Источник высокого напряжения

01 Мар 2015     Рубрика: Источники питания
arrow  arrow

Источник высокого напряжения на одной ИМС

 

Источник высокого напряжения — для создания датчиков, электростатических ловушек и других приложений требуются регулируемые высоковольтные источники питания с небольшим током нагрузки. Желательно, чтобы такие источники были простыми, компактными и имели малый ток покоя. P52Приведенная на Рисунке 1 схема как раз и отвечает этим требованиям, а трансформаторная изоляция позволяет получать на выходе положительное, отрицательное или плавающее напряжение. Сделать плавающий выход возможно благодаря наличию отдельной низковольтной обмотки обратной связи с напряжением, пропорциональным выходному. Такое решение позволяет отказаться от высокомегомных резисторов в делителе обратной связи, которые потребовались бы при прямом подключении делителя к выходу высокого напряжения. Этот низковольтный делитель содержит резисторы с намного более низкими сопротивлениями, которые, к тому же, рассеивают существенно меньшую мощность.

 

Основой схемы является ИМС МАХ1605 компании Maxim, содержащая все необходимое для реализации импульсного стабилизатора: модулятор, усилитель ошибки и мощный ключ [1]. ИМС управляет тороидальным трансформатором с обмоткой обратной связи и несколькими выходными обмотками. При указанных на Рисунке 1 номиналах элементов схема выдает напряжение в 500 В (Рисунки 2 и 3). Выходное напряжение можно регулировать в пределах ±30%, изменяя соотношение сопротивлений резисторов делителя обратной связи. Выходное напряжение можно увеличивать или уменьшать с некоторым шагом, добавляя или удаляя выпрямители или выходные обмотки. В схеме использован высоковольтный диод общего назначения BAV21 с низким обратным током.
P52-2

 

Как и все импульсные преобразователи, схема является источником электромагнитных помех, а паразитные элементы схемы могут создавать определенные проблемы. Схема требует тщательно продуманной компоновки печатной платы в части размещения элементов фильтров и развязки, а так же общего экранирования. Пульсации выходного высокого напряжения составляют примерно 1%. Снизить их уровень можно включением дополнительного RC или LC фильтра последовательно с выходом источника питания.

 

Р52-3

 

Примечание редакции:
1. В схеме использован малогабаритный ферритовый сердечник (р = 2000, габариты 12.7 х 7.15 х 4.90 мм) компании Fair-Rite, серийный номер которого указан на схеме (Рисунок 1).
2. В оригинале статьи не указан тип снабберного диода (30 В). В качестве этого элемента можно использовать любой диод Шоттки средней мощности, например. VS-10BQ030 компании Vishay. Этот диод служит для защиты входа интегральной микросхемы от случайно возникающих пиковых бросков, которые могут создаваться во входной цепи в момент коммутации.

Rambler's Top100 Яндекс.Метрика