, फ्लाईबैक, सेपिक) के लिए डिज़ाइन किए गए अन्य PWM नियंत्रक इस काम को भी कर सकते हैं।

एक तीसरी संभावना एक धक्का-पुल कनवर्टर है।

यदि आप एक एचवी बिजली आपूर्ति मॉड्यूल खरीदना चाहते हैं, तो आप ईएमसीओ जैसी जगह पर जा सकते हैं ।

मैंने इस प्रासंगिक सूत्र को यहाँ पढ़ा: 5V से 160V DC कनवर्टर और मेरे पास कुछ क्वेरीज़ हैं:

1. क्या LT1073 सर्किट इस एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त होगा। SW1 पिन पर LT1073 द्वारा अधिकतम वोल्टेज क्या महसूस किया जाएगा? SW1 पिन मैक्स का उल्लेख 50V के रूप में किया गया है। क्या यह आपूर्ति वोल्टेज से स्वतंत्र है?

[NA: मुझे लगता है, यह प्रश्न रेखीय टेक के app'note 47 के पृष्ठ 93 पर चित्र D1 के संदर्भ में है , जो मूल रूप से 5V से 160V DC थ्रेड में Zebonaut द्वारा सुझाया गया था ]।

ऐप नोट में सर्किट एक बूस्ट और डायोड / कैपेसिटर चार्ज-पंप वोल्टेज डबलर का संयोजन है । आउटपुट बूस्ट स्टेज का है जो कुल का आधा है (कुछ 0.7V डायोड ड्रॉप्स दें या लें)। दोनों चरणों को एक एकल बाहरी नियंत्रण लूप द्वारा नियंत्रित किया जाता है। मूल आंकड़े में, संयुक्त आउटपुट 90V है, इसलिए बूस्ट स्टेज का आउटपुट लगभग 45V है। SW1 रेटिंग के भीतर वोल्टेज को देखता है।

Zebonauts पोस्ट प्रतिक्रिया प्रतिरोधों को बदलने का सुझाव दे रहा था ताकि संयुक्त आउटपुट 160V हो। उस स्थिति में SW1 80V देखेगा।
SW1 पर वोल्टेज सीमा को नोट करने के लिए ओपी को +1।

उपर्युक्त LT1073 सर्किट के तेह आउटपुट वोल्टेज को बढ़ाने का एक और तरीका अधिक वोल्टेज गुणक चरणों को जोड़ना है। प्रत्येक चरण 50V तक आउटपुट वोल्टेज (बूस्ट स्टेज के आउटपुट वोल्टेज के बराबर) जोड़ सकता है।

Answer 3

कुछ वोल्ट डीसी से 500 वोल्ट आउटपुट प्रदान करने के लिए एक सर्किट आमतौर पर एक आउटपुट ट्रांसफार्मर का उपयोग करेगा। आप इसे एकल चरण बूस्टर कनवर्टर के साथ प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन आवारा समाई (जो कि प्राप्त चरम वोल्टेज को सीमित करता है) के साथ काम करना मुश्किल हो जाता है और अगर चीजें 'गैंग एगले' और 500 वी इनपुट सर्किटरी में हो जाती हैं, तो वे वास्तव में बहुत ही एंगेल गैंग करेंगे।

<= 220 ग्राम रक्षा समिति ouput निक्सी ट्यूब बिजली की आपूर्ति है कि मैं में मेरे '160V सवाल' जवाब 500V करने के लिए विस्तार करने में सक्षम है करने के लिए भेजा, लेकिन यह पहले से ही लेआउट निर्भर करती थी और लेखक अपने डिजाइन और पीसीबी निम्नलिखित की सिफारिश की। इसे 500V तक विस्तारित करना काफी कठिन होगा क्योंकि कैपेसिटर में ऊर्जा भंडारण V ^ 2 के रूप में बढ़ता है (500/200) ^ 2 = ~ 6: 1 लेआउट बहुत अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है।

EDN 1 kV कन्वर्टर के रूप में माध्यमिक वाइंडिंग को जोड़ना {यहां एकॉम्पनिंग आर्टिकल देखें } या MC34063 के साथ डेटा शीट में फिगर 25 पेज 17 का उपयोग करना

नीचे एक "संकेत केवल" EDN 1 kV आपूर्ति का कुछ संशोधित संस्करण है जो कुछ काम करने के लिए दिखाएगा। विवरण के लिए ऊपर लेख देखें। मैंने आउटपुट वर्तमान सुरक्षा FET को हटा दिया है (और अप्रयुक्त घटकों को जगह में छोड़ दिया है) और वोल्टेज ट्रिपलर को हटा दिया है।

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MC34063 स्टार्टअप वोल्टेज।

तुम ने पूछा था

मान लीजिए कि मैं कॉमन लो कॉस्ट MC34063 का उपयोग करता हूं, तो क्या 3V निरपेक्ष न्यूनतम होगा जो मैं नीचे जा सकता हूं?

डेटापत्रक पेज 7 तालिका 8 कहते न्यूनतम स्टार्टअप वोल्टेज 2.1 वोल्ट है ** और MC34063A के साथ ठेठ * 1.5V MC34063E के साथ ठेठ।
यह थरथरानवाला स्टार वोल्टेज द्वारा सीमित है और आप आउटपुट ड्राइव के मुद्दों आदि को देखना चाहते हैं। यदि आप वास्तव में MC34063 के साथ न्यूनतम संभव विन चाहते थे तो आप एक स्थानीय सप्लाई प्रदान कर सकते हैं जो एक बार चलने के बाद अपने स्वयं के आउटपुट से संचालित हो सकती है। आप संभवतः दो सर्किट (निम या अल्कलीन या ...) से इस तरह के सर्किट को उचित डिजाइन देखभाल के साथ चला सकते हैं।

Comments

इसके लिए धन्यवाद। आमतौर पर मैं एक 3x1,5V एएए सेल पैक का उपयोग कर रहा हूं। यह एक यूसी है और एक बैक लाइट अल्फ़ान्यूमेरिक एलसीडी है जो एक बूस्ट कन्वर्टर LM3578-5V द्वारा संचालित है। मैं केवल बैटरी के साथ अंतिम कूपल को बाहर निकालने की कोशिश कर रहा हूं। PNP ट्रांजिस्टर और MOSFET के लिए कोई भी सामान्य घटक सिफारिशें?

— EmbSysDev

क्या FET को 3V पर पर्याप्त Vgs मिलेगा क्योंकि विशेष रूप से डायोड एक और 0.7V को गिराता है? शायद पीएनपी को छोड़ना और गेट को सीधे MC34063 से चलाना बेहतर होगा? मैं PNP की आवश्यकता को नहीं समझ सका, क्या यह FET गेट वोल्टेज के निर्वहन के लिए है? TIA !!

— एम्बेसीडेव

@EmbSysDev - MOSFET ड्राइव MOSFET के लिए पर्याप्त होगा जो डिज़ाइन के अनुरूप होगा :-)। मैं बहुत कम Vgth MOSFET की तलाश करूंगा - 1V के बारे में - इसलिए लगभग 2V का वास्तविक कार्यशील वोल्टेज पर्याप्त है। मैं इस तरह के cct के लिए ताइवान CETSEMI से पूरी तरह से शानदार CES2310 का उपयोग करता हूं - लेकिन पश्चिम में प्राप्त करना मुश्किल है (एक एनजेड आपूर्तिकर्ता कुछ आयात करता है)। अन्य अल्टरनेटिव उपलब्ध हैं। लेकिन यही कारण है कि मैंने कहा कि आप MC34063 आदि के लिए एक स्थानीय आपूर्ति प्रदान कर सकते हैं, इसलिए यह कहता है कि स्वंय की आपूर्ति 12V शुरू होने के बाद शुरू होती है। लेकिन अच्छा MOSFET पर्याप्त है। पीएनपी एक पुल डाउन एमिटर फॉलोअर है, जो अच्छी चाल के लिए ड्राइव प्रदान करता है ...

— रसेल मैकमोहन

मैकमोहन I CES2310 को स्रोत करने की कोशिश कर रहा था, लेकिन ऐसा लगता है कि वे खरीदे जाने पर भी नमूना मात्रा का समर्थन नहीं करते हैं। मैं सोच रहा था कि क्या यह BSS138 (Vgs 1.5V, Vds 20V, 200mA) के समानांतर संभव है और आवश्यक वर्तमान क्षमता प्राप्त करता है।

— EmbSysDev

@RussellMcMahon, 2.1V इनपुट वोल्टेज के साथ MC34063A कैसे काम करें? Vcc के लिए डायोड या इनपुट और आउटपुट वोल्टेज का उपयोग करने से काम नहीं चलेगा, क्योंकि वोल्टेज की गिरावट होगी .. मैं 2-सेल Ni-MH को 5V बनाने की कोशिश कर रहा हूं, 100mA इसके साथ कनवर्टर को बढ़ावा देता है।

— अब्दुल्लाह कहरामन

Answer 4

मैं खुद को बढ़ावा देने के उस प्रकार के साथ एक नहीं किया है, लेकिन मैं 5V से 400V कन्वर्टर्स के डिजाइन को बढ़ावा देने के प्रकार DCD वास्तुकला के कई चरणों का उपयोग कर देखा है।
मैं समझता हूं कि आपको अगले चरण को प्रभावित करने वाले प्रत्येक चरण की स्विचिंग आवृत्ति के हार्मोनिक्स के बारे में बहुत सावधान रहना होगा। चरणों को सिंक्रनाइज़ करने से मदद मिलती है।
आपको यह फायदा है कि उच्च वोल्टेज पर जीएम ट्यूब बहुत कम करंट (10 से 100 यूए चोटी का) लेती है, इसलिए फ्लाईबैक के अंत में लटकने वाली सीढ़ी टाइप वोल्टेज मल्टीप्लायर एक बेहतर विकल्प हो सकता है।

Answer 5

LT1073 एक गेटेड थरथरानवाला कनवर्टर है। MC34063 एक निरंतर अवधि कनवर्टर है। इनमें से न तो दृष्टिकोण जल्दी से एक उच्च वोल्टेज का निर्माण करते हैं। रैंप के दौरान 0 से 500 वी। के दौरान कर्तव्य चक्र नाटकीय रूप से बदल जाता है। फोटो फ्लैश चार्जर, जैसे

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

बड़े वोल्टेज रेंज को बेहतर ढंग से समायोजित करता है। यह कम से कम समय में निरंतर चक्र प्रति ऊर्जा वितरित करता है, यह पता लगाकर कि ऊर्जा कब पहुंचाई गई है। असंतुलित संचालन भी घटक तनाव को कम करता है।

फ्लाईबैक इन उच्च वोल्टेज पर अच्छी तरह से काम करता है। बूस्ट नहीं करता है। इसके अलावा, मैग्नेटिक्स को वोल्टेज के सहिष्णु होने की आवश्यकता होगी।

कृपया इस डिज़ाइन में सुरक्षा पर विचार करें। जब बिजली निकाल दी जाती है तो आउटपुट में संग्रहीत चार्ज का क्या होता है? उच्च वोल्टेज नोड्स के साथ उपयोगकर्ता के संपर्क को रोकने के लिए किस संरक्षण का उपयोग किया जाता है?

Comments

वोल्टेज का उपयोग "छोटी टोपी" सीए को चार्ज करने के लिए किया जाता है। 0.1uF। पूरा उपकरण एक प्लास्टिक बॉक्स में है, ताकि कोई भी उपयोगकर्ता HV को छूने में सक्षम न हो।

— EmbSysDev