La mejor manera de conseguir un bajo voltaje de CC de alto voltaje DC de una fuente de alimentación?

Question

Tengo un 200V entrada de alimentación de CC y necesito, sin tensiones externas, generar un 12V-24V voltaje de ejecutar el control de la electrónica de fuera, en torno a 50mA.

He considerado la posibilidad de diodos zener y los posibles divisores pero perder demasiado poder; la resistencia en la parte superior debe disipar 9.4 W para proporcionar 0.6 W, que es un ridículo de residuos y difícil de manejar. He tratado de buscar cómo cambiar el modo de la pared de las verrugas no se, pero parece que tienen algún tipo de mecanismo de lujo de alimentar a sí mismos de la salida, lo que realmente no entiendo. (Tampoco entiendo cómo obtener inicialmente un voltaje).

Answer 1

Este problema se conoce como arranque. Es incluso más de un problema a la hora de diseñar baja tensión convertidores boost. Si tienes una .1V 10A fuente, seguro, tienes 1W de potencia, y, probablemente, podría generar cerca de 200 ma a 5V, pero se necesita un voltaje utilizable para algo de electrónica. Una fuente de energía de 5V está muy bien y de forma indefinida disponible en sus dispositivos de salida poco después de resolver este problema.

No voy a entrar en el diseño de arranque de un convertidor boost aquí (porque no sé cómo...) pero me gustaría sugerir cómo se podría ir sobre el diseño de un convertidor buck.

Vamos a suponer que usted tiene un circuito que puede generar 12V de 120V cuando se alimenta con 12V. Que no es tan difícil, hay varios diseños que podrían hacer esto. Wikipedia tiene una simple, usted puede mirar en otros en diversas notas de aplicación. Si el interruptor oscila en unos pocos cientos de kilohertz, usted debe ser capaz de generar un utilizable 12V de la señal en unos pocos milisegundos.

Lo que usted necesita, por lo tanto, es una manera de generar una tensión de alimentación de dispositivo para unos pocos milisegundos, y luego apagarlo. Un simple resistor/>12V diodo zener sistema con un transistor sólo después de la resistencia va a estar bien. Un PMOS con la puerta a su circuito de salida debe cambiar esta fuente se apaga poco después de que el regulador comienza a trabajar. Usted querrá asegurarse de que su carga se desconecta cuando la puesta en marcha, ya que esto podría provocar que el regulador en paralelo a ir fuera de la regulación.

Romper el problema en dos pasos:

1. Generar 12V de 200V mientras se alimenta desde una externa de 12V de la fuente.
2. Generar 12V de 200V por unos milisegundos sin una fuente externa.

A continuación, combinar los dos. La primera de ellas es, sin duda, más interesante, muchos libros de texto saltará sobre el segundo problema. Mi profesor se lo mencionó como una nota de lado cuando impartir clases.

Otras respuestas han señalado que, probablemente, usted puede simplemente pulse un conmutador de CA-modo de regulador después de la rectificación del circuito, pero sospecho que también desea saber cómo funciona.

Answer 2

En primer lugar, son capaces de flotar su controlador en +176V? De esta manera usted no tendrá que soltar la tensión. Circuitos de e/S tendría que ser más elegante.

Hay dos formas de colocar los voltajes: disipar la energía (lineal reglamento) o interruptor y suavizar la salida (buck). Lo ideal sería de empate sólo 6mA de la 200V línea, pero habrá pérdidas en un convertidor buck. Nunca he visto a un HV DC-DC buck hizo de baja potencia. Puede que necesite hacer uno por su cuenta, si vale la pena.

No estoy seguro de que va a tener grandes pérdidas. ¿Cuánto vale? :D

Answer 3

Vamos con @markranges la sugerencia, aquí está uno en Digi-Key que hace 85-264 V AC 110-340V DC y 12 V, 420 mA.

Answer 4

El modo de conmutación de la pared worts son bastante simples. La rectificación de la tensión de entrada (que usted no necesita preocuparse ya que usted tiene 200VDC ya), a continuación, convertirlo en una forma de onda PWM en frecuencia bastante alta. El transformador puede entonces ser bastante pequeño y de peso ligero como el que opera en la frecuencia PWM. La relación de vueltas del transformador se utiliza para obtener el voltaje deseado y, a continuación, filtra o más regulado como lo haría con cualquier regulador de conmutación. El bucle de realimentación para el controlador PWM (que es de funcionamiento de la red/de alta tensión) se hace generalmente con un opto-acoplador así que no hay aislamiento completo entre la alta tensión y baja tensión lados. Usted puede ser capaz de saltar que, en su caso.

Lo que sería ideal es un flyback o un avance de conmutación del controlador. Aquí están algunos ejemplos de lineal. Pero el problema va a ser que 200VDC es realmente alto, nunca he visto a un DC-DC controlador que admite más de ~100V de entrada.

Sin embargo, usted debe ser capaz de adaptarse a una AC-DC de conmutación del controlador que normalmente están diseñadas para su uso con rectificado tensiones de la red eléctrica que puede ser mucho mayor que 200V.

Por ejemplo ST hace un montón de dichos controladores. Creo que se puede utilizar este tipo de topología con 200VDC, con pocas modificaciones, aunque yo nunca lo he probado, usted debe estudiar los modos de operación más. Estoy seguro de que hay muchos más fabricantes de piezas similares así.

Answer 5

http://www.sparkfun.com/products/10214

Mientras el cargador está clasificado para 100 - 240 VAC, la primera cosa que un switchmode la oferta es rectificar la tensión de entrada, por lo que 200 VDC funcionará bien la energía.

(Por supuesto, usted puede comprar este tipo de alimentación en una variedad de voltajes de salida.)