Уважаемые Разработчики Доброго дня.

Зациклился я на проблеме.
Нужно преобразовать переменное напряжение 100 – 600 В с частотой 10 – 1200 Гц
В постоянное 9-12 В и ток до 20 мА.

Самое простое гасящий резистор и стабилитрон, но при 600 Вольтах имеем 12 Вт на резисторе.

Уже перепробовал кучу вариантов, но таки от нагрева резистора уйти не могу.

Это либо гасящий резистор, либо резисторы, посредством которого питается схема.

Один из вариантов на LNK304 работал не плохо, но электролиты на входе напряжением 450В на 600В не катят, а городить их последовательно не хочется.
В самом устройстве габариты ограничены.

Подскажите какие есть идеи.

Трансфоматоры тоже не подходят.

Диапазон частот широковат, а то можно было бы добавить последовательно с резистором конденсатор. Конечно всё нужно хорошо посчитать и ещё и посимулировать. Конечно я говорю о самом простом решении, а справедливо оно или нет - посчитается.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Jul 25 2012, 14:27

Да считал и симулировал (LTspice).

Пробовал ставить последовательно с резистором конденсатор, а паралельно ему индуктивность(на низких частотах работает индуктивность на высоких кондер).
Вроде что то получается, но еще диапазон напряжений свои корективы вносит.

Сейчас пытаюсь в качестве регулирующего элемента использовать тиристор, сделать по типу фазового регулятора.

И судя по обрыву данной фразы, неизвестно на сколько. Тогда проще нажать на тормоз и скинуть всё это обратно на голову начальства, потому что если делать понижающий стабилизатор, то требуется минимум два стандартных дросселя последовательно, т.к. их изоляция определяется лаком проводов, т.е. это уже 2 см².

имхо на таких токах можно поставить конденсаторы в 0,5-2мкф - габариты небольшие, по крайней мере не больше всего остального. вообще такие преобразователи видел вообще без конденсаторов на входе, конденсатор только по низкой стороне, как правило, этого достаточно. вход будет работать в пульсирующем режиме

Идея гуано, ибо тиристор имеет склонность открыться когда не надо и в итоге после него чих пых может произойти Фазовое управление вполне катит, только в качестве ключа не тиристор а полевик или мелкий IGBT что-то типа irgb5b120kd. Управление ему можно сколхозить на какой нить КМОП логике, которая много не ест и десятки ватт на резисторе рассеивать не придется чтобы ее кормить. При таком подходе можно и поболее 20ма выжать особо не напрягаясь, но для нижнего предела по частоте придется поставить конденсатор соответсвующей емкости, а вот пролезет ли он в ваш дизайн или нет - смотрите сами.

Вот вот в управлении одна из проблемм.

Смотрите имеем обычный параметрический стабилизатор - резистор, стабилитрон.
Пусть логика требует 1 мА или мение того, но нам нужно попасть хотя бы на минимум рабочей точки стабилитрона которая пусть будет 0.5 мА
Итого 1.5мА

При 500 вотльтах питания нужен резистор 333КОм и на нем рассеится 0.75 Вт, что есть не плохо но это будет уже существенный нагрев даже на резисторе 2 Вт.
Но напряжение может опустится до 100В и тогда на выходе с резистором 333К мы получим 300 мКА что не есть хорошо.
Поэтому резистор нужно считать для предельного случая 100В и 1.5 мА, он будет равен 66КОм.

В результате при 500В питания на нем рассетися 3.75 Вт.

Короче не подходит

За идею ИГБТ спасибо буду думать.

А хорошо подумать? 1. Любая КМОП логика потребляет микроамперы. 2. совершенно не обязательно стабилитрон выводить в его линейную зону, тут от него требуется лишь бы ограничил на уровне и баста. Далее, собирается простейший компаратор на логике, который плюс минус несколько вольт будет давать на выходе лог.1 до тех пор, пока синус не превысил порог в допустим 20 вольт. А как выше 20 вольт и до хоть 600 - лог 0. На КМОП триггерах шмидта элементарно собирается. Сигнал с этого триггера через резистор в 300-500 ом подаем на затвор ключа. В итоге он открыт только пока синус не превысит порог, и через него заряжаем накопительную емкость до напряжения не выше этого порога. Частота импульсов заряда которой будет 4х от входного, т.е. от 40гц при 10 гц входного. Т.е. как бы и емкость нужна не особо большая. Так как у вас всего 20ма в нагрузке, то простейшим линейным стабилизатором получаем желаемые 5/9/12 вольт (по вкусу). Что тут нереального? Далее, если вы хотите чтобы питание какого либо контроллера/схемы управления не выделяло лишнего тепла при больших диапазонах входного, то прокатывает такой простой трюк: берем самый дешевый полевик что удастся найти, лишь бы он держал максимальное входное. Затвор-сток соединяем резистором в 1 мегаом. И затвор-общий шунтируем стабилитроном с напряжением стабилизации на 3-5 вольт большим чем хотим получить на выходе. Исток через резистор 50-100 ом (чтобы не было ударных токов через полевик при включении на разряженный накопительный конденсатор) грузим на накопительный конденсатор. Фсе. Получили как бы резистор, но он никогда не будет рассеивать лишнего тепла, а ровно столько сколько определяется током потребления и брать резистор под минимальное входное не требуется. 1 мегаом - уже под любые напряжения прокатывает, хотя работает обычно вплоть до 3-5 мегаом, но это лишнее. Можете посмотреть http://shyza.ru/forum/viewtopic.php?p=3471#p3471 http://shyza.ru/forum/download/file.php?id=362 как я сделал запуск в своем питальнике БУ ККМ-а. Он стартует от 12 вольт и вполне справляется с входным вплоть до 800 вольт (тестировал), хотя по идее его предел - только пробивное напряжение ключа, а это 1.2кв-50в=1150 вольт.

Сообщение отредактировал pwn - Jul 25 2012, 21:22

В данном случае уменьшить габариты можно, например, поставив два последовательно включённых понижающих стабилизатора, по типу БП с ККМ.

Первый из них, т.е. высоковольтный, собрать по топологии инвертирующего (надёжность возрастёт на порядки) и запустить в режим работы только при входном напряжении не выше, например, 150 В — тогда число последовательно включённых слаботочных и габаритных дросселей сократится до одного малогабаритного и сильноточного. Для входного конденсатора достаточно ёмкости порядка 0,1 мкФ.

В качестве выходного (т.е. промежуточного для БП в целом) конденсатора этого стабилизатора выгоднее всего поставить керамический — при номинале 10 мкФ 50 В пульсации на нём будут порядка от 16 до 32 В для худшего допуска и входной частоты.

Габариты компонентов второго стабилизатора совсем малы и не нуждаются в обсуждении.

Итого, в схеме ноль электролитов, приемлемые габариты и полное отсутствие грелок.

А здесь почти тоже самое обсуждается: http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=104771
Если маненько пообрезать схему, то можно и в заданный объём влезть. Зато всё - классика, и развязка есть, а она никому ещё не помешала.

Эт точно!
Рассказчиков и фантазёров здесь- пруд пруди, а показа чего-нибудь конкретного-не дождёшься.


Сообщение отредактировал ramic - Jul 26 2012, 09:46

Да чудо свершилось - друг спас друга только осталось Q1 подобрать. Моделька то на каком типе делалась?

Пусть заинтересованные лица сами напрягутся и сообразят. Кстати, тарахтелку ведь совсем не обязательно делать на биполяре, и вы вполне можете реально пособить топикстартеру, выложив свою модельку на полевике со всеми типами и номиналами ЭРЭ.

Сообщение отредактировал ramic - Jul 26 2012, 10:30

Пока самый заинтересованный и самый "продвинутый" - Вы Полевик я тем более не предлагал, моё предложение в посте №10.
Всем известно что в симуляторе не быает пробоев ни транзисторов ни диодов, и модельку можно сделать, да хоть на 2N2222 и всё будет работать. Но к сожалению свойства высоковольтных биполяров отличаются от низковольтных, и может получиться совсем не так красиво. Если уж моделировать, то на модели конкретного транзистора, а не просто NPN из библиотеки.
Так что пускай ТС подумает, а если чего не поймёт, то уж мы ему подскажем и всё Пикапсе разрисуем .
К стати в далёкие 80-е прошлого века был жуткий бум заявок на патенты, оригинальные свойства заявляемых схем, в которых были получены путём СПАЙС моделирования (симулирования), благодаря тому, что в Спайс-моделях не всё было как в жизни. Например на выходе операционника можно было запросто получить, ну, киловольт эдак двадцать , а если он где-то закопан в схеме и на нём ничего при этом не "померить", то можно получить сверх быстродействие (например). Такие патенты эксперты называли Спайс-патентами, и легко их отшивали (ведь у них тоже были PC ).
Удачи!