Reproduction buck boost haute tension

[Lyfa-sama]

Bonjour tout le monde,

Pour un projet personnel, je tente de reproduire un circuit déjà existant pour alimenter un tube Geiger.
Ce dernier utilise un convertisseur buck boost (avec diode Zener pour limiter les pics de l'inducteur avec un étage multiplicateur de tension pour obtenir un voltage en sortie d'environ 450/500V.

J'ai tenté plusieurs fois et suis coincé à ce niveau: n'ayant pas de sonde avec une impédance suffisante (de ce que je devine), je n'arrive donc pas à mesurer correctement avec l'oscilloscope que je possède. La sortie semble être insuffisante pour le tube, qui ne réagit que faiblement dans le cas où je court-circuite la résistance finale de 5,4MOhm.

Voici les compostants que j'utilise et ceux qui le sont par le modèle d'origine (qui fonctionne):
1x Bobine inductance 10mH
1x MOSFET BSP130 N-Channel Enhanced
1x PIC12F629 (générateur du signal carré, voir schéma pour détail)
5v Diode Zener 1N4757 et 1N4761 (additionnées pour obtenir une limite de 228V)
3x 1N4937 pour l'étage de multiplication
3x 222 condensateur 2kV 2,2nF
1x résistance de 5,4MOhm pour la sortie sur l'anode
1x résistance de 20Ohm pour l'alimentation principale

Avez-vous une idée d'où pourrait venir le problème, et mieux/sinon comment le trouver?

Ci-joint donc, le schéma utilisé et deux screenshots de l'oscillo de la sortie de l'anode, pour le modèle original et mon prototype.

Merci d'avance!

EDIT: Le schéma indique un TL du mosfet à 1ms ce qui est faut: c'est 17ms à l'état 0.
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[erff]

Bonjour,

Le montage origniel devait sortir quelle tension ?

PS : Le convertisseur que tu montres c'est un boost.

[Lyfa-sama]

Merci pour ta réponse,
L'original sort manifestement du 450V, tension de fonctionnement nominale des tubes qui sont utilisés.
Sinon j'ai remarqué trop tard qu'il s’agissait en effet d'un boost uniquement

[erff]

Il vient d'où ce schéma ? Un truc du commerce ou une trouvaille internet (un lien svp ?) ?

1- Avec tes valeurs, le courant de sortie est de 450/5.4e6=83 uA. Donc pendant la phase de repos (qui dure 17ms), tu chutes la tension avec une constante de temps de 12ms. Dans ce cas, impossible de maintenir une tension lisse. Mais bon, je ne connais pas les contraintes sur le ripple de tension dans ces applications-là. Mais À mon avis 17ms c'est une mauvaise idée.
2- Pour monter la tension de sortie, il faut soit réduire le temps de pause (passer de 17ms à beaucoup moins, ce que je conseille fortement car on réduit le ripple) et/ou augmenter le temps ON (les 50µs)
3- Pour ne pas faire une mesure trop invasive, tu peux virer la 5.4mega et connecter une résistance en série avec la sonde pour avoir 5.4Mega en tout ; ça sera la résistance de charge. Ce n'est pas très précis mais a priori tu t'en moques pas mal. Il faudra penser à multiplier la mesure par l'atténuation du pont diviseur ainsi formé.

J'ai pas dit mais vérifie que ta sonde supporte la tension !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lyfa-sama]

Merci pour les précisions,

Ce schéma est en réalité ce que j'ai pu étudier sur le circuit d'origine, je poste le PDF du manuel du produit original si cela n'enfreint les régles du forum.
J'ai pensé à réduire le temps de pause, ce que j'ai fait sensiblement: je suis passé de 23 à 17ms, ce qui est moins que ce que j'ai mesuré sur l'original (20ms) avec 50µs pour les deux.
Pour info, j'utilise un BitScope Mini Model 10 pour mes mesures (20MOhm d'impédance de mémoire?).

J'ai également interverti (dans le désespoir ) la bobine, les diodes et les condensateurs de l'original et de mon prototype sur cette partie.. sans succès.

Une question me vient du coup, est-ce possible que la longeur des pistes sur mon circuit puisse créer un phénomène de résistance ou autre (impédance?) par rapport à la fréquence de mes pics?

Merci!

[erff]

Ça va si c'est 20 méga ! L'impédance de la sonde n'a pas un rôle trop gênant. Mais supporte-t-elle 450 V ?
Il faut carrément passer à moins de 1ms là !

Je te donne une liste (non exhaustive) des éléments qui permettent de monter la tension en supposant que le montage est bon (car je ne peux pas deviner si tu as bien dimensionné ton circuit et tes composants passifs):
- Réduire le temps de pause
- Augmenter TH
- Réduire/Virer la résistance 20R surtout si tu augmentes TH ou que tu réduis la valeur de la self ou que tu augmentes la tension d'entrée.
- Remplacer la self par une plus petite valeur (genre 1mH) mais en virant les 20R. N'oublie pas que le courant conduit augmente alors.
- Augmenter la tension d'entrée

Après, je ne suis pas devin ; les courbes que tu donnes, je ne sais même pas ce que c'est (tension ? courant ? de qui ? où sont les ordres de commutation du MOS?).

[Lyfa-sama]

Bonjour et merci erff,

Je pense aussi que celà pourrait résoudre en majeure partie le problème, mais l'idée était de limiter au maximum la consommation du module étant donné qu'il s'agit d'une station autonome énergétiquement.
La chose étant que j'utilise exactement les mêmes composants et configuration que l'original que je possède, je m'attendais naturellement à ce que je puisse alimenter le tube sans problème avec ces mêmes paramètres.

Pour ta question du coup, la génération du signal carré est obtenu avec le PIC (12F629) que je reprogramme afin d'obtenir le signal voulu sur l'un de ses GPIO.

Pour ce qui est des courbes, il s'agit d'une mesure réalisée entre la masse et la sortie de l'anode (point Pr1 du schéma).

Enfin, pour l'oscillo, je suppute qu'il puisse aller au delà du kV étant donné que j'ai repéré dans l'une des interfaces un mode "kV".

Ci-joint le doc de l'original.

[bobflux]

La doc dit :

If you really interested to check HV then we recommend you to use 10 Giga ohm
divider that can be build with two 5Giga ohm 1% OHMITE resistors
SM104035007FE in series with 10M multimeter. 400V will read as 400mV on the
display if the divider is applied. When building this type of divider please make
all probe connection as short as possible because some multimeters starts
oscillate with such high impedance input. 10 Giga ohm impedance does not apply
significant load on the circuit and allows you to measure the HV correctly.

[Lyfa-sama]

Bonjour bobfuck,

J'avais en effet repéré cette partie mais m'étais résigné à l'étude de la forme du signal quitte à ce que ce soit invasif sur la vraie valeur (les Giga sont en route mais pas avant un bon moment ici).
Mon intuition s'est avérée vraie: le signal était très similaire au modèle original en tout point des étages. Je me suis donc tourné vers la sortie du tube et ai pensé à diminuer la capacité du condensateur de filtrage. Et c'était le bon problème: le condo avait un marking incorrect (104 au lieu de 101, mesuré), ainsi le signal principal était oblitéré avec aucune chance de le capturer à l'oscillo.

Ce qui m'a mis sur la piste c'est probablement grâce au manque d'impédance de ce dernier, en effet c'est grâce au fait d'avoir branché le tube Geiger uniquement sur son anode et directement sa cathode à cet oscillo que j'ai pu capturer le signal (l'impédance semblait suffisement faible pour permettre au tube de fonctionner comme ça, j'imagine).

Merci en tout cas

Lyfa.