Estou trabalhando em uma fonte de alimentação Nixie, mas gostaria de melhorá-la.
- Eu tenho baterias de 4x9V em série, para um total de 36V a serem trocadas por um multiplicador.
- Um temporizador (TTL) 555 está funcionando de maneira estável apenas com a primeira bateria de 9V para gerar uma onda quadrada de 8,5 ish-volt, 10kHz (ou qualquer frequência que você queira, eu acho), aprox. Direito de 50%.
- A saída 555 acciona a porta de um canal N MOSFET BS170 .
- O dreno MOSFET é conectado até 36V através de um resistor de aproximadamente 1,2kΩ. Essa resistência precisa ser o mais baixa possível para empurrar a corrente para:
- um multiplicador Cockcroft-Walton de 6 estágios , que produz uma boa saída de ~ 220VCC sem carga. Infelizmente, ele atinge cerca de 155VDC quando carregado por um resistor de 47kΩ em série com o tubo.
Coisas que eu gosto neste circuito:
- Funciona ™
- Ele pode ser construído por partes extremamente comuns que provavelmente tenho disponíveis, por exemplo:
- Não requer indutores.
- Não requer ICs especializados, como conversores de impulso.
- Requer apenas capacitores e diodos com classificações de voltagem para lidar com cada estágio, não com o shebang completo.
- Falha no Multisim.
Coisas que não gosto neste circuito:
- A tensão de saída cai para ~ 155VDC sob carga de apenas ~ 600μA.
- Sou burra demais para pensar em uma maneira melhor de alternar 36V no multiplicador:
- Enquanto a saída do temporizador 555 é alta, estou desperdiçando mais de 1W no resistor de dreno apenas para acionar o multiplicador.
- A tensão de entrada do multiplicador é dificultada pelo resistor de dreno.
Como posso:
- fazer melhorias que possam permitir que ~ 10mA sejam obtidos com queda de menos de 40V na saída da fonte?
Eu tentei:
- Substituindo a seção do driver MOSFET por algo como isto:
simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab
Brindei alguns transistores tentando este inversor. Como mostrado, as portas do inversor são puxadas até 36V pelo resistor de 10kΩ. É possível que o tempo de carregamento do portão tenha destruído os transistores?
EDIT: Acabei de perceber que as classificações máximas para a tensão da porta-fonte nos dois FETs do inversor é de ± 20V. Isso explicaria por que eles fritaram. Hmm, talvez em vez de um único 10kΩ, eu pudesse fazer um divisor de tensão para acionar cada porta separadamente?
- lendo o artigo da Wikipedia sobre métodos de melhoria:
Por esses motivos, multiplicadores CW com grande número de estágios são usados apenas quando é necessária corrente de saída relativamente baixa. Esses efeitos podem ser parcialmente compensados aumentando a capacitância nos estágios inferiores, aumentando a frequência da energia de entrada e usando uma fonte de energia CA com uma forma de onda quadrada ou triangular.
- estudando outros projetos populares de fontes de alimentação Nixie, como esses .
Suspeito que alternar os 36V pelo multiplicador com mais eficiência ajudaria muito a melhorar o desempenho.
EDITAR / RESUMO: A troca eficiente dos 36V pelo multiplicador foi um longo caminho para melhorar o desempenho. Como várias pessoas sugeriram, algo chamado "push-pull" foi uma solução rápida aqui. Um inversor CMOS com portas acionadas separadamente torna a bomba de carga muito mais eficaz:
O suprimento agora está em ~ 216VDC quando carregado com dois tubos, uma enorme melhoria: