Najlepszy sposób na uzyskanie niskiego napięcia stałego z wysokiego napięcia stałego dla zasilacza?

Mam 200 V prądu stałego i muszę, bez napięć zewnętrznych, generować napięcie 12 V-24 V, aby wyłączyć elektronikę sterującą, około 50 mA.

Rozważałem diody Zenera i potencjalne dzielniki, ale marnują one zbyt dużo energii; opornik u góry musi rozproszyć 9,4 W, aby zapewnić 0,6 W, co jest absurdalnym marnotrawstwem i trudnym w obsłudze. Próbowałem przyjrzeć się, jak robią to brodawki ścienne w trybie przełączania, ale wydają się mieć jakiś fantazyjny mechanizm zasilania się z wyjścia, czego tak naprawdę nie rozumiem. (Nie rozumiem też, jak początkowo uzyskują napięcie.)

Ten problem nosi nazwę ładowania początkowego. Jest to nawet większy problem przy projektowaniu przetwornic podwyższających niskiego napięcia. Jeśli masz źródło .1V 10A, na pewno masz 1W mocy i prawdopodobnie wygenerowałbyś z niego blisko 200mA przy 5V, ale potrzebujesz napięcia nadającego się do niektórych elementów elektronicznych. Zasilacz 5 V jest wygodnie i bez końca dostępny na wyjściu urządzenia wkrótce po rozwiązaniu tego problemu.

Nie zajmę się tutaj projektowaniem bootstrapowania konwertera boost (bo nie wiem jak ...), ale zasugerowałbym, jak możesz zająć się projektowaniem konwertera buck.

Zakładamy, że masz obwód, który może generować 12V ze 120V, gdy jest zasilany 12V. To nie jest takie trudne, istnieje kilka projektów, które mogą to zrobić. Wikipedia ma prosty, możesz zajrzeć do innych w różnych notatkach aplikacyjnych. Jeśli twój przełącznik oscyluje przy kilkuset kilohercach, powinieneś generować użyteczny sygnał 12V w ciągu kilku milisekund.

Dlatego potrzebujesz sposobu na wygenerowanie napięcia zasilającego urządzenie przez kilka milisekund, a następnie wyłączenie go. Prosty układ diod Zenera z rezystorem /> 12V z tranzystorem tuż za opornikiem będzie w porządku. PMOS z bramką do wyjścia obwodu powinien wyłączyć to źródło wkrótce po rozpoczęciu pracy regulatora. Będziesz chciał upewnić się, że twoje obciążenie jest odłączone podczas uruchamiania, ponieważ może to spowodować, że regulator bocznikowy przestanie działać.

Podziel swój problem na dwa etapy:

1. Generuj 12V z 200V, zasilając je z zewnętrznego źródła 12V.
2. Generuj 12V z 200 V przez kilka milisekund bez zewnętrznego źródła.

Następnie połącz oba. Pierwszy jest prawdopodobnie bardziej interesujący, wiele podręczników pominie drugi problem. Mój profesor wspomniał o tym podczas wykładów.

Inne odpowiedzi wskazywały, że prawdopodobnie można po prostu dotknąć regulatora przełączającego AC po obwodzie prostowniczym, ale podejrzewam, że chcesz również wiedzieć, jak to działa.

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

Chociaż ta ładowarka jest przystosowana do napięcia 100–240 VAC, pierwszą rzeczą, jaką robi zasilacz impulsowy, jest wyrównanie napięcia wejściowego, więc 200 VDC będzie działać dobrze, aby go zasilać.

(Możesz oczywiście kupić ten rodzaj zasilania przy różnych napięciach wyjściowych.)

Idąc za sugestią @markranges, oto jedna z Digi-Key , która pobiera 85-264 V AC 110-340 V DC i 12 V, 420 mA.

Po pierwsze, czy jesteś w stanie unosić kontroler przy + 176V? W ten sposób nie będziesz musiał obniżać napięcia. Obwody we / wy musiałyby być bardziej pomysłowe.

Istnieją dwa sposoby obniżenia napięcia: rozproszenie mocy (regulacja liniowa) lub przełączenie i wygładzenie mocy wyjściowej (buck). Idealnie byłoby pobierać tylko 6 mA z linii 200 V, ale wystąpią straty w przetworniku buck. Nigdy nie widziałem złotówki HV DC-DC stworzonej z myślą o niskiej mocy. Może być konieczne samodzielne wykonanie, jeśli jest tego warte.

Nie jestem pewien, które będą miały większe straty. Ile to jest warte? :RE

Myślę, że to, czego szukasz, to wysokonapięciowy konwerter DC-DC. Coś jak te znalezione tutaj: http://www.powerstream.com/dcdc.htm

Dla teorii działania zalecam przeczytanie http://en.wikipedia.org/wiki/Buck_converter i http://en.wikipedia.org/wiki/Switched-mode_power_supply . Krótka odpowiedź na pytanie, w jaki sposób otrzymuje energię, pochodzi z obwodu sprzężenia zwrotnego.

Ścienne brzeczki trybu przełączania są dość proste. Wyprostuj napięcie wejściowe (o które nie musisz się martwić, ponieważ masz już 200 VDC), a następnie zamień je w kształt fali PWM o dość wysokiej częstotliwości. Transformator może wtedy być raczej mały i lekki, ponieważ działa na częstotliwości PWM. Przekładnia transformatora służy do obniżenia pożądanego napięcia, a następnie jest filtrowana lub dalej regulowana, tak jak w przypadku dowolnego przełącznika. Pętla sprzężenia zwrotnego z kontrolerem PWM (pracującym przy sieci / wysokim napięciu) jest zwykle wykonywana za pomocą opto-złącza, dzięki czemu zachodzi całkowita izolacja między stroną wysokiego i niskiego napięcia. W twoim przypadku możesz to pominąć.

Idealny byłby kontroler przełączania flyback lub feedback. Oto kilka przykładów z liniowego. Ale twoim problemem będzie to, że 200 VDC jest naprawdę wysokie, nigdy nie widziałem kontrolera DC-DC, który obsługuje więcej niż ~ 100 V.

Jednak powinieneś być w stanie dostosować kontroler przełączający AC-DC, który jest zwykle zaprojektowany do stosowania z wyprostowanymi napięciami sieciowymi, które mogą być znacznie wyższe niż 200 V.

Na przykład ST tworzy kilka takich kontrolerów . Myślę, że można użyć tego typu topologii przy 200 VDC przy minimalnej modyfikacji, chociaż nigdy nie próbowałem, powinieneś dalej studiować tryby działania. Jestem pewien, że istnieje również wielu innych producentów podobnych części.

Sprawdź urządzenia Power Integrations Linkswitch TN - będą robić dokładnie to, co chcesz, z dobrą wydajnością i niskim kosztem, zakładając, że nie potrzebujesz izolacji.