Spänningsdubblare (DC-DC)

Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsdubblare (DC-DC)

Inlägg av Spisblinkaren »

Såhär då, Syntethesia?

MVH/Roger
PS
Jag anammar naturligtvis genast att nyttja D1 isf D3b, sen har jag slängt in ett basmotstånd till T3 även om det slöar ner stig och falltider hos T3 samtidigt som T2's kollektor kan gå minst 4,5V där jag emellertid skulle tippa 6V ty hie på några k finns i T3 också.

Min kära vän Magnus_K har annars simulerat att det delvis funkar utan R5 (antar T2 svingar max Vbe dvs 0,7V då).

R4 är nog rätt kritisk för hur mycket spolen kan "laddas" fast här vet jag inte vad jag snackar om :D

Ett desperat försök att analysera spol-delen vore:

T3: går på och Rdc(spole) idealiseras till 0 Ohm

\(U=|L\frac{di}{dt}|\)

där U är 9V, då blir

\(\frac{U}{L}=\frac{di}{dt}\)

vilket kanske ger

\(\int_{0}^{t_{on}}\frac{U}{L}dt=\int_{0}^{i_{on}}{di}\)

eller

\(\frac{U}{L}t_{on}=i_{on}\)

Det kan kanske bli så om Rdc=0 dvs ingen resistiv begränsning.

Här kan man uppskatta Rdc till säg 0,1 Ohm, då är Imax=9/0,1=90A(!) så så länge vi ligger en bra bit under 90A så borde formeln gälla.

Säg att ion=1A då ska U/L vara 1/ton eller L=Uton.

Jag har ton=10us och U=9V dvs L=90uH, kan detta stämma?

Jag har dessutom inte tänkt på den dramatiska brytningen av strömmen som ju är den som faktiskt inducerar spänning.

Nej, jag vet verkligen inte vad jag gör dvs som vanligt :D

Jag får alltså ungefär 100[uH*A] dvs vid 100mA krävs det 1mH, verkar rätt rimligt. Strömmen från batteriet blir dessutom halva det värdet RMS ty 50% d-c. Vad jag skulle vilja offra från batteriet för att ge det lång livslängd är dock snarare 1mA och då blir L 100mH. Sen ska alltså strömmen brytas och en spänning induceras och då gäller väl mest att ju snabbare trissan kan bryta (di/dt) desto högre spänning får jag ut fast nu är den zenerbegränsad och för mycket zenerström pga induktionen vill vi inte ha så kanske basmotståndet till T3 tom är nödvändigt så att det slöar ner T3?
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsdubblare (DC-DC)

Inlägg av Spisblinkaren »

Idag blev jag att tänka på vad som faktiskt händer när T3 försöker bryta strömmen.

Repeterar formel:

\(U_L=|L\frac{di}{dt}|\)

Nu är inte di/dt linjär längre utan beroende på hur snabbt T3 kan stänga av strömmen.

Jag har precis kollat upp att ingångskapacitansen för BC546 är typiskt 10pF, med ett basmotstånd (R5=10k f.n) så kommer Cbe tömmas på laddning (T2 drar) motsvarande typ R5*Cbe=100ns vilket kanske motsvarar min dt och under denna lilla dt så går strömmen från 1mA till noll dvs vi har di/dt som 1mA/100ns=1E4=10kV/s.

Så om jag bestämmer mig för att endast surpla 1mA från batteriet vid "uppladdning" av L då krävs 100mH vid ton=10us (mindre ström vid mindre tid).

När jag sen bryter kretsen har vi enligt formeln ovan att den spänning som induceras är lika med 100mH*10kV/s=1kV :D

Undrar hur många ljusår från sanningen jag är nu? :D

MVH/Roger
PS
100mH är dock ingen praktisk storlek på kommersiell spole, 1mH hade varit bättre.

Hittade dock den här på ELFA (47mH/1,6A): https://www.elfa.se/sv/toroiddrossel-47 ... &simi=98.5

Vi kan f.ö också beräkna kondensatorn:

Hur mycket rippel kan vi acceptera?

Jag säger 10mV, då gäller

\(i=C\frac{du}{dt}\)

eller slarvigt omskrivet

\(C=i\frac{dt}{du}\)

dvs för du=10mVpp, dt=10us och i=1A (säger vi) så fås C=1000uF (förvånandsvärt stor konding, dock bara 10mVpp rippel...).
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 32784
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Spänningsdubblare (DC-DC)

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Jag såg något slikt för en enkel rörförstärkare där R1 och R4 var ersatta av sekundärsidan på en trafo med mittuttaget till +12V. Primären, alltså 230V likriktades för anodspänningstrafar till rören.
Trissorna var, om jag inte minns fel ett par 2N3055. Och det är väl där du hamnar. Ska du plocka ut några Watt ur en förstärkare får du ha kraftiga don, och motstånden R1 och R4 får ta en massa stryk och bränna alldeles för mycket effekt för att kretsen ska vara ett uns effektiv.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsdubblare (DC-DC)

Inlägg av Spisblinkaren »

Intressant, tack!

MVH/Roger
PS
Jag kanske kan göra så om jag nån gång i mitt liv får råd med en bil och sätter mitt allra första Williamson rörslutsteg på hatthyllan ;)

Fast du vet säkert att hos trafosar kan man grovt räkna Pin=Put dvs om du ska dra lite ström till rörförstärkeriet så är den strömmen mångdubblad på sekundären därav feta 3055, tror jag.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsdubblare (DC-DC)

Inlägg av Spisblinkaren »

Den här kretsen ska jag provbygga.

Eller om du Magnus_K kanske vill simulera igen?

Jag är mest skeptisk map R5 för den ger oundviklingen ett långsammare avstängande di/dt, detta borde samtidigt vara bra för annars blir induktionen astronomisk när spolen är så stor, långsam påsättning tror jag dock inte påverkar annat än kanske effektförlusten i T3.

Jag vill dock ha den stora spolen för enligt mina beräkningar blir strömförbrukningen i stand-by bara runt 1mA.

Jag har minskat kondingen för speciellt om jag driver mina KTA så har den rejäl CMRR (och därmed PSRR) så lite rippel gör inget.

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Synesthesia
Inlägg: 584
Blev medlem: 22 januari 2010, 19:14:10
Ort: Mellan Göteborg och Kungsbacka

Re: Spänningsdubblare (DC-DC)

Inlägg av Synesthesia »

Du kan sätta en liten kondensator parallellt med R5 för att få ner falltiden, storleksordning kanske några hundra pF (du får prova dig fram).
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsdubblare (DC-DC)

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag vet, men varför skulle jag vilja få ner falltiden?

Jag tycks ju ha 10kV/s eller 10mV/us redan nu så när offtiden är 10us så är induktionen 10V vilket faktiskt är för lite :)

MVH/Roger
Användarvisningsbild
elshorto
Inlägg: 239
Blev medlem: 19 mars 2016, 22:26:08

Re: Spänningsdubblare (DC-DC)

Inlägg av elshorto »

Vill inte förstöra den kreativa stämningen men... är inte två seriekopplade 9V batterier en enkel lösning av problemet?
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsdubblare (DC-DC)

Inlägg av Spisblinkaren »

Mycket enkel :D

Fast jag har lite platsbrist...

Och gillar att vara kreativ ;)

MVH/Rogerf
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsdubblare (DC-DC)

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har nu lagt till en speed-up kondensator (C4).

Vad jag dock funderar på är varför R5 överhuvudtaget behövs, dvs vad gör det att T2's kollektor bara kan pendla 0-Vbe(T3)?

Då har man ju snabbast möjliga strypning av T3 och därmed högsta möjliga induktion hos L samt slipper två komponenter (som är nåt jag gillar dvs så enkelt som möjligt vill jag ha det).

MVH/Roger
PS
Att jag valt så högt som 1n när Cbe bara är 10pF har att göra med eventuell Miller-Effekt dvs om Miller-Effekt finns så är ingångskapacitansen bra mycket högre så att 1nF i alla fall kommer vara typ 10ggr större än Cin (Cbe+AvCbc), som kommer gälla.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsdubblare (DC-DC)

Inlägg av Spisblinkaren »

Nu har jag designat två kort mha Eagle.

Ena kortet (KSB, Spis-blinkare) är själva multivibratorn och kan generellt sett användas som strömsnål multivibrator, detta kort avses dock i det här fallet kopplas till det andra kortet (KSC) som är en speciell modul för enkel upptransformering av ett 9V-batteri till 18V.

Att upptransformeringen skulle funka är dock bara teoretisk, jag har varken byggt eller simulera detta men det borde gå med lämpligt val av L1 (samt switchtider och d-c).

Wish me luck :D

MVH/Roger
PS
D3 är en Zener på 9,1V
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Skriv svar