3V zu 500V DC Wandler

Ich mache 3V zu 500V DC Wandler für eine GM (Geiger-Müller) Röhrenanwendung. Grundsätzlich muss die Röhre 500 V über sie sehen. Ich habe diesen relevanten Thread hier gelesen: 5V zu 160V DC Wandler und ich habe ein paar Fragen:

1. Wäre die LT1073- Schaltung für diese Anwendung geeignet. Wie hoch wäre die maximale Spannung, die der LT1073 am SW1-Pin empfindet? SW1 Pin MAX wird als 50V bezeichnet. Ist das unabhängig von der Versorgungsspannung?
2. Angenommen, ich verwende den üblichen kostengünstigen MC34063. Wäre 3 V das absolute Minimum, auf das ich sinken könnte? Angenommen, ich verwende eine Flyback-Topologie anstelle eines Aufwärtswandlers. Kann ich den internen Schalter des MC34063 anstelle eines zusätzlichen externen Schalters verwenden? Ich nehme an, der externe Schalter wird mehr für die HV benötigt als für den Stromverbrauch.

Es ist eigentlich ziemlich trivial, eine 500-V-Versorgung mit einigen uA zu betreiben:

Von TechLib.com

Der Transformator kann ein beliebiger generischer 1: 1-Trenntransformator sein. Die Telefon-Trenntransformatoren, die Sie bei Radioshack kaufen können, funktionieren recht gut.

$50M\Omega$

Eine typische konservative Empfehlung für Aufwärtswandler besteht darin, in einer einzigen Stufe nicht mehr als den Faktor 6 (sechs) aufzuladen. Es ist schwieriger, die Rückkopplungsschleife bei höheren Boost-Faktoren stabil zu machen. Von 3V auf 500V zu gehen ist viel mehr als 6x.

Die Flyback-Topologie könnte funktionieren. Ich habe gerade ein Design gemacht, das einen 12V bis 150V 20W Flyback hatte. Hier ist ein EDN-Artikel, der eine HV-Versorgung beschreibt: Eine 1-kV-Stromversorgung erzeugt einen kontinuierlichen Lichtbogen (2004). Es hat einen Flyback, gefolgt von einem Dioden- / Kondensator-Ladungspumpenmultiplikator. LTC1871 wird in diesem Artikel verwendet, aber auch andere PWM-Controller, die für Low-Side-MOSFETs (Boost, Flyback, Sepic) ausgelegt sind, können diese Aufgabe übernehmen.

Eine dritte Möglichkeit ist ein Gegentaktwandler.

Wenn Sie ein HV-Netzteilmodul kaufen möchten, können Sie sich an einen Ort wie EMCO wenden .

Ich habe diesen relevanten Thread hier gelesen: 5V zu 160V DC Wandler und ich habe ein paar Fragen:

1. Wäre die LT1073- Schaltung für diese Anwendung geeignet. Wie hoch wäre die maximale Spannung, die der LT1073 am SW1-Pin empfindet? SW1 Pin MAX wird als 50V bezeichnet. Ist das unabhängig von der Versorgungsspannung?

[NA: Ich denke, diese Frage steht im Zusammenhang mit Abbildung D1 auf Seite 93 der App'note 47 von Linear Tech , die ursprünglich von Zebonaut in einem 5-V- bis 160-V-DC-Thread vorgeschlagen wurde. ]

Die Schaltung in der App Note ist eine Kombination aus einem Boost- und eine Diode / Kondensator-Ladungspumpenspannung Verdoppler . Der Ausgang der Boost-Stufe beträgt die Hälfte der Gesamtleistung (einige 0,7-V-Diodentropfen geben oder nehmen). Beide Stufen werden von einem einzigen äußeren Regelkreis gesteuert. In der ursprünglichen Abbildung beträgt der kombinierte Ausgang 90 V, sodass der Ausgang der Boost-Stufe etwa 45 V beträgt. SW1 sieht die Spannung innerhalb seiner Nennleistung.

Zebonauts Post schlug vor, die Rückkopplungswiderstände so zu ändern, dass der kombinierte Ausgang 160 V beträgt. In diesem Fall würde SW1 80 V sehen.
+1 an das OP zum Erkennen der Spannungsgrenze an SW1.

Eine andere Möglichkeit, die Ausgangsspannung der oben genannten LT1073-Schaltung zu erhöhen, besteht darin, mehr Spannungsvervielfacherstufen hinzuzufügen. Jede Stufe kann dem Ausgang eine Spannung von bis zu 50 V hinzufügen (gleich der Ausgangsspannung der Boost-Stufe).

Eine Schaltung zur Bereitstellung eines 500-Volt-Ausgangs von einigen Volt Gleichstrom verwendet normalerweise einen Ausgangstransformator. Sie könnten dies mit einem einstufigen Aufwärtswandler erreichen, aber der Umgang mit Streukapazitäten (die dazu neigen, die erreichte Spitzenspannung zu begrenzen) wird schwierig, und wenn Dinge "gruppieren" und die 500 V in die Eingangsschaltung gelangen, werden sie tatsächlich sehr aglaen.

Das Nixie-Röhrennetzteil mit <= 220 VDC-Ausgang , auf das ich in meiner Antwort auf die Frage „160 V“ Bezug genommen habe, kann auf 500 V erweitert werden , war jedoch bereits vom Layout abhängig und der Autor empfahl, seinem Design und seiner Leiterplatte zu folgen. Eine Erweiterung auf 500 V wäre wesentlich schwieriger, da der Energiespeicher in Kondensatoren mit V ^ 2 zunimmt, so dass das Layout (500/200) ^ 2 = ~ 6: 1 viel kritischer wird.

Hinzufügen einer Sekundärwicklung wie im EDN 1-kV-Wandler (siehe Begleitartikel hier ) oder mit einem MC34063 unter Verwendung von z. B. Abbildung 25 Seite 17 im Datenblatt

Unten finden Sie eine "nur als Hinweis" modifizierte Version der EDN 1-kV-Versorgung, um etwas zu zeigen, das funktionieren würde. Siehe Artikel oben für Details. Ich habe den Ausgangsstromschutz-FET entfernt (und die nicht verwendeten Komponenten an Ort und Stelle gelassen) und den Spannungsverdreifacher entfernt.

Anlaufspannung MC34063.

Du hast gefragt

Angenommen, ich verwende den üblichen kostengünstigen MC34063. Wäre 3 V das absolute Minimum, auf das ich sinken könnte?

Das Datenblatt Seite 7 Tabelle 8 besagt, dass die minimale Startspannung 2,1 Volt ** typisch * für MC34063A und 1,5 V typisch für MC34063E beträgt.
Dies wird durch die Oszillatorsternspannung begrenzt, und Sie möchten sich mit Problemen mit dem Ausgangsantrieb usw. befassen. Wenn Sie mit einem MC34063 wirklich ein möglichst geringes Vin wünschen, können Sie eine lokale Versorgung bereitstellen, die von seinem eigenen Ausgang angetrieben wird, sobald dieser in Betrieb genommen wird. Sie könnten wahrscheinlich eine solche Schaltung mit der gebotenen Sorgfalt von zwei Zellen (NimH oder Alkaline oder ...) aus betreiben.

Ich habe selbst noch keinen mit dieser Art von Boost durchgeführt, aber ich habe Entwürfe von 5-V- bis 400-V-Wandlern gesehen, die mehrere Stufen der DCDC-Architektur vom Boost-Typ verwenden.
Ich verstehe, dass Sie sehr vorsichtig mit den Harmonischen der Schaltfrequenz jeder Stufe sein müssen, die sich auf die nächste auswirkt. Das Synchronisieren der Stufen hilft.
Sie haben den Vorteil, dass die GM-Röhre bei hoher Spannung nur sehr wenig Strom (10 bis 100 uA Spitze) aufnimmt. Daher ist ein am Ende eines Rücklaufs hängender Spannungsvervielfacher vom Leitertyp möglicherweise die bessere Wahl.

Der LT1073 ist ein Gate-Oszillator-Wandler. Der MC34063 ist ein Konverter mit konstanter Periode. Keiner dieser Ansätze baut schnell eine Hochspannung auf. Das Tastverhältnis ändert sich während der Rampe dramatisch von 0 auf 500 V. Ein Fotoblitzladegerät, wie z

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

passt den großen Spannungsbereich besser an. Es liefert in kürzester Zeit eine konstante Energie pro Zyklus, indem es erkennt, wann die Energie geliefert wurde. Ein diskontinuierlicher Betrieb verringert auch die Bauteilspannungen.

Flyback funktioniert gut bei diesen hohen Spannungen. Boost nicht. Auch die Magnete müssen gegenüber den Spannungen tolerant sein.

Bitte beachten Sie die Sicherheit bei diesem Design. Was passiert mit der im Ausgang gespeicherten Ladung, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird? Welcher Schutz wird verwendet, um den Benutzerkontakt mit den Hochspannungsknoten zu verhindern?