Voltage Doubler

Do you have a question? Post it now! No Registration Necessary

Translate This Thread From Danish to

Threaded View
Hejsa

Jeg ville høre om der er nogen der kender en let/billig måde at forhøje en
spænding.

Min konstruktion fødes af 5V og jeg har nogle FET'er som skal have næsten 9V
på gaten før de lukker helt op. FET'erne er forbundet sådan at jeg skal
bruge både 9V og 18V for at det fungere korrekt. Dette kan jeg snildt klare
ved at tilføje 2stk. 9V batterier, men hvis jeg kunne hente f.eks 10V og 20V
fra de 5V, så ville det jo være det ideelle.
Strømforbruget på de 10V & 20V er ekstrem lille eftersom det er gaten på en
FET som de spændinger skal trække. Til dem som ikke ved hvad "ekstrem lille"
er, så snakker vi 100-200nA.

Er der nogen der har et godt forslag til en løsning med relativt få og
billige komponenter?


MVH
Martin



Re: Voltage Doubler
Hej !

Der findes flere IC'er der kan gøre det ønskede.
Jeg vil tro at du kan få nogle samples hos maxime.(Så er det gratis)

Med venlig hilsen
Rasmus Berntsen



Re: Voltage Doubler
Quoted text here. Click to load it

Jeg har kigget lidt på MAXIM's hjemmeside og kan ikke finde nogen IC der kan
gå over 10V...



Re: Voltage Doubler
Quoted text here. Click to load it
kan

Huh ??
http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm?qv_pk31%38&ln =


Klaus



Re: Voltage Doubler
Quoted text here. Click to load it

Det var jo lige netop det jeg ikke kunne finde, men det kunne du! Tak for
det :-)


Martin



Re: Voltage Doubler


Quoted text here. Click to load it
9V
klare
20V
en
lille"
Quoted text here. Click to load it

I stedet for at øge kompleksiteten af kredsløbet, kunne du jo finde nogle
FET'er, der kan klare det. Der findes mange. Hvilket hus, hvilken strøm,
hvilken drainspænding skal du bruge. Sandsynligvis er det en billigere
løsning...

Husk: hvis du skal have en FET til at skifte uden væsentligt effekttab, skal
du kunne flytte ladningen på gaten hurtigt. Det koster ofte en del strøm.
Hvad er din skiftehastighed ?

Bo //



Re: Voltage Doubler
Quoted text here. Click to load it
skal


Nu skal det helst være så billigt som muligt, og der er et stort krav til
FET'en, den skal kunne klare et godt stykke over 20A og jeg har tilfældigvis
adgang til P40NF10 fra ST som er en 100V, 50A, 0,024ohm Power MOSFET.
Spændingen som FET'en skal trække ligger på 9,6V og strømmen kan let komme
over 20A.
Skiftehastigheden (hvis jeg forstår dig ret, switchfrekvensen på FET'en) er
varierende, et sted mellem 100 og 1000Hz.

Huset har ikke så meget at sige, det er et område hvor konstruktionen er ret
fleksibel.


Martin



Re: Voltage Doubler

Quoted text here. Click to load it
nogle
strøm.
Quoted text here. Click to load it
tilfældigvis
Quoted text here. Click to load it
er

-se det vidste jeg jo ikke fra starten. Jeg har selv tidligere brugt en
RS-232 interface kreds (MAX232). Når den forsynes med 5V kan man hive 10V ud
af dens chargepump. Det er i visse tilfælde ikke nok, men med et par dioder,
en kondensator og lidt snilde, kan det lade sig gøre at komme højere op. Den
indeholder jo en oscillator og en spændingsdobler, og en driver, der kan
levere den nødvendige strøm. Ikke mange datablade beskriver hvad der faktisk
sker på de ben, hvor de 4 ekstene kondensatorer sidder, men tag et kig på et
scope, og du er godt på vej. Husk: du kan osse få negative spændinger ud af
den.

Fordelen ved denne løsning er at kredsen er billig. Desuden kan den drive
din gate direkte med +/-10V. Og de -10V er ikke et problem, idet gaten på
din FET fint klarer +/-20V

Bo //



Re: Voltage Doubler
Quoted text here. Click to load it
ud
dioder,
Den
faktisk
et
af


Jeg har selv tænkt den tanke, at MAX232'eren måske kunne klare jobbet, og nu
du siger negative spændinger, det ville faktisk passe meget fint at jeg
havde +10V og -10V (tror jeg, jeg har ikke lige mit diagram ved hånden).

Forresten, mht. FET'er, hvad betyder det så når der står "Gate Threshold
Voltage" i databladet? For P40NF10 er værdien min. 2V, Typ. 2,8V og Max. 4V.
Hvad betyder det?

Martin



Re: Voltage Doubler


Quoted text here. Click to load it
nu
4V.

Det er et mål for hvornår man kan definere at transistoren er OFF, eller
hvor den netop begynder at lede.. Man forbinder gate til drain. Mellem
source og drain/gate skruer man op for spændingen, til der (iflg databladet)
går 250uA. Parameteren er temperaturafhængig.

Desuden skal du lægge mærke til grafen, der hedder "Output Characteristics".
Den viser dig hvilket spændingsfald, der er over transistoren ved en given
gatespænding. Ved 5V gatespænding er der ca 1Volt over den ved 20Amp. Det
svarer til ca 50mOhm. Det kan man så beslutte om man kan leve med eller ej.
Databladet er ikke komplet, idet der ikke er angivet en temperatur, men jeg
antager en Tj på 25 grader. Læg osse mærke til at du skal regne med en
ækvivalent gate kapacitet på 1-3nF (ved lave gatespændinger). Derfor skal du
drive den lavimpedant, så du ikke bruger for lang tid til at tænde/slukke
den.

Bo //



Re: Voltage Doubler

Quoted text here. Click to load it
nogle
strøm.
Quoted text here. Click to load it
tilfældigvis
Quoted text here. Click to load it
er
ret

Huh.

Med en stor FET (læs stor gate cap. ) og 1 khz switch frekvens kan du nemt
bruge over 200 - 300 mA i peak strøm. Det kan en af de nævnte kredse ikke
levere. Et det en H-bro?

Benny



Re: Voltage Doubler

Quoted text here. Click to load it

Det arhænger af kravet til skiftetid, men det kan vi jo regne på.

Hvis vi antager at gatekapaciteten er konstant 2nF uanset spændingen, og vi
antager at den skal "flyttes" 10Volt, og vi føder en konstant strøm ind i
gaten på 2mA, så tager forløbet 10us. Så kan man beslutte, om det er for
langsomt eller rækket til. Der afsættes jo effekt fra drainstrømmen gange
drain/source spændingen. Men den afsættes kun, når transistoren ikke er helt
on eller off. Et check i databladet viser at mellem ca 2V og 5V er der
"varme på", for der er transistoren i det lineære område.

Hvis transistoren skal skifte on/off 1000 gange pr sekund, er der altså
500us mellem skiftene, og med lidt tilnærmet regning bruger vi altså 2mA i
de 10us udaf de 500us, altså bliver middelstrømmen 0.4mA.

Problemet er imidlertid at transistorens gatekapacitet ikke er konstant, når
gatespændingen ændres. Tilgengæld kan du prøve at se i databladet for
MAX232, eller andre '232 drivere. De er bygget til at kunne drive
kapaciteter i kabler. Den oprindelige RS232 spec siger 15 meter kabel,
svarende til ca 1.5nF, og en datahastighed på 9.600bd. Moderne drivere er
noget skrappere med hensyn til hastighed.

Det er jo ganske let at sætte op i en simulator, eller at måle direkte på
det: tag en driver og giv den 2nF at se på. Check stige og faldetider på et
scope mens den skifter.

Hvis det havde være en switching power supply, der kører ved 200kHz  SKAL
bruge en ordentlig driver, for så er det rimeligt med et krav om stige og
faldetider på gaten på 30-50ns. -Og det bruger strøm, og det kræver et EMC
mæssigt fornuftigt design at håndtere 1-2Amp med de stigetider.

Bo //



Re: Voltage Doubler

Quoted text here. Click to load it
nogle
strøm.
Quoted text here. Click to load it
tilfældigvis
Quoted text here. Click to load it
er
ret


Øh,  P40NF10, tallet 40 betyder altså 40 amp

Det er ikke en ST kender på deres hjemmeside.

Benny



Re: Voltage Doubler

Quoted text here. Click to load it

-Jo, jeg havde fat i databladet i går, så det må det være.
http://eu.st.com/stonline/books/ascii/docs/6957.htm
tryk på PDF, og databladet toner frem...

Bo //



Re: Voltage Doubler


Quoted text here. Click to load it

To dioder og to kondensator koblet som en spændingsdobler. Kredsløbet fødes
med et firkant signal, kan være fra en 555, men hvis du har en firkant et
andet sted i kredsløbet, kan det også bruges.

Vær lige opmærksom på strømforbruget, når du skifter sådan nogle fet's.
Gaten bruger en del strøm i skifteøjeblikket.





Re: Voltage Doubler

Quoted text here. Click to load it


En simpel spændingsdobler, tripler eller mere kan laves med lidt krims krams
og en standard CD40106 som indeholder 6 inverterende buffere.


En buffer kobles til at svinge med  f.eks 30khz. De 5 andre kobles i
parallel og deres indgang sættes på udgangen fra oscillatorbufferen.
Deres udgang sættes på en spændingsdobler lavet med 2 dioder og 2
kondensatorer. Skal spændingen være endnu højere kobles blot flere dioder og
kondensatorer på. Der kan opnåes temmelig høje spændinger på den måde.
Husk også at 40xx serien tåler 15 volt.

Konstruktionen kan også bruges til at lave negative spændinger med, så skal
dioderne bare vendes.

mvh
JBH



Site Timeline