Modo pratico per generare 1500V?

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Progettando l'alimentatore per un rilevatore di radiazioni, è necessario fornire fino a 1500 V a 2 mA dalla rete (170 Vcc).

Ho considerato in gran parte un convertitore flyback, ma non riesco a trovare un trasformatore flyback con un guadagno di N = ~ 16 (per un guadagno dell'8 al 50% del ciclo di funzionamento) valutato per 1500 V sull'avvolgimento di uscita.

Ho esaminato alcune pompe di carica / moltiplicatori di tensione ma non ancora in profondità.

Anche recentemente ho imparato a conoscere i trasformatori di inverter CCFL, ma ho ancora bisogno di un po 'di tempo per capirli meglio.

Questo progetto richiede dimensioni e peso ridotti, pertanto non è preferibile utilizzare un trasformatore di grandi dimensioni.

Quali sono altri modi per aumentare la tensione che posso esaminare?

voltage transformer flyback

— COME
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Che dire di una cascata Villard? Sono stati utilizzati nelle antiche televisioni per il tubo a raggi catodici.

— Bart

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Prendi in considerazione un inverter con un rapporto di trasformazione conveniente, quindi applica la corrente alternata a un moltiplicatore Cockcroft-Walton per ottenere la tensione target.

— Quasi fatto l'

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Si noti che l'autotrasformatore nella vostra auto produce abitualmente tensioni molto più elevate per attraversare uno spazio nelle candele.

— Olin Lathrop

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@AS dovresti considerare di accettare formalmente la risposta che più soddisfa le tue esigenze e di valorizzare altre risposte che si dimostrano utili. Questa è la "valuta" sullo scambio di stack.

— Andy aka

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Prova a cercare alimentatori da banco Geiger. Non producono 1500 volt ma si prestano per modifiche come questo disegno:

Immagine dal sito MAXIM .

Come puoi vedere lo stadio di uscita è un moltiplicatore walton cockcroft in modo da poter aggiungere più stadi e ottenere più tensione di uscita. In alternativa, ne costruisci due (con meno stadi CW aggiunti) e fai un rifornimento bipolare che si estende su +/- 750 volt.

Il circuito sopra funziona da 5 volt ma il principale è lo stesso per qualsiasi tensione di alimentazione DC; si crea un oscillatore (circa) 50 kHz e lo si amplifica per produrre una grande oscillazione di tensione picco-picco, quindi si utilizza il moltiplicatore CW per creare una tensione CC maggiore.

Altre immagini di alimentatori per tubi Geiger Muller

— Andy aka
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Usa una cascata.

Vi sono due scelte principali

a) moltiplicatore di Villiard alias Cockcroft-Walton alias Greinacher

Ogni stadio è sovrapposto allo stadio precedente, quindi i condensatori e i diodi devono solo essere classificati alla tensione di ingresso, non alla tensione di uscita. Tuttavia, l'impedenza di uscita aumenta con il numero di stadi al quadrato.

b) moltiplicatore di Dickson

Ogni stadio riporta a terra la sua pompa e i condensatori di immagazzinamento, quindi i condensatori devono essere classificati per la tensione di uscita. Tuttavia, l'impedenza di uscita aumenta solo con il numero di stadi, quindi può utilizzare valori di capacità inferiori per la stessa impedenza di uscita dell'altra cascata.

Data una specifica per la tensione di uscita, la corrente di uscita e l'impedenza di uscita, è necessario progettare completamente uno di ciascun tipo per determinare quale ti darà il miglior costo o volume. Tensioni molto elevate favorirebbero naturalmente il tipo (a), ma con solo 1500 V, entrambi i tipi sono contendenti.

— Neil_UK
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Ci sono molte aziende che costruiranno trasformatori secondo le tue specifiche. Quando si costruiscono alimentatori a commutazione, è più comune utilizzare un trasformatore personalizzato piuttosto che utilizzare un componente standard.

Libri come Switching Power Supply Design di Abraham Pressman (ISBN: 978-0071482721 ) e Switchmode Power Supply Handbook di Keith Billings (ISBN: 978-0070053304 ) approfondiscono come progettare trasformatori personalizzati per gli alimentatori a commutazione.

Per prototipare il tuo progetto, puoi utilizzare i nuclei di ferrite di aziende come Magnetics, Inc. e Ferroxcube

Per quanto riguarda altri metodi per produrre alta tensione, prenderei in considerazione un semplice convertitore boost . Progettato correttamente e predisposto per la sicurezza, credo che sarebbe anche il più piccolo ed economico. (Considerando che al giorno d'oggi è possibile acquistare facilmente diodi veloci con una potenza nominale> 2kV)

[Modificare]

Il motivo per cui non consiglierei un moltiplicatore di tensione è che il requisito è 1500v * 2mA = 3W. È improbabile che un moltiplicatore di tensione funzioni praticamente.

— Martin Klingensmith
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Si prega di non dare consigli sull'uso dei mulitiplier a tensione se non si sa di cosa si sta parlando. Li ho usati per generare 50 kV CC a 4 mA. L'uso di un convertitore boost richiede un transistor di uscita in grado di gestire i 1500 volt. Ci hai pensato?

— Andy aka

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La domanda era: "Quali sono altri modi per aumentare la tensione che posso esaminare?" a cui ho risposto: "Potenzia i convertitori". Per quanto riguarda il moltiplicatore da 50 W, dico che probabilmente è ancora nella categoria di impraticabile, ma altrimenti non posso confutare il tuo aneddoto.

— Martin Klingensmith l'

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@Andyaka non è in disaccordo con il tuo commento, se non per sottolineare che i MOSFET con capacità di 1,5KV possono essere prontamente disponibili per meno di $ 10.

— Mahmoud Al-Qudsi