WatchIN: часы на ESP32. Часть 1: Высоковольтного источник питания
Лампы ИН-14 — это настоящая классика. Высокое напряжение
(~170 В), характерное тёплое свечение, узнаваемый стиль. Для работы с нам нужен повышающий преобразователь
Расматривал два варианта:
MC34063 — классическая микросхема для DC-DC с минимальной обвязкой
Дискретный boost-конвертер — ШИМ от микроконтроллера
Для минимизации компонентов на плате решил использовать 2 вариант.
Схема ВЛ.
Схема работает так
Накопление — MOSFET Q23 (IRF840 - 740) открыт, ток идёт через L1 (220 µH) на землю. В катушке растёт магнитное поле; диод U6 закрыт, нагрузку держит C2.
Отдача — Q23 закрывается. Поле L1 схлопывается, на стоке появляется выброс выше 12 V. Диод открывается, энергия уходит в C2 (4.7 µF / 400 V) → на выходе +180 V.
Цикл повторяется на частоте ШИМ. Доля времени, когда ключ «качает» катушку, задаёт уровень HV.
Сигнал генерируем самим микроконтроллером (ESP32).
Пример для генерации сигнала.
В результате получаем boost-конвертера с ШИМ-управлением от ESP32-S3 компактный, эффективный и гибко настраиваемый источник высокого напряжения для ИН-часов. К сожалению, у этого решения есть один серьёзный недостаток — отсутствие гальванической развязки. В нашей схеме входная (12 В, ESP32) и выходная (170 В, лампы) цепи имеют общий провод (общую землю).
В следующей части:
ИН-14 и мультиплексирование — как 4 лампы управляются через 10
выходов ESP32 с динамической индикацией.