¿Usar el microcontrolador como oscilador para el suministro de energía de alto voltaje?

Lee lo que dijeron los demás :-).

El diagrama del circuito original está aquí

Esta es la sección de la fuente de alimentación de alto voltaje basada en 555:

ElHVatravésdeldiodoD1sealimentaaltuboGeigerMulleraladerechadeestediagrama.

Hay3aspectosdeestecircuitoqueunMC(microcontrolador)deberíaemularparareplicarlo(enlugardehacerlodemaneradiferente).

• Unnivelaltodesalidaenelpin3iniciaunretrasocuyotiempodeactivaciónsecontrolamediantelacargadeC3conR6,D2,C3,ycuyotiempodedesactivaciónsecontrolamediantelacaídadelatensiónenC3quesecronometraporR9yC3.Esteretrasopodríasercompletamentereemplazadoporelsoftware.

• L1seenciendeconunmáximoen555_OUTalencenderQ1.UnMCtodavíanecesitaríaQ1.

• Q1permaneceencendidohastaquelacorrienteatravésdeR8+VR1enciendeQ3yterminaelciclo.EstadetecciónaúndebehacerseusandoR8,Vr1,R1yamp;Q3ousandouncomparadorabordoconnivelestablecidoenchipoconundivisorderesistencia2.

SOquereemplazaelsuministrobasadoen555conundiseñobasadoenMCdirectamenteeliminaríamuypocodelhardware.

Eldiseño555"simplemente funciona", mientras que un diseño basado en MC debe ser a prueba de fallos contra la falla del software. por ejemplo, si se enciende Q1, se puede destruir una izquierda en L1.

Un diseño basado en MC podría hacer esto más simple y probablemente igual de bien. El ajuste de tiempo basado en la corriente L1 no es necesario si Vcc está bien controlado o puede variarse en bucle abierto si Vcc varía ampliamente y es conocido. Entonces -

• TODO lo que se necesita para hacer HC es un microcontrolador más R5, Q1, L1, D1. C1.

Pulse Q1 en via R5 con un ciclo de trabajo y aparece "HV". Agregar un divisor de 2 resistencias de HV permitiría que el MC monitoree e incluso controle HV. La resistencia superior en el divisor que cae la mayor parte del HV debe tener una clasificación máxima de Vout. por ejemplo,

Eldiagramapuedeparecerfamiliar:-).LaregulacióndelHVpodríaser,porejemplo,2xresistenciasconcomparadorabordoo2xresistenciasparacontrolarunaresistenciayunpindeentradadigitalounHVZeneryunaresistencia,etc.O,porejemplo,unneónoHVZenerpodríausarsecomounacargade"voltaje constante" con la máxima energía diseñada para estar dentro de su capacidad de disipación.

Una vez que HV esté disponible, aquí está su propio contador Geiger:

HVseaplicaalaizquierda.CuandoeltuboGMseionizaporuneventoradioactivo(lanaturalezadependedeltuboutilizado),unpulsodecorrienteenciendeQ2yproduceunpulsodesalidaenGM_pulse.Enelcircuitoexistente,estaeslaconexiónúnicaentreelcontadorGeigerreal(comosedescribeanteriormente)yelMC.ElMCesefectivamenteun"medidor inteligente". Hay suficientes pines de repuesto para permitir que se realice el cambio anterior sin esfuerzo excesivo pero cambia la naturaleza completa del programa MC de un procesador de impulsos a un controlador en tiempo real (aunque sea simple) .

Los puristas analógicos pueden burlarse de ti si quieres hacer esto con un microcontrolador, pero luego un 555 puede estar debajo de ellos también :-). Sin embargo, un microcontrolador puede ser una buena opción para una aplicación de oscilador.

Primero, tu circuito puede ser Damn Small ™. Un PIC10F200 requiere cero componentes externos e incluso está disponible en 2 mm x 3mm paquete DFN si lo desea.
Sigue siendo unos pocos centavos más caro que un LM555, pero la diferencia de precio es cada vez menor; los precios del LM555 ya no bajan, mientras que los de los microcontroladores pequeños lo hacen.

El PIC10F200 tiene un oscilador interno preciso , que brindará una señal mucho más predecible (frecuencia y ciclo de trabajo) que la que obtendrá con la alimentación de pollos de precisión estándar alrededor del LM555.

Y, por supuesto, si ya está utilizando un microcontrolador con un pin de E / S de repuesto, obtiene el oscilador virtualmente de forma gratuita, posiblemente incluso con una sincronización de precisión de cristal.

Solo posibles inconvenientes:
- debe proporcionar una interfaz de programación en su tarjeta, o programarla antes del montaje,
- un LM555 puede funcionar a voltajes de suministro más altos que un microcontrolador; hasta 16V vs 3.3V o 5V para un \ $ \ mu \ $ C. Esto no parece ser un problema aquí ya que el circuito funciona con 2 baterías AAA.

Este circuito 555 parece que tiene alguna protección contra sobrecorriente (usando Q3). Con un μC puede ser difícil responder a este evento de sobrecorriente lo suficientemente rápido como para evitar que el transistor se dañe a sí mismo.

En general, 555 temporizadores también tienen la agradable propiedad de trabajar con voltajes más altos, lo que simplifica la conducción de MOSFET (y BJT) en > Circuitos de 12V. Pero como (supongo que) todo es 5V, aquí no sirve de nada.

Q3 restablece el 555 cuando el voltaje sobre R8 + UR1 ~ 20Ω aumenta por encima de aproximadamente 0.7V, lo que corresponde a una corriente de 35mA a L1 y Q1.

La tensión de alimentación parece ser nominal de 3V (2 baterías AAA), por lo que para L1 = 10mH obtenemos dI / dt = 3V / 10mH = 300A / s = 300 mA / ms. Por lo tanto, para alcanzar los 35 mA después de encenderlo, el Q1 permanece activo por un poco más de 100 µs.

Por lo tanto, el microcontrolador necesita generar pulsos del orden de 100 µs, lo que puede hacer fácilmente. Solo necesita la unidad Q1, los 555, Q3 y R8 + UR1 podrían eliminarse. Pero debes asegurarte de no activar la salida durante demasiado tiempo, o podrías destruir L1 y Q1.

Yo agregaría algo de retroalimentación del alto voltaje a través de un divisor de voltaje y un indicador a una entrada A / D del microcontrolador (este tipo de retroalimentación falta en este circuito, por lo que el alto voltaje no está regulado por la carga de wrt).

Estoy tentado de intentarlo. :-)

Sí, puedes emular un 555 con un microcontrolador, pero ¿por qué lo harías? A menos que ya tenga un micro en el circuito con un pin libre y ciclos de CPU. Un 555 es más barato y más simple y no requiere programación.

Un microcontrolador también hará bien el trabajo, a menudo hay muchas formas de hacer algo como esto.

El temporizador 555 es más barato que un uC como se mencionó, pero en el diseño anterior, ya que un uC está involucrado de todos modos, creo que tendría sentido generar la señal necesaria también, ya que daría como resultado un menor conteo de partes y huella general más pequeña. El tiempo también sería más preciso, ya que la unidad uC se impulsa desde un cristal (o podría ser un resonador), aunque probablemente no sea un problema para el diseño.

Sospecho que no tenía suficientes pines disponibles (o tal vez los temporizadores ya estaban usados o no tenían periféricos PWM a bordo. No he usado el ATTiny, por lo que no estoy seguro), por lo que la elección fue fácil. Tal vez tenía una pila de 555 temporizadores que necesitaban ser usados :-) Con una uC más grande (o tal vez alterando el diseño existente y liberando un pin / periférico), estoy seguro de que también podría hacer el trabajo del temporizador 555.

He estado pensando en los contadores Geiger durante aproximadamente un año. Como uso los PIC para otras tareas, podría ver el uso de un 16F628A con un PWM. Luego, active un transistor óptico (solo por aislamiento) para impulsar el circuito inductor por encima o un transformador + dobladores de voltaje. Si el ciclo de trabajo es un problema, se podría usar un adc para cambiar el ciclo de trabajo en el PWM. Por último, la salida del tubo geiger podría estar vinculada a cualquier pin que actúe como contador para TMR0 (o TMR1) mientras que el otro temporizador suministra la base de tiempo. Luego, muestre la frecuencia en una pantalla LCD o incluso almacene un cierto número de valores en la EEPROM integrada. Me gusta tanto la idea que creo que voy a construir una. El año pasado obtuve un SI-180G de Rusia y escuché que es un tubo agradable y sensible.