我正在研究 Nixie 电源,但我想改进它。
- 我有 4x9V 电池串联,总共 36V 可通过乘法器切换。
- (TTL)555 定时器仅从第一个 9V 电池稳定运行,以产生 8.5-ish 伏特方波,10kHz(或您想要的任何频率,我猜),大约。50%的关税。
- 555 输出驱动N 沟道 BS170 MOSFET的栅极。
- MOSFET漏极通过一个大约 1.2kΩ 的电阻连接到高达 36V 的电压。该电阻需要尽可能低才能将电流推入:
- 一个 6 级Cockcroft-Walton 乘法器,可在空载下产生约 220VDC 的良好输出。不幸的是,当由一个与管子串联的 47kΩ 电阻器加载时,它会下降到大约 155VDC。
我喜欢这个电路的地方:
- 它有效™
- 它可以由我手头可能拥有的极其常见的部件构建,例如:
- 它不需要电感器。
- 它不需要专门的IC,例如升压转换器。
- 它只需要具有额定电压的电容器和二极管来处理每个阶段,而不是完整的shebang。
- 它使 Multisim 崩溃。
我不喜欢这个电路的地方:
- 仅在 ~600μA 负载下,输出电压下降至 ~155VDC。
- 我太愚蠢了,想不出一个更好的方法来在乘法器上切换 36V:
- 虽然 555 定时器输出很高,但我在漏极电阻上浪费了超过 1W 的功率来驱动乘法器。
- 乘法器输入电压受到漏极电阻器的阻碍。
我怎样才能:
- 进行改进以使 ~10mA 的电源输出下降小于 40V?
我努力了:
- 用这样的东西替换 MOSFET 驱动器部分:
我烤了不少尝试这个逆变器的晶体管。如图所示,逆变器的栅极被 10kΩ 电阻上拉至 36V。栅极充电时间是否可能是破坏晶体管的原因?
编辑:我刚刚意识到两个逆变器 FET 的栅源电压的最大额定值为 ±20V。这可以解释为什么他们油炸。嗯,也许我可以制作一个分压器来分别驱动每个栅极而不是单个 10kΩ?
- 阅读有关改进方法的维基百科文章:
由于这些原因,只有在需要相对较低的输出电流时才使用具有大量级数的 CW 乘法器。这些影响可以通过增加较低级的电容、增加输入电源的频率以及使用具有方波或三角波的交流电源来部分补偿。
- 研究其他流行的 Nixie 电源设计,例如这些。
我怀疑在乘法器上更有效地切换 36V 将大大有助于提高性能。
编辑/总结:更有效地在乘法器上切换 36V 对提高性能大有帮助。正如一些人所建议的那样,所谓的“推拉”是一种快速解决方法。具有单独驱动栅极的 CMOS 反相器使电荷泵更加有效:
现在,当装有两个管子时,电源电压约为 216VDC,这是一个巨大的改进: