Al diseñar la fuente de alimentación para un detector de radiación, es necesario suministrar hasta 1500 V a 2 mA de la red eléctrica (170 V CC).
En gran medida he considerado un convertidor de retorno, pero no puedo encontrar un transformador de retorno con una ganancia de N = ~ 16 (para una ganancia de 8 con un ciclo de trabajo del 50%) con capacidad para 1500 V en el devanado de salida.
Analizó algunas bombas de carga / multiplicadores de voltaje, pero aún no en profundidad.
También recientemente aprendí sobre los transformadores inversores CCFL, pero todavía necesito algo de tiempo para comprenderlos mejor.
Este proyecto requiere un tamaño y un peso pequeños, por lo que no se prefiere usar un transformador grande.
¿Cuáles son otras formas de aumentar el voltaje que puedo considerar?
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Respuestas:
Intente investigar las fuentes de alimentación del contador Geiger. No producen 1500 voltios, pero se prestan para modificaciones como este diseño:
Imagen del sitio web de MAXIM .
Como puede ver, la etapa de salida es un multiplicador de cockcroft walton para que pueda agregar más etapas y obtener más voltaje de salida. Alternativamente, puede construir dos de estos (con menos etapas CW agregadas) y hacer un suministro bipolar que abarque +/- 750 voltios.
El circuito anterior funciona desde 5 voltios, pero el principal es el mismo para cualquier voltaje de suministro de CC; usted hace un oscilador (circa) de 50 kHz y lo amplifica para producir una gran oscilación de voltaje de pico a pico y luego usa el multiplicador CW para hacer un voltaje de CC más grande.
Más imágenes de la fuente de alimentación del tubo Geiger Muller
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Usa una cascada.
Hay dos opciones principales
a) Villiard, también conocido como Cockcroft-Walton, también conocido como multiplicador de Greinacher
Cada etapa está apilada en la etapa anterior, por lo que los condensadores y los diodos solo necesitan ser clasificados al voltaje de entrada, no al voltaje de salida. Sin embargo, la impedancia de salida aumenta a medida que aumenta el número de etapas al cuadrado.
b) multiplicador de Dickson
Cada etapa devuelve su bomba y condensadores de almacenamiento a tierra, por lo que los condensadores deben estar clasificados para el voltaje de salida. Sin embargo, la impedancia de salida aumenta solo según el número de etapas, por lo que puede usar valores más pequeños de capacitancia para la misma impedancia de salida que la otra cascada.
Dada una especificación para el voltaje de salida, la corriente de salida y la impedancia de salida, necesitaría diseñar completamente uno de cada tipo para determinar cuál le dará el mejor costo o volumen. Los voltajes muy altos favorecerían naturalmente el tipo (a), pero con solo 1500V, ambos tipos son contendientes.
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Hay muchas compañías que fabricarán transformadores según sus especificaciones. Cuando se construyen fuentes de alimentación conmutadas, es más común usar un transformador personalizado que usar un componente comercial.
Libros como Switching Power Supply Design de Abraham Pressman (ISBN: 978-0071482721 ) y Switchmode Power Supply Handbook de Keith Billings (ISBN: 978-0070053304 ) profundizan en cómo diseñar transformadores personalizados para cambiar las fuentes de alimentación.
Para crear un prototipo de su diseño, puede usar núcleos de ferrita de compañías como Magnetics, Inc. y Ferroxcube
En cuanto a otros métodos de producción de alto voltaje, consideraría un convertidor de refuerzo simple . Bien diseñado y provisto para la seguridad, creo que también sería el más pequeño y el más barato. (Teniendo en cuenta que en estos días puede comprar fácilmente diodos rápidos clasificados> 2kV)
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La razón por la que no recomendaría un multiplicador de voltaje es que el requisito es 1500v * 2mA = 3W. Es poco probable que un multiplicador de voltaje funcione prácticamente.
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