DC - Convertidor de CC de alto voltaje que actúa como un sumidero

Una buena solución "no será demasiado difícil" de proporcionar una vez que se describa el verdadero requisito :-).

En la actualidad, su descripción cubre una gama de posibles requisitos. ¿Puede proporcionar más detalles y / o un diagrama de circuito con notas adecuadas?

Actualmente, lo siguiente puede describir lo que se desea.

Se requiere que la corriente desde un potencial de voltaje negativo de 0 a más de −200V se fije a un potencial seleccionable por el usuario de 0 a −200V. Corriente máxima requerida para ser sujetada = xxx mA La potencia máxima para sujetarse es xxx mW

Una solución a lo anterior es un regulador de abrazadera simple que se puede configurar a un voltaje predeterminado. Probablemente un MOSFET de canal P, opamp para conducirlo, controlador de "lado alto" (alto = negativo en este caso), referencia de voltaje y divisor de voltaje para permitir la comparación de voltaje de referencia y de pinza.

Si el punto de sujeción debe mantenerse constante para las fuentes de conducción por encima y por debajo del punto de referencia (p. ej., a −150 V cuando la tensión de conducción va de p.ej. −50 V a -200 V), es posible que el dispositivo deba controlar activamente la salida.

Dependiendo del nivel de potencia, el controlador podría ser un controlador con drenaje o carga del colector, un par de "tótems" o un controlador de conmutación activo.

Suponga que esto es de baja potencia y que un controlador de una sola terminación con resistencia será suficiente. Esto es idéntico al regulador de la abrazadera anterior, EXCEPTO que se tome una resistencia del drenaje del MOSFET del canal P a una fuente negativa de al menos −200 V de potencial.

Ejemplo

Una corriente de hasta −10 mA proviene de un potencial de 0V a −300 V. (Este puede se suministra a través de una resistencia "R1", pero esto no tiene por qué ser tan importante como el la corriente máxima es limitada).

La corriente se debe fijar a un voltaje preestablecido por el usuario de 0 a −200 V.

Solución

Proporcionar un ejemplo −300 V, 10 mA o más de alimentación. Esto es más negativo que −200 V para permitir cierto "espacio libre" cuando se ejecuta en un sumidero de −200V. 300 VCC es un valor conveniente para la derivación de las redes de 230 V CA rectificadas o de las redes de 110 VCA con voltaje doble duplicado.

A −200V y 10 mA, $ R_ {sink, max} = (300 \ mbox {V} -200 \ mbox {V}) / 10 \ mbox {mA} = 10 \ mbox {k} \ Omega $

En $ V_ {abrazadera} = 0 \ mbox {V} $, la potencia en la resistencia es $ V ^ 2 / R = (300 \ mbox {V}) ^ 2/10 \ mbox {k} \ Omega = 9 \ mbox {W} $.

Proporcionar un MOSFET de canal P > Clasificación 300V. Mejor > = 400V. Fuente a tierra. Drenar a Rink_10k Rsink otro extremo a −300V. Monitoree la unión de drenaje Rsin_MOSFET y use el circuito de control para impulsar el drenaje MOSFET al voltaje requerido. Conecte el circuito a sujetar al drenaje MOSFET.

El circuito de control es una operación, probablemente operando entre tierra y digamos −15V. Vin se divide por, digamos, 50: 1 haciendo que el 0 a −200 V cambie de 0 a −4V. Compara este valor con una tensión de referencia. Vref = Vclamp / 50. Utilice opamp para conducir la puerta MOSFET.

QED.

$$ I_ {max} (R_ {sink}) = 300 \ mbox {V} / 10 \ mbox {k} \ Omega = 30 \ mbox {mA} $$

descargado: $$ P_ {MOSFET, max} = \ frac {V_ {max}} {2} I = \ frac {V_ {max}} {2} \ times \ frac {V_ {max} / 2} {R_ {sink} } = \ frac {V_ {max} {} ^ 2} {4R_ {sink}} = \ frac {(V_ {max} / 2) ^ 2} {R_ {sink}} $$ $$ = \ frac {(150 \ mbox {V}) ^ 2} {4 \ times 10 \ mbox {k} \ Omega} = 9/16 \ mbox {W} $$

E & OE.

La carga es un poco más compleja a medida que la corriente fija entra en acción. Fácilmente calculado, pero veamos primero el verdadero requisito del usuario, \

Si esto no cumple con el requisito, una mejor descripción del requisito ayudaría.