Cara praktis untuk menghasilkan 1500V?

8

Merancang catu daya untuk detektor radiasi, perlu memasok hingga 1500V pada 2 mA dari listrik (170 Vdc).

Saya sebagian besar dianggap sebagai flyback converter, tetapi tidak dapat menemukan transformator flyback dengan gain N = ~ 16 (untuk gain 8 pada siklus tugas 50%) dengan nilai 1500V pada keluaran yang berkelok-kelok.

Melihat ke pompa pengisian / pengganda tegangan beberapa tetapi belum mendalam.

Juga baru-baru ini belajar tentang transformator inverter CCFL, tetapi masih perlu waktu untuk memahami mereka lebih baik.

Proyek ini membutuhkan ukuran dan berat yang kecil, jadi tidak disarankan menggunakan transformator besar.

Apa cara lain untuk meningkatkan tegangan yang mungkin saya lihat?

voltage transformer flyback

— SEBAGAI
sumber

1

Bagaimana dengan kaskade Villard? Mereka digunakan dalam televions kuno untuk tabung sinar katoda.

— Bart

2

Pertimbangkan inverter dengan rasio transformasi yang nyaman, kemudian gunakan ac ke pengganda Cockcroft-Walton untuk mendapatkan tegangan target Anda.

— AlmostDone

2

Perhatikan bahwa trafo otomatis di mobil Anda secara rutin menghasilkan voltase yang jauh lebih tinggi untuk melintasi celah di busi.

— Olin Lathrop

1

@ AS Anda harus mempertimbangkan untuk secara resmi menerima jawaban yang paling memenuhi kebutuhan Anda dan meningkatkan jawaban lain yang terbukti bermanfaat. Ini adalah "mata uang" pada pertukaran tumpukan.

— Andy alias

10

Coba teliti catu daya penghitung Geiger. Mereka tidak menghasilkan 1500 volt tetapi mereka meminjamkan diri untuk modifikasi seperti desain ini: -

Gambar dari situs web MAXIM .

Seperti yang Anda lihat tahap output adalah pengganda walton cockcroft sehingga Anda dapat menambahkan lebih banyak tahap dan mendapatkan lebih banyak tegangan output. Atau Anda membangun dua dari ini (dengan lebih sedikit tahap CW ditambahkan) dan membuat pasokan bipolar yang membentang +/- 750 volt.

Rangkaian di atas beroperasi dari 5 volt tetapi prinsipnya sama untuk setiap tegangan suplai DC; Anda membuat osilator (sekitar) 50 kHz dan menguatkannya untuk menghasilkan ayunan tegangan puncak-ke-puncak yang besar kemudian gunakan pengganda CW untuk membuat tegangan DC yang lebih besar.

Lebih banyak gambar catu daya tabung Geiger Muller

— Andy alias
sumber

15

Gunakan kaskade.

Ada dua pilihan utama

a) Villiard alias Cockcroft-Walton alias Pengganda Greinacher

Setiap tahap ditumpuk pada tahap sebelumnya, jadi kapasitor dan dioda hanya perlu diberi nilai pada tegangan input, bukan tegangan output. Namun impedansi output meningkat karena jumlah tahap kuadrat.

b) Pengganda Dickson

Setiap tahap mengembalikan kapasitor pompa dan penyimpanannya ke ground, sehingga kapasitor perlu dinilai untuk tegangan output. Namun impedansi output meningkat hanya karena jumlah tahapan, sehingga dapat menggunakan nilai kapasitansi yang lebih kecil untuk impedansi output yang sama dengan kaskade lainnya.

Diberi spesifikasi untuk tegangan output, arus keluaran, dan impedansi keluaran, Anda perlu merancang sepenuhnya satu dari setiap jenis untuk menentukan mana yang akan memberi Anda biaya atau volume terbaik. Tegangan yang sangat tinggi secara alami akan mendukung tipe (a), tetapi dengan hanya 1500V, kedua tipe tersebut merupakan pesaing.

— Neil_UK
sumber

4

Ada banyak perusahaan yang akan membuat transformer sesuai spesifikasi Anda. Ketika membangun catu daya switching, lebih umum menggunakan transformator khusus daripada menggunakan komponen off-the-shelf.

Buku-buku seperti Switching Power Supply Design oleh Abraham Pressman (ISBN: 978-0071482721 ) dan Switchmode Power Supply Handbook oleh Keith Billings (ISBN: 978-0070053304 ) membahas secara mendalam tentang bagaimana merancang transformator khusus untuk switching catu daya.

Untuk membuat prototipe desain Anda, Anda dapat menggunakan inti ferit dari perusahaan seperti Magnetics, Inc. dan Ferroxcube

Adapun metode lain untuk menghasilkan tegangan tinggi saya akan mempertimbangkan konverter boost sederhana . Didesain dan disediakan dengan benar untuk keselamatan, saya percaya itu juga akan menjadi yang terkecil dan termurah. (Mengingat bahwa Anda dapat dengan mudah membeli dioda cepat dengan nilai> 2kV hari ini)

[Sunting]

Alasan saya tidak akan merekomendasikan pengali tegangan adalah karena persyaratannya adalah 1500v * 2mA = 3W. Tidak mungkin bahwa pengali tegangan praktis akan bekerja.

— Martin Klingensmith
sumber

Tolong jangan membuat rekomendasi tentang menggunakan mulitipliers tegangan kecuali Anda tahu apa yang Anda bicarakan. Saya telah menggunakan mereka untuk menghasilkan 50 kV DC pada 4 mA. Menggunakan boost converter memerlukan output transistor yang mampu menangani 1500 volt. Sudahkah Anda memikirkan hal itu?

— Andy alias

2

Pertanyaannya adalah: "Apa cara lain untuk meningkatkan tegangan yang mungkin saya lihat?" yang saya jawab: "Tingkatkan konverter". Sejauh pengganda 50W Anda, saya katakan itu kemungkinan masih dalam kategori tidak praktis tapi saya tidak bisa membantah anekdot Anda sebaliknya.

— Martin Klingensmith

2

@Andyaka tidak setuju dengan komentar Anda, kecuali untuk menunjukkan bahwa MOSFET berkemampuan 1.5KV dapat dengan mudah memiliki di bawah $ 10.

— Mahmoud Al-Qudsi