Hallo, ich möchte eine Versorgung aufbauen, die 1-1,5kV bei kleinem Strom (<50µA) erzeugen kann, aus 3,3V, mit möglichst wenig Stromverbrauch. Damit solle eine PMT (Photomultipliziererröhre für einen Szintillatordetektor versorgt werden. Das Gerät soll letztendlich auf Akku laufen. Schwierigkeit: Die Spannung muss für die PMT sehr sauber sein, umso weniger Rippel umso besser. <1mV ist wünschenswert. Dazu könnte ich mir einen Gegentakt-Flusswandler mit Kaskade vorstellen, und dafür benötige ich einen Trafo. Flyback habe ich mir schon angesehen, klappt auch, aber der Rippel wird schwierig zu erreichen. Steuern werde ich das mit einem µC, weshalb ich flexibel im Hinblick auf die Frequenz bin. Gehen würde eventuell ein CCFL-Trafos, nur sind finde ich keine nicht abgekündigten. Kennt jemand eine Bezugsquelle - abseits von ebay - wo man noch welche noch regulär bekommt? Welche anderen Konzepte für die PMT-Versorgung wären möglicherweise sinnvoll?
Das sind schon extreme Anforderungen. Spontan würde mir da ein LLC-Wandler einfallen, wobei der Sekundärkreis auf Parallel-Resonanz arbeitet. Wie Du bei 1kV Nennspannung auf ripple im mV-Bereich kommen willst, ist dann immer noch eine andere Frage.
:
Bearbeitet durch User
Szintillator schrieb: > Die Spannung muss für die PMT sehr sauber sein, umso weniger Rippel umso > besser. <1mV ist wünschenswert. Wie du die Spannung erzeugst ist nahezu egal, da keine Variante auch nur Näherungsweise diesen Ripple erfüllt. Extrem glätten + nachgeschalteter Linearregler (oder sogar mehrere mit jeweils Glättung dazwischen?) vielleicht?
Mark S. schrieb: > Wie Du bei 1kV Nennspannung auf ripple im mV-Bereich kommen willst, ist > dann immer noch eine andere Frage. Das geht m.E. nur mit einer Siebkette und zusätzlichen Abschirmungen. Vielleicht sollte der TE mal ein PMT-Netzteil kaufen, öffnen und nachsehen, wie das dort gelöst wird. Ich vermute mal, die Forderungen des TEs sind übertrieben.
MiMa schrieb: > Wie du die Spannung erzeugst ist nahezu egal, da keine Variante auch nur > Näherungsweise diesen Ripple erfüllt. Direkt nicht, das ist mir schon klar. Eine Sache macht das aber doch erreichbar: Die Versorgung darf sehr hochohmig sein. Da können auch mal 100k hinein. 22n / 100k hat z.B. eine Grenzfrequenz von 72Hz. Würde ich einen Schaltregler mit 72kHz und 1V Rippel bauen, würde das das Ziel mit einem RC fast erreichen. Allein das RC macht schon -60dB. Hart ist die Anforderung also schon, unrealistisch aber nicht, denke ich.
@Szintillator (Gast) >ich möchte eine Versorgung aufbauen, die 1-1,5kV bei kleinem Strom >(<50µA) erzeugen kann, aus 3,3V, mit möglichst wenig Stromverbrauch. Kriegt man hin. >Damit solle eine PMT (Photomultipliziererröhre für einen >Szintillatordetektor versorgt werden. Das Gerät soll letztendlich auf >Akku laufen. >Die Spannung muss für die PMT sehr sauber sein, umso weniger Rippel umso >besser. <1mV ist wünschenswert. Ist bei den Strömen auch leicht, ein mehrfacher RC-Tiefpaß reicht. Plus grundlegend gutes Layout für optimale EMV. Zum dem Thema gab es mal eine nette Application Note von Linear oder National. Ach ne, Analog Devices, vom Meister Jim Williams persönlich (RIP) http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN118fb.pdf >Steuern werde ich das mit einem µC, weshalb ich flexibel im Hinblick auf >die Frequenz bin. Hipster-Schwachsinn. >Gehen würde eventuell ein CCFL-Trafos, nur sind finde ich keine nicht >abgekündigten. Ja und? Soll das ein Massenprodukt werden, das die nächsten 10 Jahre verkauft werden soll?
Alleine die Feedbackschleife wird schon größere Regelabweichungen verursachen. Gehen wir mal von geratenen 2,5V am Feedback des Switchmode ICs aus, also einem 1/600 Spannungsteiler Verhältniss, dann sind 1mV Ripple auf der HV Seite 1,6µV am FB. Vorschlag: 0815 Flyback aufbauen, die sind sehr gutmütig. Filtern und auf einen diskret aufgebauten HV Linearregler geben. Auch damit wird das noch sportlich. Szintillator schrieb: > Steuern werde ich das mit einem µC, weshalb ich flexibel im Hinblick auf > die Frequenz bin. Direkt MCU gesteuerte Schaltnetzteile sind kein Spaß. Um eine akzeptable Schaltfrequenz, Regelabweichung und Überstromschutz zu erreichen musst Du Dich ganz schön lang machen. Das würde ich nur tun wenn meine Anforderungen sehr gering sind oder so speziell das es ohne MCU / DSP nicht umzusetzen ist. Alleine die Anforderungen an den ADC sind heftig wenn man sich das mal durchrechnet.
Szintillator schrieb: > Welche anderen Konzepte für die PMT-Versorgung wären möglicherweise > sinnvoll? Das hier könnte dir helfen: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN118fb.pdf
Zur Erinnerung: Die Versorgung der PMT muß NICHT extrem sauber sein, nur konstant! Die Multiplierstufen arbeiten quasi im Sättigungs-Betrieb, d.h. die Dynodenspannung muß mehr als 30 V betragen, damit der Elektronen-Vervielfältigungsfaktor zwischen den Dynoden konstant bleibt. Damit hängt der Anodenstrom nur vom Photostrom und die Verstärkung von der Gesamtspannung ab. Da spielt 1 V Ripple keine Rolle, da die Dynoden an einer Teilerkette hängen. Bei zu kleiner Versorgungsspannung (300 V) wird das nichtlinear, ganz kleine Photoströme gehen unter. In der Industrie sind PM-Netzteile einfach aufgebaut, Netztrafo mit Verdoppler und Stabilisator, steichholzschaltelgroße Wandlermodule 1:100 oder sogar Wandler im PM-Sockel (Hamamatsu). Da ist kein Platz für eine Feinfilterung, ist auch nicht nötig, siehe oben. Gruß - Werner
Werner H. schrieb: > Zur Erinnerung: > > Die Versorgung der PMT muß NICHT extrem sauber sein, nur konstant! > Die Multiplierstufen arbeiten quasi im Sättigungs-Betrieb, d.h. die > Dynodenspannung muß mehr als 30 V betragen, damit der > Elektronen-Vervielfältigungsfaktor zwischen den Dynoden konstant bleibt. > Damit hängt der Anodenstrom nur vom Photostrom und die Verstärkung von > der Gesamtspannung ab. Da spielt 1 V Ripple keine Rolle, Merkwürdig. Warum sagt dann obige Quelle das es wesentlich engere Ripple Toleranzen gäbe: "..Photomultipliers (PMT), avalanche photodiodes (APD), ultrasonic transducers, capacitance microphones, radiation detectors and similar devices require high voltage, low current bias. Additionally, the high voltage must be pristinely free of noise; well under a millivolt is a common requirement ... "
Die (gute) Appnote von analog kenne ich, aber die Industrie schert sich wohl nicht darum, da sind einfachere Schaltungen üblich. Ausreichend sauber bekommt man das mit einfacher RC-Siebung. Mögliche Erklärung: PMT werden in Photometern und ähnlichen Meßgeräten eingesetzt. Da ist man schon froh, wenn man vierstellig genaue Ergebnisse bekommt, meist sogar nur dreistellige. Der Aufwand einer extrem sauberen PMT-Versorgung fällt dabei nicht auf, vielleicht ist es in der fünften oder sechsten Stelle erkennbar, aber das geht schon im Grundrauschen unter. Gruß - Werner
Andrew T. schrieb: > "..Photomultipliers (PMT), avalanche photodiodes (APD), > ultrasonic transducers, capacitance microphones, radiation > detectors and similar devices require high voltage, > low current bias. Additionally, the high voltage must be > pristinely free of noise; well under a millivolt is a common > requirement ... " Ja, das kenne ich so auch aus meiner Recherche. Ich habe mir die Sache mit dem CCFL mal kurz überprüft(siehe Anhang), und es scheint so, als wäre 1mV nicht unrealistisch. Andrew T. schrieb: > http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN118fb.pdf Danke! Das werde ich mir ansehen. Den Royer hatte ich noch gar nicht berücksichtigt. Das werde ich mir mal durchsimulieren. Die CCFL-Trafos sind ja exakt dafür gebaut. Bleibt also die Frage nach der Quelle für die CCFL-Trafos.
> Gehen würde eventuell ein CCFL-Trafos, Ja, das funktioniert. Ich hab genau das was du da machst vor 10Jahren schonmal gebaut. > nur sind finde ich keine nicht abgekündigten. Und? Wenn du Bastler bist dann schlachtest du dir irgendwo eines aus. Wenn du grosse Firma bist dann laesst du dir das Dingen nach Wunsch wickeln. Wenn du mittlere Firma bist dann kaufst du das fertige Modul von Hamamatsu. Olaf
Olaf schrieb: > Und? Wenn du Bastler bist dann schlachtest du dir irgendwo eines aus. > Wenn du grosse Firma bist dann laesst du dir das Dingen nach Wunsch > wickeln. Wenn du mittlere Firma bist dann kaufst du das fertige Modul > von Hamamatsu. > > Olaf Ich bin beides nicht. Dann erkläre ich das mal: Ich baue mir ein solches Teil, und ich kenne ein paar Leute, die ebenfalls eines haben wollen. Die bekommen die Leiterplatte (geschenkt), und bauen sich das selber. Elecrow liefert sowieso 5 Leiterplatten, das kostet mich also nichts. Dafür bekomme ich vielleicht ein bischen Hilfe bei der PC-Software oder ein gedrucktes Gehäuseteil. Und daher wäre es schön, wenn die Bauteile Lagerware von der Stange sind. Wenn sich noch mehr Leute finden, die das nachbauen wollen, kann man einfach mehr Platinen nachbestellen. Hab das schon manchmal so gemacht, und es hat sich bewährt. Wenn das nicht geht, muss ich halt kucken, ob ich über Ebay welche mit Datenblatt bekomme.
Szintillator schrieb: > Hab das schon manchmal so gemacht, und es hat sich bewährt. Maximale Nachbausicherheit erfordert halt etwas anderes, als ein absolutes Einzelgerät (Versuchsaufbau oder so). Das paßt schon. Man kann auch einen Royer im Eigenbau selbst nachbausicher entwickeln und dokumentieren - mit Teilen von der Stange. Aber dazu sollte man am besten erst mal kurz recherchieren. Und etwas länger, falls man noch nie ähnliches gemacht hat. Beispielsweise wäre leicht zu erwerbendes und ständig verfügbarer isolierter Draht für die HV-Sekundärspule so ein Tipp zum dazuschreiben - sogar, wenn man selbst etwas anderes verwendet. Bist Du mit HV und/oder Schaltwandlern je gut vertraut?
hmmmh... schrieb: > Bist Du mit HV und/oder Schaltwandlern je gut vertraut? Ich habe auch schon ein bischen mit Hochspannung herumgebastelt, in meinem Geigerzähler werkelt z.B. ein µC-gesteuerter Boost mit 100V - 1000V (einstellbar). Beruflich bin ich zwar eher auf der Kleinspannungsseite unterwegs, aber ein Dinge Offline-Flybacks und ähnliches hab ich schon bauen müssen. Wenn ich den Royer mal verstanden habe, bin ich sicher, das Nachbautauglich hinzubringen. Muss ich heut Nachmittag oder am WE mal eine kleine Simulationsorgie starten. Wenn ich was hab, poste ich eine Schaltung.
Szintillator schrieb: > Hallo, > > ich möchte eine Versorgung aufbauen, die 1-1,5kV bei kleinem Strom > (<50µA) erzeugen kann, aus 3,3V, mit möglichst wenig Stromverbrauch. Koinzidenz? https://www.eevblog.com/forum/projects/how-to-get-a-negative-1000v-at-0-1ma/ MiWi
> Und daher wäre es schön, wenn die Bauteile Lagerware von der Stange > sind. Wenn sich noch mehr Leute finden, die das nachbauen wollen, kann > man einfach mehr Platinen nachbestellen. Klar, und die haben alle PMTs zuhause rumliegen? Hier bekommst du noch ein paar bei Ebay:183313313328 Allerdings ist es vermutlich billiger irgendwelche alten Laptops oder TFTs auszuschlachten. Ich glaube soviele verschiedene Typen gab es da garnicht. > Man kann auch einen Royer im Eigenbau selbst nachbausicher entwickeln > und dokumentieren - mit Teilen von der Stange. Kann man vermutlich auch. Aber das muss man ziemlich viel eklig duennen Draht fuer die Sekundaerwicklung wickeln. Da ist so ein CCFL Trafo vielleicht die einfachere Loesung. Und vermutlich haben die die Sekundwicklung auch nicht ohne Grund in einzelne Kammern aufgeteilt. Olaf
Schon hier nachgeschaut: https://www.pollin.de/lichttechnik-leuchtmittel/zubehoer-lichttechnik/vorschaltgeraete/ Arno
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.