基于boost升压电路的盖革计(二)-产生高压
lity2k 2020-7-31原创 核技术与仪器

验证试验成功之后,实验电路和管子就在一旁吃灰,直到近来又想起此事。于是又开始捣鼓起来了。

首先是高压部分,验证时用的是一个高压发生器+稳压管,不能调节电压,又感觉很费电。明明只需要380V供电的管子用4000V的高压发生器我就感觉很不爽。于是决定要找一个能只输入380V的电源模块,体积最好越小越好。方便装到盒子里去。

这部分不是很顺利,在某宝找了很久也没有找到能升压380伏的模块。既然如此干脆自己做一个。

找了一堆图纸,都是用变压器升压的,拆蚊拍也是变压器的,甚至把买的盖革计(没错,这个我有)拆了,还是变压器升压的。这就有点迷惑了。难道就只能用变压器方案?

做变压器是不可能做变压器的,主要是要小型化的话,变压器不容易搞得到,自己绕更是不可能的。

平时接触到的升压主要是Boost升压,高压小电流不是正好完美契合我的需求吗?

于是就有了下面这一个验证电路,也掉进了一个无底深坑。

image.png

这里面的坑很多了,对于业余制作的我挑战还是挺大的。调试过程比较长,过程也很繁琐,涉及的范畴也很广,但很重要的一点是验证了使用boost产生高压这个思路基本是可行的。

虽然思路可行,但网上似乎找不到相关的图纸,甚至案例。而最接近的大概就是辉光钟的升压模块了,但是我需要380V,比模块高出1倍多,到底可不可行心里也没底。

于是又在某一次搭单中买了一块辉光钟模块来研究。简单粗暴直接干反馈电路,电压上到230V,炸! sticker

再改,输出不稳。搞不定。干脆转头研究datasheet。画demo,调试,出了几个版本。

image.png image.png image.png

终于,390.8V,输入电流9mA sticker


image.png

正面欣赏一下 :D sticker

image.png

目前状态,升压到380v空载输入电流9mA,体积够小。在测试过程中发现上电时偶尔会损坏主控,下一步加上浪涌吸收做保护试试。但是那样体积又上去了,啊啊啊~~~ sticker

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本来还做了一个GM管的底板,由于前面没拿管子出来量,做短了一节 sticker

1596165084767.jpg



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之前讲到,升压模块设计过程中发现偶尔会遇到主控损坏的情况。


image.png

通过示波器可以清楚看到上电的瞬间有一个远超电源电压的尖峰,这就是导致IC异常的罪魁祸首,这是由输入电容与电源导线之间的相互作用造成的,其原理跟boost差不多。


image.png

修改之后,电压尖峰控制得不错,上升也更陡峭了。


至此,升压部分算是完成了,管架和采样部分顺便也改过了。


image.png

组合起来的样子是这样的。


本来设计是升压模块元件朝下避免手触碰,目前在调试阶段暂时还是朝上吧。

支架部分设计输出3路信号,一路5v ttl,一路LED,一路蜂鸣器。但是那蜂鸣器不知道跑哪偷懒去了,找了几天没找到,只能留着坑虚位以待了。


到这里,供电和传感器的部分基本就完成,接下来就到统计显示部分了。


如果从功能角度来说ESP8266是相当不错,自带网络和存储,上电就能跑,基本上只要写程序就可以了,但是功耗有点感人。如果不用支持网络,可以选择的空间就大得多,但是感觉好像又不太好玩,因此暂时还没有什么想法。


暂时先这样吧。下面送上一段本盖革计运行时的视频希望大家喜欢。



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大家的留言我都看了,感谢大家的关注。

有几点想回应一下:

1、为什么有现成的电路不用,要另行设计?

答:享受创作的乐趣。通过对产品的理解,利用自己的认识尝试去实现一个产品也是对自身综合能力的锻炼。


2、为什么选用boost电路?

答:首先是熟悉,再者因为它没有变压器,而且目前好像也没有见到有使用boost电路驱动的盖革管驱动电路不是吗?


3、Boost升压方式容易损坏IC吗?

答:不会。前面已经说过,IC是因为上电浪涌造成异常。浪涌电流是由于输入电容与导线综合作用造成的,与boost电路无关。


[修改于 7 个月前 - 2020-08-04 17:56:47]

来自:仪器与装备 / 核技术与仪器
 
lity2k 作者
7个月3天前
9楼
引用GiroPetrenko发表于8楼的内容
不如试试boost搭配倍压整流,搭配外置开关管的主控。

对的,通用使用外置开关管可以有更灵活的设计空间。本例中使用的IC也是外置开关管的。

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lity2k作者
7个月3天前
11楼
引用GiroPetrenko发表于10楼的内容
好大的mos,是为了高压做的让步吧设计得当可以考虑高压三极管,体积可以缩小到sot23.boost很...

高压三极管可以做到sot23这个情报很重要啊。我留意一下,有合适的元件可以测试一下 sticker


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lity2k作者
7个月3天前 修改于 7个月3天前
12楼
引用琦玉发表于6楼的内容
可以分享下升压电路图嘛

稍后

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lity2k作者
7个月2天前 修改于 7个月2天前
14楼
引用TubeChip404发表于13楼的内容
        楼主可以考虑使用倍压电路来进一步缩小体积和功耗,我在一个项目中用到的倍压的方案,在3...

GET sticker ,感觉越来越有趣了

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