Історія розробки одного пристрою в чотирьох епізодах. Епізод 2. Модуль DCDC_3V3_400V – підвищуючий конвертор напруги для лічильника Гейгера з імпульсним виходом ( High Voltage Module for Geiger Tube with Pulse Out ).

  • Post category:Tips

В Епізоді 1 ми розповідали про Дозиметр рівня радіації з імпульсним виходом i MCU

Нам, інженерам з немалим досвідом розробки електроніки, цей модуль уявлявся найпростішим. Коли тільки ставиться завдання розробити такий елемент пристрою, але який буде надійний і стабільний, зручний для сучасного автоматизованого серійного виробництва, не уявляєш усіх нюансів – так згодом і виявилося, що в дійсності, все складніше ніж на папері. Розробники рідко діляться щодо пройдених складнощів і перепонів. Думаємо, що це повинно бути цікаво і корисно іншим розробникам.

  • Ми вже встигли звикнути, що на ринку компонентів можна знайти все, що потрібно, а особливо – аналогові компоненти, які повинні виготовлятись серйозним і відповідальним виробником. Пошук таких компонентів для виготовлення DCDC_3V3_400V був не простою справою;
  • Ще одна помилка – перші прототипи ми інтегрували в одній платі (не модульно). Це привело до багаторазового перевипуску повної плати рентгенометра. Модульний підхід пришвидчив розробку;
  • Спроби обрати дешеві компоненти також було виконати непросто. Ми рекомендуємо вибирати компоненти перевірених виробників: дорого, зате технологічно.

В результаті ми отримали досить мініатюрний і економічний модуль DCDC_3V3_400V з можливістю генерувати високу напругу при низькому рівні вхідної напруги.

Застосування модуля DCDC_3V3_400V.

Цей модуль ми розробляли для використання в якості джерела живлення трубки Гейгера-Мюллера. Але, згідно з нашою концепцією, ми значно розширили діапазон технічних характеристик, щоб модуль можна було застосовувати в інших проектах.

Рис 1. Реєстратор радіації GGreg з напаяним модулем DCDC_3V3_400V
Рис 2. Зображення моделі DCDC_3V3_400V

Технічні характеристики.

ХарактеристикиМінімальнийРекомендованийМаксимальний
Рівень вхідної напруги2 Вольти3,3 Вольт5 Вольт
Діапазон регулювання вихідної напруги200 Вольт400 Вольт1200 Вольт (при 5 Вольт на вході)
Струм споживання10 мА18 мА20 мА
Опір навантаження1 МОм10 МОм10 МОм
Вхідний роз’ємVCC, GNDVCC, GNDМікроUSB
Вихідний роз’ємВисока напруга, GNDВисока напруга, GNDВисока напруга, GND
ЗахистНе передбаченийНе передбаченийНе передбачений
Стабільність вихідного рівня напруги±5% при стабілізованому вхідному рівні±5% при стабілізованому вхідному рівні±5% при стабілізованому вхідному рівні

Важливі інструкції:

  • Вхідна напруга подається на мікро USB або на два піни DCC і GND.
  • Для забезпечення стабільності параметрів, живлення модуля здійснюється через лінійний стабілізатор напруги.
  • Вимірюючи рівень високої напруги при регулюванні її рівня, скористайтеся високоомним вольтметром (10 МОм) або осцилографом. Перед включенням модуля виставте потенціометр в мінімальне положення. Будьте обережні при вимірюванні і регулюванні.
  • Значне перевищення вихідної напруги може привести до пошкодження елементів, які формують імпульси до контролера.
  • На схемі зображено вузол логічної підготовки імпульсів для вірного сприйняття їх MCU. Врахуйте, що схема повинна бути відкорегована в залежності від технічних характеристик того MCU, який Ви плануєте використовувати.

Модуль DCDC_3V3_400V Ви можете використовувати не тільки для виготовлення дозиметрів з трубками Гейгера-Мюллера СБМ-20, напруга живлення яких має бути в межах 380-480 Вольт. Існують інші трубки, які потрібно живити іншою напругою (наприклад, СИ-38Г – 550 Вольт, СБМ-14 – 1200 Вольт).

Додатково наведемо ще декілька рецептів:

  • Для живлення раритетних цифрових газонаповнених індикаторів, встановлення яких останнім часом знову стало модним.
  • Любителі якісного звуку стверджують, що використання раритетних лампових підсилювачів надає якісніше звучання у порівнянні з напівпровідниковими. Використовуючи цей модуль, малопотужні лампові пристрої можна живити від акумуляторів або батарейок.
  • Модуль можливо застосовувати в пристроях для захисту від комарів, в озонаторах, і т.п.

Вирішили використовувати модуль DCDC_3V3_400V в ваших проектах – придбайте


У наступному епізоді ми розповімо про GGreg20 реєстратор радіоактивних частинок з виходом на контролер