Главная страница -> VRTP -> Texнологии -> Электропитание

Здесь будем обсуждать преобразователи напряжения для дозиметров.
Начнём, пожалуй, со ссылок:
http://cxem.net/dozimetr/3-5.php
http://www.findpatent.ru/patent/204/2043643.html
http://habrahabr.ru/post/202780/
http://www.payatel.ru/143-shema-prostogo-i...a-radiacii.html
http://un7ppx.narod.ru/device/pow17.htm
https://books.google.com.ua/books?id=LhbRAA...7-IA2&lpg=PA77-
http://radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1022

Посмотрел по ссылке , на Коте... Преобразователь PN3-400-0,1 - очень вкусная вещь. Но нигде не ищется.

Это сообщение отредактировал Barbos - May 19 2015, 12:05 AM

Такого размера сцинтилляционный бы сделать - мечта! С сбм21 долго ждать результата.
http://radiokot.ru/circuit/analog/measure/20/ вот эту конструкцию видели?

http://labaz.radiokot.ru/catalog/good/4337
http://www.ebay.com/itm/221728803419?ssPag...984.m1555.l2649

Это сообщение отредактировал Flight - May 17 2015, 03:08 PM

При желании можно похожее сделать самому - ничего сложного.
По цене выходит менее 1
http://vrtp.ru/index.php?showtopic=15990&st=390

При желании можно похожее сделать самому - ничего сложного.
По цене выходит менее 1
http://vrtp.ru/index.php?showtopic=15990&st=390

Вы, видимо, не слишком внимательно ознакомились с параметрами PN3-400-0,1.

Да нет, внимательно.
Получилось так, что вся моя схема потребляет не больше, чем преобразователь PN3-400-0,1
Несколько микроампер в работе (видно на видео). Пики потребления - когда мигает светодиод (ловится частица), тогда-же и идет подкачка.
Смысл в том, что сделать подобное действительно не сложно.
..Немножко логического мышления и желания.
К слову, теперь я ясно представляю себе схему этого PN3-400-0,1.
Ну да кому он нужен??

в PN3-400 обратная связь сделана по напряжению, поэтому если приложить к выходу преобразователя нагрузку 5М то высокое напряжение держится в установленных пределах, но потребление тока естественно значительно увеличивается. Как ведет себя ваш преобразователь с резистивной нагрузкой?

crocodil, результат отличный
Я собирал по топологии из этой статьи заменив некоторые компоненты на более доступные мне. Результат получился вполне хороший: в простое от 5В потребление около 100мкА. При нагрузке 10М ток увеличивался до 10мА. При этом выходное напряжение просаживалось вольт на 5-7 всего.

99.9% PN3-400-0,1 сделан по той же топологии.
Я сомневаюсь, что его автор придумал что-то принципиально новое. Просто повторил схемотехнику MAXIM на новой элементной базе с некоторыми нюансами.
Какими именно??
Был использован Nanopower Comparator with Reference LTC1540 (скорее всего, т.к. автор как-то обмолвился, что девайс не был-бы возможен без некоторых новых деталей).
И, что самое главное, включен внутренний гистерезис компаратора. Именно последнее обстоятельство очень сильно экономит энергопотребление девайса. Фактически PN3-400-0,1 работает в прерывистом режиме, но достаточно быстро реагирует на изменение нагрузки.
Конечно-же, это всего-лишь мое предположение, но я практически уверен, что так оно и есть.
Суть в следующем - я был знаком со статьей MAXIM и ранее, но решил сделать все проще. Всего на одной мелкой дешевой логической микросхеме (попробуйте купить LTC1540).
В итоге у меня получилось.

С LTC1540 я знаком, есть несколько штук. На ней (или ее аналоге) сделан литовский клон PN3-400 который продается на ebay и называется IMEX-38-56. Вернее это только идейный клон, так как параметры уступают PN3-400. IMEX-38-56 скопирован с топологии Maxim Integrated, именно в нем использован такой компаратор с внутренней опорой как LTC1540, LTC1440, MAX921, MAX931 и т.п.

Ну а в PN3-400 имеет очень миниатюрное исполнение, у меня он есть, но жалко расковыривать. Если там и стоит LTC1540 то явно не в корпусе soic-8.

Сравнивая на практических тестах PN3-400, IMEX-38-56 и оригинальную схему Maxim Integrated могу сказать что PN3-400 их привосходит по параметрам и размерам. Для себя выбрал Maxim Integrated так как в схеме IMEX-38-56 с LTC1540 у меня происходили резкие большие скачки тока (смотрел осциллографом на резисторе) что явно не вписыватся в параметры таблетки лития. У maxim и PN3-400 таких бросков тока по питанию не наблюдалось, и я не про старотовый ток говорю, а вобще про режим работы.

Это сообщение отредактировал Paodaf - May 16 2015, 01:21 PM

LTC1540 есть в корпусе DFN (3mm × 3mm). В корпусе в корпусе soic-8 ее не производят.
Повторюсь, что-бы получить экономичность PN3-400, следует задействовать гистерезис компаратора LTC1540.

да прям не производят? вот есть, плохо смотрели
http://www.digikey.co.il/product-detail/en...23PBF-ND/889206

Там дословно написано:
Image shown is a representation only. Exact specifications should be obtained from the product data sheet. (примерный вид, точный смотрите в спецификации на изделие)

data sheet LTC1540:
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1540fas.pdf
То-есть, в корпусе soic-8 ее нет.

Ну что, будем спорить дальше или вам еще фото упаковки с дигикей прислать? 1. Читаем даташит внимательней, 8-LEAD PLASTIC SO это и есть soic-8
2. Смотрим на приложенное фото реального девайса где микросхема этого размера припаяна и сверху скриншот выдержки из даташит

я по крайней мере держу ее в руках

Это сообщение отредактировал Paodaf - Dec 1 2016, 01:44 AM

не выдержал, сделал фото упаковки тоже
не утверждайте если в глаза не видели

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Согласен, поленился дочитать data sheet.
Тогда у вас есть не паханое поле для эксперементов по уменьшению энергопотребления.
Нужно будет задействовать в LTC1540:
Hysteresis
Hysteresis can be added to the LTC1540 by connecting a
resistor (R1) between the REF and HYST pins and a
second resistor (R2) from HYST to V– (Figure 5).
И добавить принцип подкачки высокого, который использовал я. Уверен, что можно будет выйти на уровень потребления менее 2мкА без нагрузки. По крайней мере у меня бы получилось. Чисто на логике это не возможно сделать, в силу электрических параметров самих логических элементов.

Обязательно попробую

Ссылки по VRTP:

Дозиметры на основе счетчиков СИ8Б, СБТ11
Дозиметр MyGieger
Дозиметр на ССFL-инверторе
Дозиметр на микроконтроллере
Дозиметр на PIC-контроллере

Это сообщение отредактировал Barbos - May 17 2015, 04:46 PM

Лично для меня проще делать подкачку с микроконтроллера, а запускать ее раз в n-ое время или по приходу нового импульса с трубки. Экономичность получается при правильном исполнении очень хорошая, в районе 2-4 десятков микроампер. Но есть и недостатки: 1-не работает без трубки, 2-при очень сильной нагрузке напряжение перекачивается выше нужного, 3 - при сильной нагрузке потребление значительно вырастает. Но 2 не страшно так как можно ограничить зенером.

Мне представляется оптимальной подкачка, включающаяся при падении высокого напряжения ниже установленного порога. Тогда не придётся ждать импульса с трубки, также нет опасности "перекачки".
А увеличение потребления при росте нагрузки - тут никуда не денешься, закон сохранения, однако. Справедливо для любой схемы.

Это сообщение отредактировал Barbos - May 18 2015, 11:59 PM

По моему проще оценить среднее значение напряжения за интервал времени, например секунду или больший, тут надо думать, может есть смысл сделать длительность интервала пропорционально току нагрузки, и уже его сравнить с порогом, а не реагировать на каждый выброс?

По практическим тестам скажу, проверять контроллером напряжение раз в секунду приведет к его резкой просадке при внезапном увеличении нагрузки. Раз в секунду это мало. Чтобы "оценить среднее значение напряжения за интервал времени" нужен микроконтроллер и следовательно ADC который уже сам по себе потребляет несколько десятков мкА. Проще сделать так: сработал компаратор значит включается подкачка. Хотя если нету цели сделать супер низкое энергопотребление то можно и с ADC лепить, кому как нравится.

Еще видео, где видно ток потребления счетчика в работе:
http://youtu.be/VJlRqER7b0Y

Вообщем, попалась в руки платка с TS9001: http://www.silabs.com/Support%20Documents/...Docs/TS9001.pdf
Добавил с ее схему на 4-х проводках (именно только ее одну в разрыв по входу логики.
Потребление, как и ожидал, стало менее 2мкА. Забавно
Видео со стрелочным микроамперметром:
https://www.dropbox.com/s/bjmw2gzte3becub/V...326254.mp4?dl=0
(сначала, без TS9001, потом с TS9001.)
Видео со цифровым микроамперметром:
https://www.dropbox.com/s/zn98wh7i2cqk9r4/V...607674.mp4?dl=0
(сначала, с TS9001, потом без нее.)

Подключил через головку 10мкА:
https://www.dropbox.com/s/pozq23qw3s5vxix/V...651694.mp4?dl=0

"Интегрировал" компаратор в основную плату.
Вообщем, работает нормально. Мне сложно оценить средний ток потребления девайса, думаю в районе 5мкА. (при "обычном" природном фоне)
https://youtu.be/DU-0JpZYrtU

Это сообщение отредактировал crocodil - Apr 23 2017, 11:24 AM

замылен кусочек платы,там какой то секрет?

Ну конечно нет, просто решил проверить, как работает функция замыливания в ютубе.

Радиация-стоп!
https://youtu.be/gIxuJQ1HAmc?t=3980

Недавно сделал.
Схема проста и не содержит дефицитных/дорогих деталей, имеет неплохие характеристики. Хорошая повторяемость. Рекомендую для начинающих (и не только).
Средний ток потребления без нагрузки - 0,2...0,5мА и зависит от напряжения питания. Должен заметить, что измерить ток точно не получается: стрелка прибора дёргается, т.к. схема отслеживает 400V на выходе и, при малейшем падении напряжения, подпитывает выход. Пока напряжение держится - схема отдыхает. Подпитка происходит несколько раз в секунду. При отсутствии нагрузки, преобладают паузы в работе и короткие циклы подпитки. В паузах, ток имеет порядок единиц-десятков микроампер, во время подпитки - единицы миллиампер. При максимальной нагрузке, паузы становятся короткими, а рабочий цикл удлинняется. Результаты испытаний:
- при питании от 1,5V, на выходе стабильно держатся 400V без нагрузки (такое наблюдается при естественных уровнях гамма-фона);
- при питании от 2,0V уверенно держится нагрузка до 10мкА;
- при питании от 2,5V нагрузку можно увеличить до 20мкА (это предельно допустимый ток для СБМ-20);
- при питании от 3,0V - 40мкА (2...4 шт. СБМ-20);
Слова "уверенно держится нагрузка" означают, что 400V просаживаются не более, чем на 10V.
Питание - 2 элемента по 1,6V или одна банка лития. Напряжение питания можно повышать до 6-7 Вольт, выше - не советую, поскольку при 7,5-8 Вольтах, резко увеличивается потребляемый ток. Думаю, можно подстроить схему и под 9-вольтовое питание, но в этом направлении я не работал.

Дроссель можно взять от энергосберегающей лампы, годится от 3 до 20мГн (проверено). Я намотал на ферритовой "гантельке" диаметром 10мм, проводом 0,18 до заполнения (витки не считал): получилось 17мГн. Горячий конец дросселя (тот, что соединён с коллектором) соответствует началу намотки, т.е. спрятан внутри обмотки. Этот вывод следует дополнительно заизолировать от верхних слоёв обмотки: годится конденсаторная или тонкая трансформаторная бумага.

Не обязательно проводить столь тщательную настройку, какую провёл я, поскольку вряд ли кому придётся измерять предельные для датчиков уровни.
Размеры платы получились 30х47 мм, причём я не очень стремился достичь компактности. Есть место для уплотнения, а с SMD-деталями будет совсем малютка.

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Зазоры между элементами проводящего рисунка на одной стороне ПП при 400 вольт, при нормальных атмосферных условиях равны 0,7-1,2 мм.
С учётом выбросов на коллекторе вольт 600, а это уже 1,2-2,0 мм.
А если учесть, что прибор может эксплуатироваться в дождь при низком атмосферном давлении, то зазор необходимо увеличить хотя бы до 5,0-ти мм.
Т.е. всё из СМД сделать не получится. Диод точно с радиальным расположением выводов. Ёмкость C6 тоже с выводами лучше использовать.

Это сообщение отредактировал forummailandlogin - May 15 2020, 11:59 AM