วิธีที่ดีที่สุดในการรับแรงดัน DC ต่ำจากแรงดัน DC สูงสำหรับแหล่งจ่ายไฟ?

ฉันมีอินพุตกำลังไฟ 200V DC และฉันต้องใช้แรงดันไฟฟ้าภายนอกเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้า 12V-24V เพื่อปิดชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ประมาณ 50mA

ฉันได้พิจารณาไดโอดซีเนอร์และตัวแบ่งที่อาจเกิดขึ้น แต่พวกเขาสิ้นเปลืองพลังงานมากเกินไป ตัวต้านทานที่ด้านบนจะต้องกระจาย 9.4W เพื่อให้ 0.6W ซึ่งเป็นของเสียที่ไร้สาระและจัดการได้ยาก ฉันพยายามที่จะดูว่าหูดสลับโหมดผนังทำได้อย่างไร แต่พวกเขาดูเหมือนจะมีกลไกแฟนซีบางอย่างที่ให้พลังตัวเองจากผลลัพธ์ซึ่งฉันไม่เข้าใจจริงๆ (ฉันไม่เข้าใจวิธีที่พวกเขาเริ่มต้นแรงดันไฟฟ้า)

ปัญหานี้เรียกว่า bootstrapping เป็นปัญหามากขึ้นเมื่อออกแบบตัวแปลงบูสเตอร์แรงดันต่ำ หากคุณมีแหล่งที่มา. 1V 10A แน่นอนว่าคุณมีพลังงาน 1W และอาจสร้างได้ใกล้กับ 200mA ที่ 5V จากมัน แต่คุณต้องการแรงดันไฟฟ้าที่ใช้สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางชนิด แหล่งจ่ายไฟ 5V สามารถใช้งานได้อย่างสะดวกและไม่มีกำหนดเวลาบนอุปกรณ์ของคุณในไม่ช้าหลังจากที่คุณแก้ไขปัญหานี้

ฉันจะไม่เข้าไปออกแบบ bootstrapping a boost converter ที่นี่ (เพราะฉันไม่รู้ว่า ... ) แต่ฉันอยากจะแนะนำว่าคุณจะออกแบบตัวแปลงบั๊กได้อย่างไร

เราจะสมมติว่าคุณมีวงจรที่สามารถสร้าง 12V จาก 120V เมื่อขับเคลื่อนด้วย 12V ไม่ยากนักมีหลายแบบที่สามารถทำได้ วิกิพีเดียมีวิธีง่าย ๆ คุณอาจมองไปที่คนอื่น ๆ ในแอพพลิเคชั่นต่าง ๆ หากสวิตช์ของคุณแกว่งที่สองสามร้อยกิโลเฮิร์ตซ์คุณควรสร้างสัญญาณ 12V ที่ใช้งานได้ในไม่กี่มิลลิวินาที

ดังนั้นสิ่งที่คุณต้องการคือวิธีสร้างแรงดันไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ของคุณเพียงไม่กี่มิลลิวินาทีจากนั้นจึงปิดเครื่อง ตัวต้านทานแบบธรรมดา /> ระบบซีเนอร์ไดโอด 12V พร้อมกับทรานซิสเตอร์หลังจากตัวต้านทานจะถูกปรับ PMOS ที่มีเกตไปยังเอาต์พุตของวงจรของคุณควรปิดแหล่งจ่ายนี้ในไม่ช้าหลังจากที่หน่วยงานกำกับดูแลของคุณเริ่มทำงาน คุณจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าโหลดของคุณถูกตัดการเชื่อมต่อเมื่อเริ่มต้นเนื่องจากอาจทำให้ตัวควบคุม shunt ของคุณออกไปนอกข้อบังคับ

แยกปัญหาของคุณออกเป็นสองขั้นตอน:

1. สร้าง 12V จาก 200V ขณะขับเคลื่อนจากแหล่งภายนอก 12V
2. สร้าง 12V จาก 200V เป็นเวลาไม่กี่มิลลิวินาทีโดยไม่มีแหล่งภายนอก

จากนั้นรวมทั้งสอง เนื้อหาแรกน่าสนใจยิ่งขึ้นตำราเรียนหลายเล่มจะข้ามไปที่ปัญหาที่สอง อาจารย์ของฉันพูดถึงมันเป็นบันทึกด้านข้างเมื่อบรรยาย

คำตอบอื่น ๆ ได้ชี้ให้เห็นว่าคุณสามารถแตะที่ตัวควบคุมโหมดสวิตช์ AC หลังจากวงจรแก้ไข แต่ฉันสงสัยว่าคุณต้องการทราบวิธีการทำงาน

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

ในขณะที่อุปกรณ์ชาร์จนี้ได้รับการจัดอันดับ 100 - 240 VAC สิ่งแรกที่สวิทช์โหมดจ่ายคือแก้ไขแรงดันไฟฟ้าขาเข้าดังนั้น 200 VDC จะทำงานได้ดีเพื่อให้พลังงาน

(แน่นอนคุณสามารถซื้ออุปกรณ์ประเภทนี้ในแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตที่หลากหลาย)

ดำเนินการตามข้อเสนอแนะของ @markranges ต่อไปนี้เป็นรหัส Digi-Keyที่มี 85-264 V AC 110-340V DC ในและ 12 V, 420 mA

ก่อนอื่นคุณสามารถลอยตัวคอนโทรลเลอร์ที่ +1700V ได้หรือไม่? วิธีนี้คุณจะไม่ต้องลดแรงดันไฟฟ้า วงจร I / O จะต้องฉลาดกว่านี้

มีสองวิธีในการปล่อยแรงดันไฟฟ้า: กระจายอำนาจ (การควบคุมเชิงเส้น) หรือสลับและทำให้เรียบ (เจ้าชู้) ในอุดมคติแล้วจะมีเพียง 6mA จากสาย 200V แต่จะมีการสูญเสียในตัวแปลงบั๊ก ฉันไม่เคยเห็นเจ้าชู้ HV DC-DC ทำมาเพื่อการใช้พลังงานต่ำ คุณอาจต้องทำด้วยตัวเองถ้ามันคุ้มค่า

ฉันไม่แน่ใจว่าจะมีการสูญเสียมากขึ้น ราคาเท่าไหร่ : D

ฉันคิดว่าสิ่งที่คุณกำลังมองหาเป็นตัวแปลงแรงดันสูง DC-DC พบสิ่งที่คล้ายกับที่นี่: http://www.powerstream.com/dcdc.htm

สำหรับทฤษฎีของการดำเนินงานที่ผมขอแนะนำให้อ่านhttp://en.wikipedia.org/wiki/Buck_converterและhttp://en.wikipedia.org/wiki/Switched-mode_power_supply คำตอบสั้น ๆ ว่าการรับพลังงานทำได้อย่างไรผ่านวงจรป้อนกลับ

การใช้สวิตชิ่งบนกำแพงโหมดการสลับนั้นค่อนข้างเรียบง่าย แก้ไขแรงดันไฟฟ้าขาเข้า (ซึ่งคุณไม่จำเป็นต้องกังวลเนื่องจากคุณมี 200VDC แล้ว) เปลี่ยนเป็นรูปแบบของสัญญาณ PWM ที่ความถี่ค่อนข้างสูง หม้อแปลงสามารถมีขนาดค่อนข้างเล็กและน้ำหนักเบาเมื่อทำงานที่ความถี่ PWM อัตราส่วนรอบของหม้อแปลงจะถูกใช้เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการลงไปแล้วกรองหรือควบคุมตามที่คุณต้องการด้วยสวิตช์ควบคุม ข้อเสนอแนะวนลูปไปยังตัวควบคุม PWM (ซึ่งทำงานที่ไฟเมน / ไฟฟ้าแรงสูง) มักจะทำกับ opto-coupler ดังนั้นจึงมีการแยกที่สมบูรณ์ระหว่างด้านแรงดันสูงและแรงดันต่ำ คุณสามารถข้ามไปได้ในกรณีของคุณ

สิ่งที่จะเหมาะคือ flyback หรือตัวควบคุมการสลับไปข้างหน้าฟีด นี่คือตัวอย่างบางส่วนจากเชิงเส้น แต่ปัญหาของคุณคือ 200VDC นั้นสูงมากฉันไม่เคยเห็นคอนโทรลเลอร์ DC-DC ที่รองรับอินพุตมากกว่า ~ 100V

อย่างไรก็ตามคุณควรจะสามารถปรับตัวควบคุมการสลับ AC-DC ซึ่งได้รับการออกแบบตามปกติสำหรับใช้กับแรงดันไฟฟ้าหลักที่แก้ไขแล้วซึ่งสามารถสูงกว่า 200V ได้มาก

ยกตัวอย่างเช่นST ทำให้พวงของการควบคุมดังกล่าว ฉันคิดว่าคุณสามารถใช้โทโพโลยีประเภทนี้กับ 200VDC ที่มีการปรับเปลี่ยนน้อยที่สุดแม้ว่าฉันไม่เคยลองมาก่อนคุณควรศึกษาวิธีการทำงานเพิ่มเติม ฉันแน่ใจว่ามีผู้ผลิตหลายรายสำหรับชิ้นส่วนที่คล้ายกันเช่นกัน

ตรวจสอบ Power Integrations อุปกรณ์Linkswitch TN - สิ่งเหล่านี้จะทำสิ่งที่คุณต้องการด้วยประสิทธิภาพที่ดีและต้นทุนต่ำโดยคุณไม่จำเป็นต้องแยกจากกัน