Преобразователь с 5 до 100В, Простое решение Step-Up конвертора Опции

[YuryD]

Здравствуйте.
Подскажите, пожалуйста, простое решение, как из 5В получить 100В? Ток до 10мА. Больших требований к стабильности и шумам нет. Главное - простота.
Спасибо.

[jartsev]

Обратноходовой. У линеар подобных схем вагон.

[YuryD]

Я нашел МАХ1771. Там с врешним транзистором. Пишет, что до 100В. Это вариант?

[Plain]

Если это "нашёл" равнозначно "уже купил", то задача решена.

[YuryD]

Нашел в интернете. Ещё ничего не купил, советуюсь вот. Кстати 10мА - это я погорячился. Там и 1мА хватит

Сообщение отредактировал YuryD - Dec 19 2012, 18:53

[ilya-m]

Можете попробовать применить БЛОКИНГ ГЕНЕРАТОР. С его помощю я получал 480 Вольт из 1.5 Вольт, правда в моем случае ток не превышал 1 миллиАмпера.

[YuryD]

Насколько я помню, в блокинг генераторе используется трансф-р. Его надо делать. Это практически невозможно моими силами. А чем не подходит вариант МАХ1771 + врешний транзистор? Только транзистор надо правильно подобрать.

[AlexeyW]

Есть микросхемы для получения из +5 или +10, или -5В на переключаемых конденсаторах (кажется, AD760, точно не помню). К ней можно прицепить умножитель напряжения на диодах Шоттки BAT54S и соответствующих чип-конденсаторах, порядка 1 мкФ. 20 этажей - не очень хорошо, но все равно вполне просто и компактно.

[Microwatt]

Насколько я помню, в блокинг генераторе используется трансф-р. Его надо делать. Это практически невозможно моими силами.

Не нужно браться тогда за непосильные задачи.
Такой коэффициент повышения без моточных сделать с разумными затратами практически невозможно.

[Plain]

ZXSC400

[ilya-m]

Насколько я помню, в блокинг генераторе используется трансф-р.

Я предлагал блокинг генератор как очень простое решение.
Трансформатор можно попробовать подобрать готовый. Например тут - http://coilcraft.com/prod_pwr.cfm .
Соотношение витков обмоток для Вашего случая будет примерно 1:10 (дальше надо макетировать).
Проект с применением блокинг-генератора можно посмотреть тут - http://vrtp.ru/index.php?act=categories&am...mp;article=1759 - схема рабочая, я ее испытывал, правда с самодельным трансформатором.

[stells]

Такой коэффициент повышения без моточных сделать с разумными затратами практически невозможно.

с умножителем можно (благо мощность небольшая):
http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/3757

[jartsev]

Насколько я помню, в блокинг генераторе используется трансф-р. Его надо делать. Это практически невозможно моими силами. А чем не подходит вариант МАХ1771 + врешний транзистор? Только транзистор надо правильно подобрать.

МАХ1771 подойдёт, только mosfet возьмите с запасом по напряжению, минимум на 130 В.

[Microwatt]

МАХ1771 подойдёт, только mosfet возьмите с запасом по напряжению, минимум на 130 В.

Вы это делали или только предполагаете что подойдет? У микросхемы заполнение 0.87 , теоретически же нужно более 0.96
Такой коэффициент умножения в одном каскаде - весьма проблематично.

[jartsev]

Вы это делали или только предполагаете что подойдет? У микросхемы заполнение 0.87 , теоретически же нужно более 0.96
Такой коэффициент умножения в одном каскаде - весьма проблематично.

Предполагаю что подойдёт на основании: http://cds.linear.com/docs/Application%20Note/an92f.pdf , рис. 11.

Откуда взялась цифра 0.96 ?

[Microwatt]

Откуда взялась цифра 0.96 ?

В бустере соотношение времен вкл-выкл грубо говоря обратно пропорционально соотношению напряжений вход-выход. При таких коэффициентах повышения можно считать, что на 100мкс включения придется 5 мкс выключения и заряда выходной емкости."Плюс-минус арксинус" вроде отклонений входного, падений на ключе, диоде, датчике тока, проводах. Реально нужно 0.96-0.97, наверное, теоретически, при идеальных компонентах, gamma= 100/105= 0.952.
Простое моделирование это подтверждает. Минимум 0.95 нужно.
Можно махнуть рукой на КПД при таких мощностях, но будет ли оно работать вообще? Бустер удовлетворительно повышает в 3-5 раз. Плохо, но 10-12 наверное потянет. А вот более 20... у меня сомнения.
И шуметь эта крохотная схемка будет как большая. Спектр короткого импульса (1/20-1/30 от периода) очень широк.
Некрасиво тут как-то получается на одном дросселе без отводов, если вообще получится.

[Plain]

Такие цифры будут при неразрывном токе, а он здесь совершенно неуместен.

С задачей вполне справится предложенная выше ZXSC400, транзистор MMBT5551 и дроссель 1000 мкГн.

[Microwatt]

Такие цифры будут при неразрывном токе, а он здесь совершенно неуместен.
С задачей вполне справится предложенная выше ZXSC400, транзистор MMBT5551 и дроссель 1000 мкГн.

При разрывном официальные цифры будут лучше, но работать будет еще хуже. Просто в цикл добавится нерабочая пауза, а соотношения времен вкл-выкл останутся те же. В итоге, выходной импульс при той же частоте еще укоротится.
Ладно, пусть пробует вопрошающий спаять сию экзотику раз мотать не умеет.

[MrAlex]

На lm3478 такое можно исполнить. У нее 100% максимум заполнения. КПД только будет слабенький.

[Microwatt]

На lm3478 такое можно исполнить. У нее 100% максимум заполнения. КПД только будет слабенький.

КПД будет никакой при любом заполнении с такой кратностью повышения. А при 100% это просто к.з первичного источника.
Все что работает с заполнением более 80-85% (менее 15-20%) , как правило, крайне неэффективно.

[mov]

Можно попробовать LT1173 c умножителем и дросселем в LTSpice .
Живьём есть в терре.

[MrAlex]

КПД будет никакой при любом заполнении с такой кратностью повышения.

КПД 60% при 10мА.
Еще как вариант использовать дроссель с отводом от части витков.

[Herz]

Еще как вариант использовать дроссель с отводом от части витков.

То есть, обратноходовый, как и было предложено.

[MrAlex]

Не обратноходовый, а Boost.

[Microwatt]

Не обратноходовый, а Boost.

Существенная разница между повышающим и обратноходовым преобразователями при коэффициенте трансформации 3-5.
Чем дальше, тем меньше различия. При 100 вольт выхода от 5 входных несущественно повышаем мы в 19 или 20 раз.
Можно обратноходовик, можно автотрансформаторный буст, бакбуст - все едино.

[wim]

Не обратноходовый, а Boost.

По принципу передачи энергии в нагрузку (при закрытом ключе) и boost, и flyback, и SEPIC - обратноходовые преобразователи. Если же говорить о топологии, то обратноходовый преобразователь, как его обычно называют, - это изолированный инвертирующий преобразователь.

[MrAlex]

Пусть
Катушка зажигания как работает знаете наверное?
12В на входе, 300В на ключе и 25кВ на выходе. 12В+300В+(300В*n)
Топлогия таки boost, меньше чем на входе напряжение не получишь.

[Herz]

Если же говорить о топологии, то обратноходовый преобразователь, как его обычно называют, - это изолированный инвертирующий преобразователь.

Почему обязательно инвертирующий?

Топлогия таки boost, меньше чем на входе напряжение не получишь.

А как называется топология высоковольтного преобразователя питания кинескопа в телевизорах?

[MrAlex]

А как называется топология высоковольтного преобразователя питания кинескопа в телевизорах?

Умножитель напряжения?

[wim]

Почему обязательно инвертирующий?

Путём эквивалентных преобразований инвертирующий преобразователь (buck-boost) приводится к flyback, и наоборот.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Microwatt]

Путём эквивалентных преобразований инвертирующий преобразователь (buck-boost) приводится к flyback, и наоборот.

Да кто ж возразит, что Волга впадает в Каспийское море? Так оно.

[wim]

Да кто ж возразит, что Волга впадает в Каспийское море? Так оно.

Не все очевидные истины верны.
В гидрографии принято считать, что при слиянии двух рек менее полноводная река впадает в более полноводную. В месте слияния Кама полноводнее Волги. И на карте видно, что Волга вливается в Каму практически под прямым углом. Так что на самом деле это Кама впадает в Каспийское море, а Волга - приток Камы.

[Microwatt]

Не
В месте слияния Кама полноводнее Волги. . Так что на самом деле это Кама впадает в Каспийское море, а Волга - приток Камы.

потрясающе!
век живи, век учись!

[Herz]

Путём эквивалентных преобразований инвертирующий преобразователь (buck-boost) приводится к flyback, и наоборот.

Это понятно. Но Вы же видите: поменяли начало с концом обмотки и он уже неинвертирующий....

[Microwatt]

Процессы там сходны. В том смысле, что сначала идет накопление энергии в сердечнике, потом ее отдача.
А особенность - в бусте обмотка работает как вольтодобавка к первичному источнику. Потому КПД буста всегда относительно высок, "переваривается" только часть выходной мощности, другая часть берется прямо от первичного источника.
Бакбуст и флай пропускают через дроссель всю мощность. Полярность напряжения тут малозначима, поскольку развязанную обмотку флая мы можем рассматривать или включить в любой полярности.

[Herz]

Я имел в виду, что буст с дросселем, имеющим отвод, можно рассматривать как частный случай флая, без гальванической развязки. По аналогии с автотрансформатором и трансформатором.

[Microwatt]

Пусть
Катушка зажигания как работает знаете наверное?
12В на входе, 300В на ключе и 25кВ на выходе. 12В+300В+(300В*n)
Топлогия таки boost, .

Да, догадываемся как она работает.
Все дело в том, что катушка таки имеет первичку и вторичку. А стартер мотать ничего не хочет.

[Burner]

В общем, не такая уж проблема поднять 5 В до 100 бустером на дросселях. Покупать дроссели религия позволяет, надеюсь? Скажем, даем время разряда 1 мкс, х 100 В = 100 мквс. Пусть частота - 20 кГц(период 50 мкс), макс. ток нагрузки - 5 мА. Пусть будет режим прерывистого тока. Для такой мощности это вполне естественно.
Заполнение по выходу - 1/50 = 0,02. Ср. импульсный ток - 5/0,02 - 250 мА, пиковый - 500 мА(0,5 А).
Индуктивность дроселя - 1 мкс х 100 В /0,5 А = 200 мкГн. Стало быть, сопротивление его должно быть не больше 5 Ом, а ток насыщения не меньше 0,5 А. Дроссель 200 мкг на гантельке 8 х 10 мм уже должен быть достаточным. Такой у нас стот ок. 20-30 центов. Поднимать частоту крайне не рекомендую. Снизить - можно, но желательно пропорционально увеличить индуктивность дросселя. Если нет - то тогда надо будет увеличить пиковый ток по корню из частоты. Что касается транзистора - желательно взять небольшой, чтобы его выходная емкость не гадила. Но с сопротивлением канала не более 1-2 Ом. Напр., IRL630 или менее мощный. Не забываем, что питающее напряжение - 5 В, а не 12.