Практический способ генерации 1500 В?

При проектировании источника питания для детектора излучения необходимо обеспечить питание до 1500 В при 2 мА от сети (170 В пост. Тока).

Я в основном рассматривал преобразователь с обратной связью, но не могу найти трансформатор с обратной связью с коэффициентом усиления N = ~ 16 (для коэффициента усиления 8 при коэффициенте заполнения 50%), рассчитанным на 1500 В на выходной обмотке.

Посмотрел на зарядные насосы / множители напряжения некоторые, но еще не в глубину.

Также только недавно узнали о преобразователях CCFL, но все еще нужно некоторое время, чтобы понять их лучше.

Этот проект требует небольшого размера и веса, поэтому использование большого трансформатора не является предпочтительным.

Каковы другие способы повышения напряжения, на которые я могу обратить внимание?

Попробуйте исследовать блоки питания Гейгера. Они не производят 1500 вольт, но они пригодны для модификации, такой как эта конструкция:

Фото с сайта MAXIM .

Как вы можете видеть, выходной каскад представляет собой множитель Уоктона Кокрофта, поэтому вы можете добавить больше каскадов и получить больше выходного напряжения. В качестве альтернативы вы строите два из них (с меньшим количеством добавленных ступеней CW) и делаете биполярное питание, которое охватывает +/- 750 вольт.

Схема выше работает от 5 вольт, но принцип действия одинаков для любого напряжения питания постоянного тока; Вы делаете (приблизительно) генератор 50 кГц и усиливаете его, чтобы получить большой размах напряжения от пика к пику, а затем используете множитель CW, чтобы увеличить напряжение постоянного тока.

Больше изображений трубчатого блока питания Гейгера Мюллера

Используйте каскад.

Есть два основных варианта

а) Villiard aka Cockcroft-Walton aka Greinacher множитель

Каждая ступень сложена на предыдущей ступени, поэтому конденсаторы и диоды должны рассчитываться только по входному напряжению, а не по выходному напряжению. Однако выходной импеданс увеличивается с увеличением числа ступеней.

б) множитель Диксона

Каждая ступень возвращает свои насосные и накопительные конденсаторы на землю, поэтому конденсаторы должны быть рассчитаны на выходное напряжение. Однако выходной импеданс увеличивается только по мере увеличения числа ступеней, поэтому он может использовать меньшие значения емкости для того же выходного импеданса, что и другой каскад.

Учитывая спецификации для выходного напряжения, выходного тока и выходного сопротивления, вам необходимо полностью спроектировать один из каждого типа, чтобы определить, какой из них даст вам наилучшую стоимость или объем. Очень высокое напряжение, естественно, предпочтет тип (а), но только при 1500 В оба типа являются претендентами.

Есть много компаний, которые будут производить трансформаторы в соответствии с вашими требованиями. При создании импульсных источников питания чаще используется нестандартный трансформатор, чем готовый компонент.

В таких книгах, как « Дизайн импульсного источника питания » Абрахама Прессмана (ISBN: 978-0071482721 ) и « Руководство по переключаемому источнику питания » Кейта Биллингса (ISBN: 978-0070053304 ), подробно рассматриваются способы разработки нестандартных трансформаторов для переключения источников питания.

Для создания прототипа вашей конструкции вы можете использовать ферритовые сердечники таких компаний, как Magnetics, Inc. и Ferroxcube.

Что касается других методов получения высокого напряжения, я бы рассмотрел простой повышающий преобразователь . Надлежащим образом спроектированный и обеспеченный для безопасности, я считаю, что он также будет самым маленьким и самым дешевым. (Учитывая, что в эти дни вы можете легко купить быстрые диоды с номиналом> 2 кВ)

[Редактировать]

Причина, по которой я бы не рекомендовал множитель напряжения, заключается в том, что требование составляет 1500 В * 2 мА = 3 Вт. Вряд ли множитель напряжения будет практически работать.