Форум rhbz.org » Отечественные и зарубежные дозиметрические приборы и смежная с ними аппаратура » Самодельные дозиметрические приборы » Преобразователь напряжения 3/400 Вольт

 

1. Zverozavr - 09 Июля, 2018 - 00:04:08 - перейти к сообщению
Схема проста и не содержит дефицитных/дорогих деталей, имеет неплохие характеристики. Моя разработка, ранее нигде не выкладывал. Рекомендую для начинающих (и не только).
Средний ток потребления без нагрузки - 0,2...0,5мА и зависит от напряжения питания. Должен заметить, что измерить ток точно не получается: стрелка прибора дёргается, т.к. схема отслеживает 400V на выходе и, при малейшем падении напряжения, подпитывает выход. Пока напряжение держится - схема отдыхает. Подпитка происходит несколько раз в секунду. При отсутствии нагрузки, преобладают паузы в работе и короткие циклы подпитки. В паузах, ток имеет порядок единиц-десятков микроампер, во время подпитки - единицы миллиампер. При максимальной нагрузке, паузы становятся короткими, а рабочий цикл удлинняется. Результаты испытаний:
- при питании от 1,5V, на выходе стабильно держатся 400V без нагрузки (такое наблюдается при естественных уровнях гамма-фона);
- при питании от 2,0V уверенно держится нагрузка до 10мкА;
- при питании от 2,5V нагрузку можно увеличить до 20мкА (это предельно допустимый ток для СБМ-20);
- при питании от 3,0V - 40мкА (2шт. СБМ-20);

Слова "уверенно держится нагрузка" означают, что 400V просаживаются не более, чем на 10V.
Напряжение питания можно повышать до 6-7 Вольт, а выше - не советую, поскольку при 7,5-8 Вольтах, резко увеличивается потребляемый ток. Думаю, можно подстроить схему и под 9-вольтовое питание, но в этом направлении я не работал.

Не обязательно проводить столь тщательную настройку, какую провёл я, поскольку вряд ли кому придётся измерять предельные для датчиков уровни.
Размеры платы получились 30х47 мм, причём я не очень стремился достичь компактности. Есть место для уплотнения, а с SMD-деталями будет совсем малютка.


Схема:


Плата:


Архив со схемой в Splan7 и платой в Layout6. Плата показана со стороны деталей, поэтому для ЛУТ зеркалить не надо:
2. shodan - 09 Июля, 2018 - 00:20:46 - перейти к сообщению
использование транзистора на предельном напряжении - не является хорошим тоном.

https://www.nxp.com/docs/en/data...sheet/MPSA44.pdf
collector-emitter voltage open base − 400 V
3. Zverozavr - 09 Июля, 2018 - 00:30:55 - перейти к сообщению
Возможно, я не правильно понял даташит. Я руководствовался этой строкой:
collector-base voltage open emitter - 500V
4. shodan - 09 Июля, 2018 - 00:36:03 - перейти к сообщению
Коллектор-база, это не совсем то.
Строчка коллектор-эмиттер - для данного включения главная, поскольку там разность потенциалов минимум 400+падение на диоде, то-есть схема работает уже с превышением придельных значений. Не говоря уже о возможных выбросах за 400В.
По хорошему транзистор должен быть хотя-бы вольт на 500...

Я естественно не упрекаю, просто рекомендация.
5. Zverozavr - 09 Июля, 2018 - 00:56:57 - перейти к сообщению
Значит, MPSA44 исключаем из списка. Спасибо за поправку. Улыбка У меня на плате MJE13003 в корпусе TO-92.
6. shodan - 09 Июля, 2018 - 01:06:37 - перейти к сообщению
И MJE13003 тоже можно смело вычеркнуть, это тоже 400-т вольтовый транзистор
http://pdf.datasheetcatalog.com/...ola/MJE13002.pdf
7. Zverozavr - 09 Июля, 2018 - 01:16:41 - перейти к сообщению
Тшорт поперьи, это усугубляет... Надо искать 500-вольтовый транзистор.
Хотя, случалось включение без стабилитронов и напряжение подскочило выше 500. Транзистор остался целым. Можно ли такое "испытание" считать залогом его дальнейшей работоспособности при 400 Вольтах?
8. shodan - 09 Июля, 2018 - 01:21:08 - перейти к сообщению
Собственно это не проблема, залезьте в каталог маузера, фарнела, дижикея, отфильтруйте его и прикидывайте что Вам подойдет по параметрам/цене/доступности.

Там найдутся даже такие няшности: STN0214
Но если уклон на доставаемость, придется немного потрудится поискать распространенные.
9. Zverozavr - 09 Июля, 2018 - 01:43:35 - перейти к сообщению
Да, нелегко найти. На 500 Вольт попадаются все с избыточной мощностью. Ладно, буду ещё искать.
10. Matrix - 09 Июля, 2018 - 11:16:00 - перейти к сообщению
 Zverozavr пишет:
Транзистор остался целым.

Хороший экземляр может продержаться какое то время на предельных значениях. Но деградация параметров будет все равно происходить, хоть и медленно.
Китайская подделка возможно и не дотянет до нужных 400В в этой схеме.
11. Zverozavr - 10 Июля, 2018 - 18:52:54 - перейти к сообщению
Заказал на Али 2SC3632,
а пока они не приехали - перепробовал все ВВ транзисторы, оказавшиеся в наличии:
КТ8108А, КТ8127А-1, КТ872А, C3460, MJE13005.
Корпус ТО-220 ещё не очень загромождает пейзаж; ну, ещё можно ему спилить фланец. А мощные монстры портят всё изящество. Кроме того, из-за своей микромощности, устройство не любит мощные транзисторы: падает КПД и увеличивается нижний порог напряжения, при котором держится нагрузка.
Для нагрузки 40мкА, с мощным транзистором:
вход: 3,1V x 17mA = 52,7mW
выход: 400V x 0,04mA = 16mW
КПД: 16/52,7=30,4%

С транзистором MJE13003 КПД был 38,6% при 3,0V, а при увеличении напряжения питания КПД дотягивает почти до 50%
12. Einkleinermensch - 11 Июля, 2018 - 08:51:45 - перейти к сообщению
А почему была выбрана топология boost, а не flyback? С обратнохода можно получить и КПД получше, и никаких ВВ транзисторов не нужно, хватит мосфетов типа IRLM6344, которые от 3,3В вполне открываются. Трансформатор мотается минут за 10.
13. Zverozavr - 11 Июля, 2018 - 11:26:40 - перейти к сообщению
Есть категория схем, с которыми мне категорически не удаётся достигнуть путёвых результатов. Похоже, флайбек туда относится. Но, в дальнейшем, надеюсь к нему вернуться и добить.
Посмотрел ДШ на IRLM6344, понравился, буду заказывать, спс за наводку.
14. Zverozavr - 17 Июля, 2018 - 15:51:35 - перейти к сообщению
Я крайне удивлён: так быстро заказ с АлиЭкспресс ещё не приезжал. 9 июля заказал, сегодня - 17 июля - получил 2SC3632.
Впаял на эту же плату. С нагрузкой 20мкА, преобразователь начинает держать 400В при питании от 2,4В. В диапазоне нагрузок 10-40мкА, КПД меняется незначительно, от 30 до 33%.
На холостом ходу ток потребления трудно измерить, т.к. стрелка дёргается; средний ток можно оценить около сотни-полутора микроампер.
15. Денис1211 - 01 Сентября, 2018 - 19:08:50 - перейти к сообщению
А что скажешь на счёт этой схемы? Как тебе вариант применения умножителя? В твоей так можно? Что с кпд будет?
https://habr.com/post/398345/

 

Яндекс.Метрика

Вся информация является собственностью www.bsaa.info и охраняется законом об авторском праве.
Копирование материалов условно разрешено
Copyright © 2010 habar.bsaa.info


[Script Execution time: 0.0421]     [ Gzipped ]