|
|
  |
Мощный активный фильтр |
|
|
|
Nov 22 2008, 21:06
|
.
     
Группа: Участник
Сообщений: 4 005
Регистрация: 3-05-06
Из: Россия
Пользователь №: 16 753

|
Оказывается уже предлагали импульсник. Но кажется автор этот пост не заметил или не понял, что в ОС импульсника будет НЧ-фильтр. Потому как далее он критикует линейный фильтр за большие потери мощности, а о импульснике ни слова. Цитата(Алфизик) Спасибо за совет. С пассивными фильтрами я имею дело ежедневно в течение лет десяти, и надеюсь, с их принципом действия знаком достаточно. Я знаю, что падение напряжения неизбежно. Я хочу его уменьшить, 2В - это слишком много. Мне попадались изделия с падением 0.5 Вольта на токах порядка 10 Ампер и подавлением уровня 100dB на частотах начиная с 50-60 Герц. Мне бы тоже хотелось сделать нечто подобное. Для этого, собственно, я и открыл эту тему. Можно сделать двухступенчатый импульсник. Первый импульсник можно сделать повышающий, второй понижающий (или наоборот). Требуемый запас энергии будет запасаться в электролите между двумя импульсниками. У первого в ОС будет НЧ-фильтр. У второго никакого НЧ-фильтра.
--------------------
Заблуждаться - Ваше законное право :-)
|
|
|
|
|
Nov 23 2008, 06:39
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 99
Регистрация: 25-02-08
Пользователь №: 35 353

|
wim, поверьте, это не фантазия, я сам сначала тоже не верил, пока не провел измерения. Да, я согасен, что активный фильтр на килогерцах уже менее эффективен, но на эти частоты уже можно ставить вполне приемлимый по габаритам пассивный фильтр. Большое спасибо за ссылку, я почти уверен, что пролема моего изделия решена )))
|
|
|
|
|
Nov 23 2008, 07:18
|

внештатный сотрудник
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401

|
для того, чтобы "плохая" нагрузка не портила напряжение источника питания, нужно обеспечить потребление ею постоянного тока. т.е. закачивать в некоторый реактивный элемент мощность, когда она мало потребляет, и отдавать эту мощность в нагрузку, когда потребление растет. можно попробовать например еще такую топологию (получается обратноходовый преобразователь, извиняюсь, что дроссель коряво изображен): [attachment=27065:attachment] когда потребляемый ток ниже среднего значения, VT1 открыт и дроссель накапливает энергию. когда потребляемый ток возрастает, VT1 закрывается, открывается диод и дроссель отдает в нагрузку накопленную энергию. чтобы не рассеивать на резисторе R2 лишнюю мощность, можно вместо него трансформатор "воткнуть".
|
|
|
|
|
Nov 23 2008, 08:42
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Какой-то... каламбур получается. Цитата(GetSmart @ Nov 22 2008, 21:33)  Насколько я понимаю, в дросселе энергию можно запасти чтобы сгладить последующие скачки тока в нагрузке. Причём с минимальными потерями энегрии. Энергия при этом запасается в магнитном поле. Если запасать энергию в дросселе, никаких скачков тока не получится. Цитата Автор не хочет ставить большую индуктивность. Второй способ сохранения энергии - конденсатор (электролит), причём такой ёмкости, чтобы обеспечить энергией максимальный скачёк мощности в нагрузке при приемлемом изменении напряжении на конденсаторе. Аналогично, скачка напряжения на конденсаторе не будет, а волновать должно больше не изменение напряжения на нём, а допустимый ripple current. Цитата В то же время хочется иметь минимальные потери мощности в таком фильтре. Я бы предложил банальный импульсный преобразователь на десятки-сотни килогерц, но с 80 Гц фильтром в обратной связи. Индуктивность в нём будет минимального размера, а ёмкость такой, чтобы обеспечить мощность во время скачков. До общего источника питания при этом не будут доходить помехи от 80 Гц до частоты импульсника, но на выходе возможно придётся ставить линейный стабилизатор, low drop например. Если сэкономить на ёмкости электролита. Я так понимаю: уменьшение индуктивности - не самоцель. Ну займёт её место электролит, общего уменьшения габаритов не получится. А тут ещё и линейный стабилизатор (на 10А) - и общие потери выйдут ещё выше, чем в банальном варианте с пассивным LC-фильтром. Цитата(stells @ Nov 23 2008, 09:18)  для того, чтобы "плохая" нагрузка не портила напряжение источника питания, нужно обеспечить потребление ею постоянного тока. т.е. закачивать в некоторый реактивный элемент мощность, когда она мало потребляет, и отдавать эту мощность в нагрузку, когда потребление растет. можно попробовать например еще такую топологию (получается обратноходовый преобразователь, извиняюсь, что дроссель коряво изображен): [attachment=27065:attachment] когда потребляемый ток ниже среднего значения, VT1 открыт и дроссель накапливает энергию. когда потребляемый ток возрастает, VT1 закрывается, открывается диод и дроссель отдает в нагрузку накопленную энергию. чтобы не рассеивать на резисторе R2 лишнюю мощность, можно вместо него трансформатор "воткнуть". Так ведь никакого регулярного характера импульсного потребления не предусматривается, транзистор VT1 будет открыт бесконтрольно долго, дроссель войдёт в насыщение и закоротит источник. По сравнению с этим потери на R2 - сущие пустяки...
|
|
|
|
|
Nov 23 2008, 09:17
|

внештатный сотрудник
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401

|
Цитата(Herz @ Nov 23 2008, 11:42)  Так ведь никакого регулярного характера импульсного потребления не предусматривается, транзистор VT1 будет открыт бесконтрольно долго, дроссель войдёт в насыщение и закоротит источник. По сравнению с этим потери на R2 - сущие пустяки...  регулярность с какой-то постоянной времени все-равно будет, поэтому регулировкой резистора R3 можно добиться того, что дроссель не будет входить в насыщение и при этом пульсации тока в источник питания будут приемлемыми. конечно, если нагрузка в sleep уходит, то схемка работать не будет. вернее в этом случае ее тоже надо в sleep отправлять Цитата(Herz @ Nov 23 2008, 11:42)  Если запасать энергию в дросселе, никаких скачков тока не получится. ... общие потери выйдут ещё выше, чем в банальном варианте с пассивным LC-фильтром. в банальном варианте с пассивным LC-фильтром через него протекает значительный постоянный ток, поэтому дроссель фильтра выполняется с зазором или вообще на стержневом магнитопроводе и для увеличения индуктивности требуется большое число витков. отсюда и габариты. если фильтровать только переменную составляющую тока, то дроссель можно сделать на колечке, малогабаритным. можно еще такой вариант попробовать, здесь потерь вообще не должно быть и, кроме того, за счет обратной связи по напряжению нет риска получить повышающий преобразователь: [attachment=27066:attachment][attachment=27067:attachment]
Сообщение отредактировал stells - Nov 23 2008, 08:56
|
|
|
|
|
Nov 23 2008, 18:17
|
.
     
Группа: Участник
Сообщений: 4 005
Регистрация: 3-05-06
Из: Россия
Пользователь №: 16 753

|
Цитата(Designer56) Импульсный источник сам по себе " но гут" для малошумящих цепей, для подавления его помех и городят фильтры. а "с 80 Гц фильтром в обратной связи" это как? Тут хитрость в том, что отфильтровать 100 КГц помехи от импульсника можно очень малым по размеру фильтром. А 80 Гц фильтр в ОС - это так, чтобы скважность ШИМа первого импульсника менялась очень медленно, другими словами она будет очень заторможенной. При этом на выходе этого импульсника будет значительно плавать напряжение. Плюсы при этом относительно пассивного LC-фильтра очевидны. 1 - отсутствие большого дросселя. 2 - на порядки меньшая ёмкость электролита, т.к. в этой схеме допускается большое изменение напряжения на нём по сравнению с LC-фильтром. Например когда второй импульсник понижающий, то на этом электролите напряжение может плавать от 15 до 50 вольт (если на выходе нужно 12). Вообще, два таких импульсника на 10 ампер могут уместиться в пачке от сигарет.
--------------------
Заблуждаться - Ваше законное право :-)
|
|
|
|
|
Nov 23 2008, 20:12
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(GetSmart @ Nov 23 2008, 20:38)  А в чём проблема? Мне кажется, Вы путаете, всё-таки направление фильтрации и стабилизации. Отсюда и попытка предложить и линейный low-dropout стабилизатор, и частотный преобразователь с ШИМ. Тут дело в том, что не нагрузка нуждается в "чистом" питании, а, напротив, источник питания не должен "ощущать" импульсного характера нагрузки. Для этого совершенно необходим накопитель энергии, каким бы он ни был. Простым преобразованием частоты тут не обойтись. На пальцах, если на фоне среднего потребления нагрузкой 10А случаются пиковые - 15А (с частотами 80Гц и выше, как говорилось), то на эти моменты нужен "резерв", откуда бы эти дополнительные 5А можно было взять.
Сообщение отредактировал Herz - Nov 23 2008, 20:12
|
|
|
|
|
Nov 23 2008, 20:36
|
.
     
Группа: Участник
Сообщений: 4 005
Регистрация: 3-05-06
Из: Россия
Пользователь №: 16 753

|
Цитата(Herz @ Nov 24 2008, 02:12)  Мне кажется, Вы путаете, всё-таки направление фильтрации и стабилизации. Отсюда и попытка предложить и линейный low-dropout стабилизатор, и частотный преобразователь с ШИМ. Тут дело в том, что не нагрузка нуждается в "чистом" питании, а, напротив, источник питания не должен "ощущать" импульсного характера нагрузки. Для этого совершенно необходим накопитель энергии, каким бы он ни был. Простым преобразованием частоты тут не обойтись. На пальцах, если на фоне среднего потребления нагрузкой 10А случаются пиковые - 15А (с частотами 80Гц и выше, как говорилось), то на эти моменты нужен "резерв", откуда бы эти дополнительные 5А можно было взять. Ну всё правильно. На это схема и рассчитана. Вы сами кажется не понимаете как она будет работать. Когда в ОС импульсника нет никакого фильтра и скважность ШИМа гуляет как хочет, то все НЧ составляющие (ниже рабочей частоты ШИМа) свободно проходят с выхода на вход импульсника. Если же в ОС стоит фильтр допустим на 80 Гц, то он вырезает все частоты выше 80 Гц и они выделяются на выходной ёмкости этого импульсника в виде плавания напряжения, а частоты ниже 80 Гц (и частота ШИМа с гармониками) уже доходят до общего источника питания. 5А в течении 1/200 секунды способен отдать конденсатор 1000 мкф * 63В, который при этом разрядится на 25 вольт, допустим с 40 до 15 вольт. При этом на выходе вторичного БП не произойдёт абсолютно (!) никаких провалов. ЗЫ. Может быть размеры будет чуть больше. Но сделать низковольтный импульсник на 150 Вт размером с пачку сигарет труда не составляет. Возможно придётся общий корпус использовать как радиатор. У меня рядом лежит повышающий импульсник 12 -> 25 Вольт, 50 Вт размером с 1/4 пачки сигарет, причём работает совершенно без радиаторов на транзисторах. Дополнение. Чтобы отдать дополнительные 5А на 12 вольт нагрузку. то от электролита с напряжением 40 вольт нужно будет взять ток уже не 5, а 2 ампера и ёмкость 1000 мкф разрядится всего лишь на 10 вольт. Поэтому при желании конденсатор можно ещё уменьшить.
Сообщение отредактировал GetSmart - Nov 23 2008, 21:17
--------------------
Заблуждаться - Ваше законное право :-)
|
|
|
|
|
Nov 24 2008, 09:36
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата(Herz @ Nov 24 2008, 01:12)  Мне кажется, Вы путаете, всё-таки направление фильтрации и стабилизации. Отсюда и попытка предложить и линейный low-dropout стабилизатор, и частотный преобразователь с ШИМ. Тут дело в том, что не нагрузка нуждается в "чистом" питании, а, напротив, источник питания не должен "ощущать" импульсного характера нагрузки. Для этого совершенно необходим накопитель энергии, каким бы он ни был. Простым преобразованием частоты тут не обойтись. На пальцах, если на фоне среднего потребления нагрузкой 10А случаются пиковые - 15А (с частотами 80Гц и выше, как говорилось), то на эти моменты нужен "резерв", откуда бы эти дополнительные 5А можно было взять. Цитата(Wise @ Nov 24 2008, 01:16)  ..Что за хрень господня.. Какие «импульсники», когда «ловят» 80..100 дБ.. Какая «пачка сигарет», когда 10-ти амперные токи в первичной и вторичной цепях, заявленные мощности 120..240W.. Добавлю ко всему этому, что импульсные стабилизаторы имеют принципиально отрицательное динамическое входное сопротивление, что при работе от произвольной линии питания чревато потерей устойчивости.
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|