Tuve una idea para finalmente comenzar a usar mis tubos nixie y pensé por qué no simplemente cambiar un mosfet que cambia un transformador para generar los altos voltajes requeridos para los tubos nixie de una fuente de bajo voltaje. Cuando busqué en Google, todo lo que encontré fueron estos convertidores de refuerzo que usan inductores. Ahora bien, ¿hay alguna razón para que se utilicen?
Tanto los convertidores elevadores como los transformadores pueden proporcionar un voltaje más alto que uno inferior. Aquí hay algunas especificaciones:
Convertidores de impulso:
Transformers:
De acuerdo con esto, si desea usar menos espacio, use el convertidor boost.
Si puede permitirse más espacio, utilice transformador.
Lo que estás describiendo (cambiar un transformador a alta frecuencia a través de un transistor) se llama convertidor directo. Estos son más difíciles de diseñar que un convertidor elevador. En particular, debe limitar el ciclo de trabajo para mantener estable la corriente en los devanados.
Los convertidores basados en transformadores se utilizan para aislar un sistema de la alimentación principal. Si ya tiene un suministro de CC aislado, es mucho más sencillo y seguro usar un convertidor elevador con un controlador estándar. Tratar de construir tu propia fuente de alimentación de modo conmutado desde cero es una mala idea a menos que realmente sepas lo que estás haciendo.
Alternativamente, si puede usar la alimentación de red, puede transformar eso a los ~ 200V que necesitan los tubos y rectificarlos sin necesidad de conversión DC-DC.
Sí, por supuesto que hay una razón por la que los convertidores de refuerzo se utilizan para generar alta tensión a partir de una fuente de baja tensión. La razón es que es lo que hacen , o dicho de otra manera que cumplen con la especificación .
Un convertidor de refuerzo con un solo inductor es la forma más sencilla de obtener un aumento moderado en el voltaje con una corriente significativa, toma solo un elemento de conmutación del lado bajo y se puede controlar fácilmente mediante PWM. Para proporciones elevadas, especialmente cuando se requiere una corriente significativa, un transformador comienza a valer la complejidad adicional. A bajas corrientes hay bombas de carga en cascada, pero éstas requieren una etapa por múltiplo. Por ejemplo, para obtener un voltaje 10 veces más alto se requieren 10 etapas idealmente, más en la práctica debido a alguna pérdida de voltaje por etapa. Busque Cockroft-Walton para obtener más detalles sobre una bomba de carga en cascada en particular.
Los televisores antiguos utilizaron una topología de transformador de retorno para hacer 10s de kV desde unos pocos 100 V DC. Se necesitaron los 10s de kV para conducir el cañón de electrones en el tubo de imagen.
Hay muchas maneras de hacer un voltaje más alto a partir de uno más bajo. De qué manera es "mejor" depende de la circunstancia particular y de qué criterios son los más importantes para usted. No hay una única respuesta correcta universal.
Los convertidores Boost que usan un solo inductor son el tipo más común y también se adaptan a la menor cantidad de capacidades de transferencia de potencia, es decir, están en el rango de menos de 1 vatio a 10 vatios hablando en términos generales. Una pequeña desventaja es que no proporcionan aislamiento entre la tensión de entrada y la tensión de salida Y, la relación de picos entre la tensión de subida y la tensión de alimentación se limita probablemente a menos de 100: 1, aunque habrá excepciones notables.
El circuito de retorno del transformador a menudo se usa en los convertidores de CA-CC, es decir, la verruga de la pared, y estos varían en potencia desde menos de 1 vatio hasta más de 40 vatios. Pueden ser tipos escalonados de curso.
Elevar un poco la barra es el diseño del transformador de medio puente (push-pull). Esto utiliza un centro giratorio primario y dos (generalmente) MOSFET que empujan y tiran del primario. Supongo que estos tienden a cubrir el rango de 25 vatios a más de 200 vatios.
El circuito principal de potencias superiores es el puente H y estos son responsables de los inversores de CA, etc.
Entonces, si desea saber qué topología elegir, concéntrese en los requisitos de potencia y si se necesita aislamiento. Todo aparte del circuito de refuerzo (inductor único) puede proporcionar aislamiento.
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