전원 공급 장치의 높은 DC 전압에서 낮은 DC 전압을 얻는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

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200V DC 전원 입력이 있으며 외부 전압없이 12V-24V 전압을 생성하여 약 50mA에서 제어 전자 장치를 끄십시오.

나는 제너 다이오드와 잠재적 인 분배기를 고려했지만 너무 많은 전력을 낭비합니다. 상단의 저항은 9.4W를 소산하여 0.6W를 제공해야합니다. 스위치 모드 벽 사마귀가 어떻게 작동하는지 살펴 보았지만 실제로 이해하지 못하는 출력에서 ​​스스로 전원을 공급하는 일종의 멋진 메커니즘을 가지고있는 것 같습니다. (처음에 전압을 얻는 방법을 이해하지 못합니다.)

power-supply  high-voltage 
— 토마스 오
소스
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처음부터 무언가를 만들거나 선반에서 무엇을 사야하는지 묻고 있습니까? 개인적으로, 나는 그 전압 레벨에서 홈 양조와 주변 혼란 않을 것 (> 40VDC는 일반적으로 위험한 것으로 간주됩니다)
— vicatcu
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무엇을 호출하면 powering themselves from the output상기 제어기는 상기 변압기를 구동하는 PWM의 듀티 사이클을 변경함으로써 출력 전압을 제어 할 수 있도록 아마 전압 피드백이다.
— stevenvh
호기심으로 12 / 24V, 50mA 소스가 필요한 200V 입력은 무엇입니까?
— Nick T
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@Nick T, 고전압 배터리 어레이.
— Thomas O
전기 / 하이브리드 차량?
— XTL

답변:

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이 문제를 부트 스트랩이라고합니다. 저전압 부스트 컨버터를 설계 할 때 훨씬 더 큰 문제입니다. .1V 10A 소스가 있다면 1W의 전력이 공급되며 5V에서 약 200mA에 가까운 전압을 생성 할 수 있지만 일부 전자 제품에는 사용할 수있는 전압이 필요합니다. 이 문제를 해결 한 후 5V 전원 공급 장치를 장치 출력에서 ​​편리하고 무기한으로 사용할 수 있습니다.

나는 여기에 부스트 컨버터를 부트 스트랩하는 디자인에 들어 가지 않을 것입니다 (왜냐하면 ...)

12V로 전원을 공급할 때 120V에서 12V를 생성 할 수있는 회로가 있다고 가정합니다. 그렇게 어렵지는 않지만 여러 가지 디자인이 있습니다. Wikipedia 에는 간단한 것이 있으며 다양한 응용 프로그램 노트에서 다른 사람들을 볼 수 있습니다. 스위치가 수백 킬로 헤르츠에서 진동하는 경우 몇 밀리 초 내에 사용 가능한 12V 신호를 생성해야합니다.

따라서 필요한 것은 몇 밀리 초 동안 장치에 전원을 공급하기 위해 전압을 생성 한 다음 끄는 방법입니다. 저항기 바로 뒤에 트랜지스터가있는 간단한 저항기 /> 12V 제너 다이오드 시스템은 괜찮습니다. 회로 출력에 게이트가있는 PMOS는 레귤레이터 작동이 시작된 직후이 소스를 꺼야합니다. 션트 레귤레이터가 레귤레이션을 벗어날 수 있기 때문에 시동시 부하가 분리되도록해야합니다.

문제를 두 단계로 나눕니다.

  1. 외부 12V 소스에서 전원을 공급받는 동안 200V에서 12V를 생성합니다.
  2. 외부 소스없이 몇 밀리 초 동안 200V에서 12V를 생성합니다.

그런 다음 두 가지를 결합하십시오. 첫 번째는 더 흥미 롭습니다. 많은 교과서는 두 번째 문제를 건너 뛸 것입니다. 교수님은 강의 할 때이를 참고로 언급했습니다.

다른 답변에 따르면 정류 회로 후에 AC 스위치 모드 레귤레이터를 탭 할 수도 있지만 작동 방식을 알고 싶다고 생각합니다.

— 케빈 베르메르
소스
DC는 정류기를 그대로 유지하므로 정류기 이후에 AC 스위처를 탭할 필요가 없습니다.
— markrages
다이오드 드롭 또는 두 개를 제외하고 변경되지 않았습니다.
— Brian Carlton
200V로 시작할 때 다이오드 강하가 실제로 중요하지는 않습니다.
— markrages
@Brian-변압기가없는 전원 공급 장치를 구별하고 싶지는 않았지만 정류 후 200V를 연결하려고하면 변압기 기반 전원 공급 장치가 요리 될 수 있습니다.
— Kevin Vermeer
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대체 텍스트

http://www.sparkfun.com/products/10214

이 충전기는 100-240 VAC 등급이지만 스위치 모드 전원 공급 장치가 가장 먼저하는 일은 입력 전압을 정류하는 것이므로 200 VDC가 올바르게 작동합니다.

(물론 이런 종류의 전원을 다양한 출력 전압으로 구입할 수 있습니다.)

— 사격
소스
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먼저 컨트롤러를 + 176V로 플로팅 할 수 있습니까? 이렇게하면 전압을 떨어 뜨리지 않아도됩니다. I / O 회로는 더 좋아야합니다.

전압을 떨어 뜨리는 방법에는 두 가지가 있습니다. 전력을 소산 (선형 레귤레이션)하거나 스위치를 전환하고 출력을 부드럽게합니다 (벅). 이상적으로는 200V 라인에서 6mA 만 소비하지만 벅 컨버터에서 손실이 발생합니다. 저전력 용 HV DC-DC 벅을 본 적이 없습니다. 그럴만한 가치가 있다면 스스로 만들어야 할 수도 있습니다.

어느 쪽이 더 큰 손실을 입을 지 잘 모르겠습니다. 그 가치는 얼마입니까? :디

— 티 블루
소스
+ 176V를 어떻게 생성 하시겠습니까? 여전히 176V 정도의 "강하"하는 회로를 만드는 데 문제가 있습니까?
— W5VO
float라고 말할 때 제어 전자 장치를 + 200V에서 실행하고 GND는 197V ~ ish를 기준으로합니까?
— krapht
@krapht - 나는 그가 무슨 말을 믿습니다 (글쎄, 땅이 188V-176V를 기준으로하지만, 꽤 가깝습니다.)
— 케빈 베르메르
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@ W5VO-아니요, 간단한 LM317 선형 레귤레이터는 정상적으로 작동하며 접지면 200V에서 완벽하게 작동합니다. 0.6W를 잘 생성하고 저렴하고 간단합니다. 317이 종종 프리 레귤레이터로 사용되는 이유입니다. 도대체 10 개를 한 줄로 묶어 각각 전력을 소비하도록하고 20V를 얻을 수 있습니다.
— Kevin Vermeer
@reemrevnivek 317 대신 7812를 사용한다면 어떻게 연결 될까요? 나는 당신이 175V + 드롭을 피하는 방법을 실제로 따르고 있지 않습니다. 현재는 어딘가로 가야합니다. 그것이 법입니다!
— W5VO
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스위칭 모드 벽 맥아 즙은 매우 간단합니다. 입력 전압을 정류하고 (이미 200VDC이므로 걱정할 필요가 없음) 상당히 높은 주파수에서 PWM 파형으로 변환합니다. 변압기는 PWM 주파수에서 작동함에 따라 다소 작고 가벼울 수 있습니다. 변압기의 권선비는 원하는 전압으로 내려가는 데 사용되며 스위칭 레귤레이터와 마찬가지로 필터링되거나 추가로 조절됩니다. PWM 컨트롤러에 대한 피드백 루프 (주 전원 / 고전압에서 작동)는 일반적으로 옵토 커플러로 수행되므로 고전압과 저전압 측면이 완전히 분리됩니다. 귀하의 경우에는 그것을 건너 뛸 수 있습니다.

이상적인 것은 플라이 백 또는 피드 포워드 스위칭 컨트롤러입니다. 다음은 선형의 몇 가지 예입니다. 그러나 문제는 200VDC가 실제로 높다는 것입니다 .100 ~ 100V 이상의 입력을 지원하는 DC-DC 컨트롤러를 본 적이 없습니다.

그러나 일반적으로 200V보다 훨씬 높은 정류 된 주 전압과 함께 사용하도록 설계된 AC-DC 스위칭 컨트롤러를 조정할 수 있어야합니다.

예를 들어 ST는 그러한 컨트롤러를 많이 만든다 . 내가 시도한 적이 없지만 최소한의 수정으로 200VDC 로이 유형의 토폴로지를 사용할 수 있다고 생각합니다. 작동 모드를 더 연구해야합니다. 비슷한 부품에 더 많은 제조업체가 있다고 확신합니다.

— 표
소스
그러나 컨트롤러는 어떻게 200V에서 작동합니까? Vcc는 어디에서 생성합니까?
— Thomas O
컨트롤러는 200V 전원으로 작동합니다. 내부적으로 이러한 장치는 매우 간단하며 많은 트랜지스터를 사용하지 않습니다. 일반적으로 비교기에 사용되는 공칭 전압에 정밀한 내부 기준 세트가 있습니다. 다시 말해, Vcc는없고 공급 전압 일뿐입니다. 레퍼런스는 다양한 방법으로 생성 될 수 있지만, 매우 낮은 전류이므로 전력이 거의 소비되지 않습니다. 레퍼런스를 생성하는 데 사용하는 것이 무엇인지, 아마도 제너, 어쩌면 다른 구조인지 잘 모르겠습니다.
— Mark
참조는 종종 우리의 오랜 친구 TL431입니다. electronics.stackexchange.com/questions/7038/…
— markrages
@Mark, 대부분 로직 게이트, 비교기 등을 보여줍니다. 전체 회로는 200V-300V를 사용하도록 설계 되었습니까? 아니면 다른 곳에서 전원을 생성합니까?
— Thomas O
@thomas yea, 로직 게이트는 비교기처럼 트랜지스터 일 뿐이며 항상 작동 전압에 맞는 정격 트랜지스터 만 사용하십시오. 이 애플리케이션에서 빠르게 전환해야하는 것은 아닙니다.
— Mark
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Power Integrations Linkswitch TN 장치를 확인하십시오. 이러한 장치는 절연이 필요하지 않다는 가정하에 우수한 효율과 저렴한 비용으로 원하는 것을 정확하게 수행 할 수 있습니다.

— 마이크
소스
이것들은 꽤 깔끔하게 보입니다. 다음 프로젝트에서 사용할 수 있습니다.
— Thomas O
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