Высоковольтный источник питания 12/980 (В)

digitalcat_electronics #photonics #HV В подземных коридорах секретной лаборатории лазерной физики и прикладной генетики, где тусклый свет ламп то гаснет, то вспыхивает от импульсов экспериментальных установок, наступил момент создания источников питания. Все они объединены одним свойством — относятся к классу высоковольтных источников. Сегодня мы поговорим о младшем из них. ⚡ Герой обзора Неизолированный повышающий преобразователь 12 → 980 В (1 Вт) с выходным удвоением напряжения. Спроектирован для питания вакуумного коаксиального фотоэлемента, фиксирующего кратчайшие вспышки экстремально ярких оптических процессов — настоящие “стрелы света”, рождающиеся в недрах наших установок. 🔬 Идея Создать максимально компактный источник без классического трансформатора. Ключ к замыслу — микросхема HV9150 от Microchip: двухпозиционный импульсный регулятор с интегрированным драйвером ключа и ИОН на борту. 🛠️ Технические тайны Осциллятор: 40 – 400 кГц; частота коммутации ключа вдвое ниже. Драйвер затвора: перезаряд 380 пФ при Vin – 1 В. Гистерезис компаратора ООС: 100 мВ. Отсутствие защит (Бинго! Нам это нужно) Предел повышения напряжения в преобразователях таких топологий упирается в максимальный D и суммарные потери на ключе + индуктивности. Для расчётов использовали MATLAB-скрипт на основе формул из документации на контроллер HV9150 предварительно рассчитав модельный пример в экселе, построили идеализированные графики зависимости U, I, η от f и D, а затем написали алгоритм оптимизации рабочей точки по максимуму КПД. 🔍 Эксперимент против теории Первое включение макета показало трёхкратное расхождение между расчётным и реальным напряжением — словно сама вселенная испытывала нас на прочность. После теоретических изысканий и исследования осциллограмм, путем подбора индуктивности и частоты коммутации удалось выйти на регулировку 800 – 985 В выходного напряжения при 0.5 – 0.9 Вт нагрузки и пульсациях выходного напряжения в 7 – 8.5 В — что допустимо для нашего применения. Обнаружено: выходное напряжение обратно пропорционально температуре дросселя. Нагрев снижает индуктивность дросселя, в системе для стационарной нагрузки возможна "параметрическая" стабилизация при этом выходное напряжение определяется энергетическим балансом, компаратор ООС не срабатывает. а пульсации выхода драматически снижаются. 📈 Дальнейшие шаги Мы разрабатываем инженерную методику автоматизированного расчёта подобных преобразователей в MATLAB и меняем дроссель на больший типоразмер. Впереди — устранение температурной зависимости и выход за пределы 1 кВ… но об этом — в будущих выпусках. ⚡ Смотрите, вдохновляйтесь и создавайте вместе с нами! 💡 Подписывайтесь, чтобы узнать больше! 🔗 Продолжение следует. Stay tuned! Наш канал: https://www.youtube.com/channel/UCt2VdJ