为辐射探测器设计电源时,需要从主电源 (170 Vdc) 以 2 mA 提供高达 1500V 的电压。
我在很大程度上考虑过反激式转换器,但找不到在输出绕组处额定电压为 1500V 且增益为 N=~16(在 50% 占空比下增益为 8)的反激式变压器。
研究了一些电荷泵/电压倍增器,但还没有深入。
也是最近才了解CCFL逆变变压器,但还需要一些时间来更好地了解它们。
该项目要求体积小、重量轻,因此不推荐使用大型变压器。
我可能会研究哪些其他提高电压的方法?
为辐射探测器设计电源时,需要从主电源 (170 Vdc) 以 2 mA 提供高达 1500V 的电压。
我在很大程度上考虑过反激式转换器,但找不到在输出绕组处额定电压为 1500V 且增益为 N=~16(在 50% 占空比下增益为 8)的反激式变压器。
研究了一些电荷泵/电压倍增器,但还没有深入。
也是最近才了解CCFL逆变变压器,但还需要一些时间来更好地了解它们。
该项目要求体积小、重量轻,因此不推荐使用大型变压器。
我可能会研究哪些其他提高电压的方法?
使用级联。
有两个主要选择
a) Villiard aka Cockcroft-Walton aka Greinacher 乘数
每一级都堆叠在前一级上,因此电容器和二极管只需要额定输入电压,而不是输出电压。然而,输出阻抗随着级数的平方而增加。
b) 迪克森乘数
每个级都将其泵和存储电容器接地,因此电容器需要根据输出电压进行额定值。然而,输出阻抗仅随着级数的增加而增加,因此对于与其他级联相同的输出阻抗,它可以使用较小的电容值。
给定输出电压、输出电流和输出阻抗的规格,您需要完全设计每种类型中的一种,以确定哪种类型可以为您提供最佳成本或体积。非常高的电压自然有利于类型 (a),但只有 1500V,两种类型都是竞争者。
尝试研究盖革计数器电源。它们不产生 1500 伏电压,但它们确实适合于修改,例如这种设计:-
如您所见,输出级是 Cockcroft-Walton 电压倍增器,因此您可以添加更多级并获得更多输出电压。或者,您可以构建其中的两个(添加更少的 CW 级)并制作一个跨度为 +/-750 伏的双极电源。
上面的电路从 5 伏电压运行,但原理对于任何直流电源电压都是相同的;您制作(大约)50 kHz 振荡器并对其进行放大以产生较大的峰峰值电压摆幅,然后使用 CW 乘法器产生更大的直流电压。
有许多公司会按照您的规格制造变压器。在构建开关电源时,使用定制变压器比使用现成组件更常见。
诸如Abraham Pressman 的Switching Power Supply Design (ISBN: 978-0071482721 ) 和Keith Billings 的Switchmode Power Supply Handbook (ISBN: 978-0070053304 ) 等书籍深入探讨了如何为开关电源设计定制变压器。
要对您的设计进行原型设计,您可以使用Magnetics, Inc. 和Ferroxcube等公司的铁氧体磁芯
至于产生高压的其他方法,我会考虑一个简单的升压转换器。经过适当的设计和安全配置,我相信它也将是最小和最便宜的。(考虑到现在您可以轻松购买额定值 >2kV 的快速二极管)
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我不推荐电压倍增器的原因是要求是 1500v * 2mA = 3W。电压倍增器不太可能实际工作。