Andrei Bahnareanu YO8TOT

• Schema cat mai simpla
• Tensiunea de alimentare 6V (nu vreau sa inseriez filamentele)
• Tensiune maxima la iesire 250V, current maxim 10-15mA
• Sa produca interferente minime
• Tensiunea trebuie sa fie reglabila, dar nu stabilizata (sarcina e constanta)
• Sa foloseasca doar bobine gata facute (nu vreau sa bobinez transformatoare)
• Sa aiba un randament >50%

In aceste conditii un convertor de tip "boost" mi s-a parut cea mai buna alegere. Schema se poate vedea mai jos.

Am ales o bobina tip oala de 1mH/1.2A. La acest tip de convertor randamentul variaza in functie de frecventa. Pentru acesta bobina si o sarcina de 26k, randamentul maxim se obtine cu un PWM de 2.8kHz la o tensiune de iesire de 180V (68%).

Cele doua diode zenner limiteaza tensiunea de iesire in cazul in care convertorul functioneaza fara sarcina. Se pot inlocui cu orice combinatie de diode (< 400V si putere cel putin 2W). In circuitul initial ele lipseau, iar in timpul testelor jonctiunea drena sursa s-a ars.

Rezistenta de 47K din grila este necesara pentru a preveni deschiderea accidentala a tranzistorilor in cazul in care intrarea PWM este lasata neconectata. Dioda de la iesire trebuie sa suporte o tensiune inversa mai mare decat tensiunea de deschidere a diodelor zenner si sa fie rapida (nu neaparat schottky, caderea de tensiune suplimentara pe dioda nu conteaza in acest caz).

Condensatorii de filtrare de la iesire se aleg in functie de riplul maxim acceptat. Cu valorile din schema, pentru o tensiune la iesire de 180V si un current de 7mA riplul este de 400mVvv. Semnalul PWM folosit este generat de circuitul de mai jos:

Factorul de umplere se regleaza din potentiometrul de 250K. Nu trebuie crescut pana la 100%. De altfel este o idee buna ca in timpul testelor sa se foloseasca o sursa de 6V cu limitare a curentului. Frecventa este stabilita de valoarea potentiometrului si a condensatorului de 88nF. In cazul de fata 250k si 88nF => 2.4kHz.

In tabelul urmator se poate vedea randamentul convertorului pentru diferite tensiuni. Sarcina a fost de 26k iar tensiune la intrare 6V):

Note:

Daca se intentioneaza reproducerea circuitului se pot lua in considerare urmatoarele imbunatatiri:
- inlocuirea tranzistorilor cu un alt tip care sa aiba Rds mai mic. Eu aveam din intamplare IRFP450 dar acest tranzistor are Rds = 0.4ohm (pentru Vgs = 10V, iar cazul meu Vgs este 6V...).
Poate parea o rezistenta mica, dar dupa conectarea in paralel a inca unui tranzistor randamentul creste cu 20%!. Rds mic si Vds mare se exclud reciproc dar totusi exista alternative mai bune.
- se poate alege o valoare a bobinei pentru care convertorul are randamentul maxim la o frecventa in afara domeniului audio. Cu valorile actuale se aude un mic zgomot, mai ales cand factorul de umplere este maxim.
- cum era de asteptat, convertorul este mai eficient cand este alimentat la 12V ( cu cca. 15%). Pierderile datorate Rds sunt mai mici iar semnalul PWM din grila are amplitudine mai mare si satureaza complet tranzistorii.

Articolul il puteti gasi si pe site-ul meu (in limba engleza): http://www.qsl.net/yo8tot/boost.html

Bibliografie:
http://www.vishay.com/docs/91233/91233.pdf
http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/lm555.pdf
https://forum.allaboutcircuits.com/showthread.php?t=45746

Andrei Bahnareanu YO8TOT

Articol aparut la 28-4-2014

8544