Какой самый низкопотребляющий способ умножения напряжения? Опции

[_alex__]

Какой самый низкопотребляющий способ получения напряжения около 400в(токи не более нескольких микроампер) в схеме с питанием 3.7В ?

[Plain]

Обратноходовый преобразователь.

[_alex__]

Есть какие-то микросхемы для такой задачи с потреблением не более нескольких сотен микроампер? Либо лучше все на дискретных элементах делать?

[blackfin]

Есть какие-то микросхемы для такой задачи с потреблением не более нескольких сотен микроампер? Либо лучше все на дискретных элементах делать?

На 320 Вольт есть Photoflash Capacitor Charger: LT3420 + ATB322524-0110 или PA0367ANLT.

Может, и на 400 Вольт есть что-то похожее.

[Stanislav]

Есть какие-то микросхемы для такой задачи с потреблением не более нескольких сотен микроампер? Либо лучше все на дискретных элементах делать?

На дискретных, мсм, лучше.
Минимум - 1 транзистор с трансформатором и R-C-D обвесом. Если стабильность выходного напряжения не слишком высокая нужна.
Собственное потребление при правильном подборе режима уложится в единицы-десятки микроампер.

Ионизационная камера?

[_alex__]

Если я буду подавать регулируемый ШИМ с амплитудой 3.3В вот на один из таких трансформаторов:

https://www.digikey.com/products/en/transfo...ransformers/163
Turns Ratio - Primary:Secondary 1:100

то смогу получить напряжение около 400В при токе потребления не более нескольких десятков микроампер?
Нагрузка, на которую эти 400В подаются, десятки МегаОм.

Сообщение отредактировал _alex__ - Jun 25 2018, 08:04

[Plain]

один из таких трансформаторов

Это трансформатор и работать он не будет, потому что "обратноходовый трансформатор" — это многообмоточный дроссель, ключевая фраза "flyback transformer".

Можно сделать неизолированный повышающий преобразователь на стандартном дросселе, но поскольку такие компоненты намотаны внавал, их предел 150 В эмали их проводов, следовательно, после требуется умножитель на 3.

[_alex__]

Это трансформатор и работать он не будет, потому что "обратноходовый трансформатор" — это многообмоточный дроссель, ключевая фраза "flyback transformer".

Можно сделать неизолированный повышающий преобразователь на стандартном дросселе, но поскольку такие компоненты намотаны внавал, их предел 150 В эмали их проводов, следовательно, после требуется умножитель на 3.

А чем обратноходовая схема лучше повышающего двухобмоточного трансформатора?

[Plain]

Хотя бы тем, что высоковольтный обратноходовый трансформатор тупо проще в изготовлении, а значит и дешевле, чем прямоходовый.

[Егоров]

А чем обратноходовая схема лучше повышающего двухобмоточного трансформатора?

Тем, что она может повышать в разы больше, чем коэффициент трансформации. Индуктивный выброс помогает.

[Alex11]

Вот Вам работающий вариант. Выходное напряжение до киловольта, для Ваших целей можно убрать лишние каскады умножителя. Импульсы - частотой 1 кГц, длительность подбирается по требуемому напряжению и току нагрузки. Я использовал для управления AtMega88, но она там еще кое-что делала.

[_alex__]

Вот Вам работающий вариант. Выходное напряжение до киловольта...

А возможно здесь использовать готовый серийно выпускаемый smd трансформатор из этих?
https://www.digikey.com/products/en/transfo...ransformers/163
Мне нужно поддерживать около 400В и нагрузка микротоки потребляет.

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[Alex11]

Там данных категорически не хватает в описаниях, по крайней мере в первом попавшемся. Если Вы думаете, что я буду за Вас читать два десятка даташитов и считать недостающие параметры - то нет.

[Егоров]

Вот Вам работающий вариант.

А что в схеме делает VD1 ?

[Alex11]

Транзистор защищает от обратного выброса.

[rudy_b]

И это тоже, но основное его назначение - снять ограничение снизу в паразитных колебаниях контура. Это увеличивает время их затухания и большая часть их энергии "употребляется" умножителем. Несмотря на потери на диоде при прямом включении это увеличивает эффективность преобразования на десяток-другой процентов.

[gte]

Несмотря на потери на диоде при прямом включении это увеличивает эффективность преобразования на десяток-другой процентов.

Включение этого диода уменьшает потери в каких элементах на 10-20%?

[Herz]

А возможно здесь использовать готовый серийно выпускаемый smd трансформатор из этих?
https://www.digikey.com/products/en/transfo...ransformers/163
Мне нужно поддерживать около 400В и нагрузка микротоки потребляет.

Может, Вам сразу в раздел "Предлагаю Работу" обратится? Видно, что Вам эта задача явно не по плечу.

[Егоров]

Транзистор защищает от обратного выброса.

Вы этот выброс осциллографом смотрели или по схеме догадались что он обязательно будет?
Вроде не должно его быть. Диод тут просто снижает и без того низкий КПД.

[rudy_b]

Ток потребления при заданном выходном напряжении снижается на указанную величину. Это для случая практически нулевой нагрузки - счетчик Гейгера и т.п.

Потребление схемы с выходным напряжением 700 вольт (до 1400) при питании от 3.3 В порядка 0.5 мА.
Причем этот ток определяется, в основном, резистором обратной связи, который не хочется делать более 1 ГОм.

Вы можете предложить что-то лучшее?

[Егоров]

Вы можете предложить что-то лучшее?

Могу. Например, попробовать убрать диод VD1.

[Yuri7751]

Вы этот выброс осциллографом смотрели или по схеме догадались что он обязательно будет?
Вроде не должно его быть. Диод тут просто снижает и без того низкий КПД.

Будет, не сомневайтесь Вы забываете, что речь идёт не об "обычном" флайбэке, а о высоковольтном. Паразитные индуктивность и емкость приводят к тому, что амплитуда резонансного процесса при закрывании ключа такова, что в минус могут уходить даже несколько полупериодов. Впрочем это легко моделируется. Конечно, если в качестве ключа используется мосфет, отрицательный выброс по напряжению обрезается внутренним диодом.
Японцы кстати этот последовательный диод ставят почти всегда.
Что касается КПД, то тоже не всё так просто. Не КПД единым...Вот попался патент US8,975,888, так там собственно вся фича в том, что ключ должен быть высокоомным - не менее 10 Ом. В этом случае его паразитная емкость получается очень малой и удается выжать из буста максимум усиления по напряжению.

[Егоров]

Будет, не сомневайтесь Вы забываете, что речь идёт не об "обычном" флайбэке, а о высоковольтном
Конечно, если в качестве ключа используется мосфет, отрицательный выброс по напряжению обрезается внутренним диодом.
Японцы кстати этот последовательный диод ставят почти всегда.
Что касается КПД, то тоже не всё так просто. Не КПД единым...

Всякий источник ценится КПД единым.
Не надо сюда примешивать несчастных японцев. Они живут на острове, вы - на полуострове. Отсюда, похоже, и на всякий случай запатентованная перестраховка лишними диодами от постоянных землетрясений.
Если уж так страшен обратный выброс, то можно диод поставить ПАРАЛЛЕЛЬНО ключу. А отдать 0.7 вольта просто на падение на диоде при питании 3 вольта - лихачество это.
--
И о патентах.... Вы возьмите любую схему и добавьте туда бесполезный компонент. Можете смело патентовать схему "отличающуюся тем, что добавлен...."
95% патентов юридически закрепляют совершенно бесполезные практически идеи.

[wim]

Паразитные индуктивность и емкость приводят к тому, что амплитуда резонансного процесса при закрывании ключа такова, что в минус могут уходить даже несколько полупериодов.

И какая же амплитуда выбросов будет при озвученных автором микроамперных токах - милливольты?

[Yuri7751]

И какая же амплитуда выбросов будет при озвученных автором микроамперных токах - милливольты?

Микроамперы там в нагрузке, а не в ключе. Впрочем повторюсь - всё легко моделируется.

Всякий источник ценится КПД единым.

Нет, но вы можете продолжать веровать и дальше

[Егоров]

Микроамперы там в нагрузке, а не в ключе. Впрочем повторюсь - всё легко моделируется.

Так в модели видели эти выбросы или в железе , на реальной плате?

[Yuri7751]

Так в модели видели эти выбросы или в железе , на реальной плате?

Разумеется видел вживую. Корейцы как-то собрались кучей и с ужасом смотрели на осциллограф - картинка почему-то не совпадала с картникой из учебника про классический флай .
Я это всё не к тому, что диод надо непременно ставить - в каждом конкретном случае надо посмотреть.

[rudy_b]

Я это всё не к тому, что диод надо непременно ставить - в каждом конкретном случае надо посмотреть.

Именно так. Для стандартных, непрерывно работающих преобразователей (особенно если нет умножения) он действительно снизит эффективность.

Но этот преобразователь работает в режиме редких, одиночных импульсов. А энергия, закачанная в транс, за один раз не вытаскивается на выход - примерно половина ее остается в контуре вызывая паразитные колебания. И вот для того, чтобы часть ее вытащить на выход и нужен этот диод - он дает возможность напряжению колебаний падать ниже земли. При этом амплитуда паразитных колебаний становится больше (нет ограничения) и они начинают "усваиваться" умножителем.

[_alex__]

Насколько типичный малоразмерный трансформатор вносит потери в передаваемую через него энергию? При микротоках в нагрузке.

[rudy_b]

Некорректный вопрос. Если использовать его как трансформатор, запитать синусом, держать индукцию в пределах 100 мТл и работать на оптимальной частоте - то передача энергии почти полная.

[VNS]

Может, Вам сразу в раздел "Предлагаю Работу" обратится? Видно, что Вам эта задача явно не по плечу.

Буду первыым, кто ответит на такое предложение. Одновременно будут дополнительные вопросы по режимам работы преобразователя. Например, необходимая стабильность выходного напряжения в диапазонах потребляемого нагрузкой тока...