Лабораторный источник питания Опции

[Fujitser]

Выпускаемые в настоящее время лабораторные БП бывают импульсные и линейные. Насколько я понимаю, преимуществом импульсных является высокий КПД, хорошие габаритно-массовые характеристики, высокая удельная мощность, низкое тепловыделение. Преимуществом линейных источников являются низкие пульсации выходного напряжения, хорошая стабилизация при ступенчатом изменении тока нагрузки (поправьте меня, если я ошибаюсь).
Вопрос: если сделать комбинированный источник (импульсный преобразователь устанавливает на входе напряжение, равное требуемому выходному напряжению плюс некоторый запас, затем линейный регулятор выдает точное значение выходного напряжения).
Какие могут быть подводные камни? Производятся ли сейчас лабораторные БП по такой схеме?

[wim]

Преимуществом линейных источников являются низкие пульсации выходного напряжения, хорошая стабилизация при ступенчатом изменении тока нагрузки (поправьте меня, если я ошибаюсь).

Если мощный и с широким диапазоном регулировки выходного напряжения, там обычно стоит трансформатор с отводами, которые коммутируют несколько реле. При переходном процессе реле клацают и иногда выпаливают девайс.

[Fujitser]

Если мощный и с широким диапазоном регулировки выходного напряжения, там обычно стоит трансформатор с отводами, которые коммутируют несколько реле. При переходном процессе реле клацают и иногда выпаливают девайс.

Это да, есть такое. Однако вопрос был не об этом.

[ADOWWW]

Вопрос: если сделать комбинированный источник (импульсный преобразователь устанавливает на входе напряжение, равное требуемому выходному напряжению плюс некоторый запас, затем линейный регулятор выдает точное значение выходного напряжения).

Как то очень давно, попал в руки импульсник на 48В 10А, я так и поступил. Собрал простейший линейный стабилизатор с ограничителем тока. Он у меня в качестве лабораторного БП, наверно лет десять отпахал.
Тогда импульсники были еще в диковинку. А сейчас такой выбор, что глаза разбегаются

Сообщение отредактировал ADOWWW - Oct 23 2014, 16:23

[Fujitser]

Как то очень давно, попал в руки импульсник на 48В 10А, я так и поступил. Собрал простейший линейный стабилизатор с ограничителем тока. Он у меня в качестве лабораторного БП, наверно лет десять отпахал.
Тогда импульсники были еще в диковинку. А сейчас такой выбор, что глаза разбегаются

Понятно, но я имел в виду немного другое, сделать импульсник с регулируемым выходным напряжением плюс линейник с регулируемым выходным напряжением и ограничением по току. Таким образом, мы можем удерживать на линейном регуляторе необходимое минимальное падение напряжение, сводя к минимуму тепловые потери.

[vetal]

Преимуществом линейных источников являются низкие пульсации выходного напряжения, хорошая стабилизация при ступенчатом изменении тока нагрузки (поправьте меня, если я ошибаюсь)

Самое важное свойство - отсутствие импульсных помех, сформированных самим преобразователем(вроде гибко получилось).
Если запитывать от dc(ac)/dc преобразователей схемы с высокодобротными контурами - они будут звенеть.

[Fujitser]

Самое важное свойство - отсутствие импульсных помех, сформированных самим преобразователем(вроде гибко получилось).
Если запитывать от dc(ac)/dc преобразователей схемы с высокодобротными контурами - они будут звенеть.

Да, это понятно. Но в комбинированной схеме (импульсник + линейник) таких эффектов не должно быть, вроде.

[wim]

вопрос был не об этом.

Вы же просили поправить, если ошибаетесь, - я и поправил. Ну, на самом деле качество переходного процесса у импульсного источника питания ничуть не хуже, чем у линейного - оно определяется частотой единичного усиления петли ООС и запасом устойчивости по фазе. А все это - во власти разработчика.

в комбинированной схеме (импульсник + линейник) таких эффектов не должно быть, вроде.

Ага, только переходный процесс на выходе линейного источника будет передаваться на выход импульсного - ток в цепи один и тот же.

[Fujitser]

Ага, только переходный процесс на выходе линейного источника будет передаваться на выход импульсного - ток в цепи один и тот же.

Да, но при этом помехи с выхода импульсного регулятора не окажутся на выходе линейного.

[ADOWWW]

IMHO, если нужен лабораторник с "чистым" напряжением, то импульснику там делать нечего.

[wim]

IMHO, если нужен лабораторник с "чистым" напряжением, то импульснику там делать нечего.

В компьютере у Вас какой блок - импульсный? Вы от него помехи видите, слышите? Если, конечно, к нему подключены аудио-видео-устройства. А результаты объективных измерений помех я уже показывал.

[Orthodox]

IMHO, если нужен лабораторник с "чистым" напряжением, то импульснику там делать нечего.

А ничего,что неизбежный в "линейном" стабилизаторе диодный мост выпрямителя работает в чисто ключевом режиме,пусть и с частотой всего 100 Гц? Ведь наличие импульсных помех на входе линейного стабилизатора неизбежно приведёт к наличию помех (пусть и ослабленных) на выходе ?

То есть проблема отсутствия импульсов переключения как-то не решается,во всяком случае полностью ...

Может,дело в том,как именно реализована схема стабилизатора ? Например мой намёк про однозначно ключевой режим работы диодного моста устраняется введением в этот мост мощных дросселей (метод ещё с ламповых времён и до сих пор применяемый в аудиотехнике мутного типа Hi-End) , и так далее,и тому подобное ...

[Herz]

Да, но при этом помехи с выхода импульсного регулятора не окажутся на выходе линейного.

Кто Вам такое сказал? Смею предположить, что интегральные линейные стабилизаторы для помех частотой в сотни килогерц - единицы мегагерц практически прозрачны.
Когда-то я задумывал лабораторный БП именно по такой схеме, да руки не дошли. Потом пришёл к выводу, что хорошо сделанный импульсный ничем комбинированному не уступит.

[AlexeyW]

Да, это понятно. Но в комбинированной схеме (импульсник + линейник) таких эффектов не должно быть, вроде.

Если импульсник породит на фронтах звоны в десятки мегагерц (очень частое явление), то их задавить почти невозможно.

[Orthodox]

...Смею предположить, что интегральные линейные стабилизаторы для помех частотой в сотни килогерц - единицы мегагерц практически прозрачны...

IMHO y "дискретных" линейных стабилизаторов "прозрачность" начинается уже с десятков килогерц (в лучшем случае), а у интегральных линейных стабилизаторов эта частота ещё ниже,про мегагерцы всё ещё печальней.

И для того, чтобы "прозрачность" начиналась хотя-бы со 100 кГц нужны и квалификация и весьма нетривиальные усилия

[AlexeyW]

Кто Вам такое сказал? Смею предположить, что интегральные линейные стабилизаторы для помех частотой в сотни килогерц - единицы мегагерц практически прозрачны.
Когда-то я задумывал лабораторный БП именно по такой схеме, да руки не дошли. Потом пришёл к выводу, что хорошо сделанный импульсный ничем комбинированному не уступит.

А пульсации основной частоты? Если ток приличный, то габариты емкостей уже серьезные, скорее всего, линейный довесок будет уместнее.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Oct 23 2014, 19:16

[wim]

Да, но при этом помехи с выхода импульсного регулятора не окажутся на выходе линейного.

Синфазные, если они есть, пройдут на выход. Дифференциальные линейный стабилизатор ослабит, но не как стабилизатор, а просто как ФНЧ. Потому что на частотах помехи линейный стабилизатор ничего не стабилизирует. Но, к примеру, дополнительный LC-фильтр имеет детерминированные частотные характеристики. А частотные характеристики линейного стабилизатора в диапазоне дес.-сотен МГц как правило вообще неизвестны.

Если ток приличный, то габариты емкостей уже серьезные

Для лабораторного источника это в любом случае полезно. Потому что параллельное соединение конденсаторов уменьшает выходной импеданс источника, т.е. приближает его к идеальному источнику напряжения.

[Starichok51]

еще советская промышленность начала выпускать двухступенчатые лабораторные блоки питания.
например, серия от Б5-46 до Б5-50. первая ступень импульсная, вторая ступень линейная.

[Plain]

частотные характеристики линейного стабилизатора в диапазоне дес.-сотен МГц как правило вообще неизвестны

Ёмкости и индуктивности какого-то мифического линейного стабилизатора — да, а ёмкости и индуктивности переходов и элементов корпуса биполярного транзистора были, есть и будут известны — два одинаково хорошо задавят и дифференциальную, и синфазную.

Для лабораторного источника это в любом случае полезно. Потому что параллельное соединение конденсаторов уменьшает выходной импеданс источника, т.е. приближает его к идеальному источнику напряжения.

Для лабораторного БП это наоборот однозначно вредно — он должен быть источником заданного тока, заданно ограниченным по напряжению, так что малейшая ёмкость на выходе сразу отдаляет его от такого идеала.

[Herz]

Для лабораторного источника это в любом случае полезно. Потому что параллельное соединение конденсаторов уменьшает выходной импеданс источника, т.е. приближает его к идеальному источнику напряжения.

ну, а если источник тока нужен? Лабораторный, ИМХО, должен работать в обоих режимах.

еще советская промышленность начала выпускать двухступенчатые лабораторные блоки питания.
например, серия от Б5-46 до Б5-50. первая ступень импульсная, вторая ступень линейная.

Сколько пользовался, а не знал. Во всяком случае, шумели они (в том числе и акустически) нехило. Так что если и была там линейная ступень - проку от неё в этом смысле не было никакого. По-моему, Вы просто с аналоговыми цепями стабилизации путаете.

[Егоров]

Импульсные помехи на выходе источника можно убрать пассивным LC- фильтом до сколь угодно малых значений. Правильная конструкция только нужна.
Иначе бы радиоприемники на автомобилях не работали из-за системы зажигания и радиостанции с питанием от вибропреобразователей лет 50 назад - тоже.
Линейный может иметь несколько лучший отклик на сброс-наброс нагрузки и более точное регулирование. Других выгод что-то не видно.

[Fujitser]

Импульсные помехи на выходе источника можно убрать пассивным LC- фильтом до сколь угодно малых значений.

В связи с тем, что лабораторный БП имеет как режим стабилизации напряжения, так и режим стабилизации тока, фильтр будет ухудшать работу в режиме стабилизации тока, например.

[Егоров]

В связи с тем, что лабораторный БП имеет как режим стабилизации напряжения, так и режим стабилизации тока, фильтр будет ухудшать работу в режиме стабилизации тока, например.

- Всем обладать нельзя, Ваше Величество. Нужно уметь выбирать
М. Твен. "Принц и нищий"

[domowoj]

Понятно, но я имел в виду немного другое, сделать импульсник с регулируемым выходным напряжением плюс линейник с регулируемым выходным напряжением и ограничением по току. Таким образом, мы можем удерживать на линейном регуляторе необходимое минимальное падение напряжение, сводя к минимуму тепловые потери.

На Казусе.ру была огромная тема, посвященная этой теме.

[wim]

Ёмкости и индуктивности какого-то мифического линейного стабилизатора — да, а ёмкости и индуктивности переходов и элементов корпуса биполярного транзистора были, есть и будут известны — два одинаково хорошо задавят и дифференциальную, и синфазную.

Не буду возражать, если Вы продемонстрируете экспериментальные результаты, как линейный стабилизатор «задавит» синфазную помеху. Что же касается дифференциальной помехи, LC-фильтр дает ослабление помехи с наклоном -40 дБ на декаду. Опять же не буду возражать, если Вы продемонстрируете линейный стабилизатор с такой же частотной характеристикой.

[wim]

ну, а если источник тока нужен? Лабораторный, ИМХО, должен работать в обоих режимах.

Я понял так, что автору нужен "классический" лабораторный источник питания, который до порога ограничения тока стабилизирует напряжение, а выше порога - ограничивает средний ток нагрузки. Например.

Линейный может иметь несколько лучший отклик на сброс-наброс нагрузки и более точное регулирование. Других выгод что-то не видно.

У любой минимально-фазовой системы с ООС параметры переходного процесса определяются усилением в петле, частотой единичного усиления и запасом устойчивости по фазе. Простой линейный стабилизатор хорош тем, что он простой - один ОУ дает максимальное запаздывание фазы 90 гр. и ООС добавляет 180, итого 270. А если нужно улучшить переходный процесс, то и схема будет сложнее и считать/настраивать ее ничуть не проще, чем у импульсного источника. Я вот выше ссылку привел - зацените, какие там цепи частотной коррекции в схеме управления выходным напряжением и током нагрузки. А ведь эта схема чисто линейная - управляет всего лишь током через оптопару.

[Fujitser]

На Казусе.ру была огромная тема, посвященная этой теме.

Можно ссылку, если не сложно?

[ADOWWW]

В компьютере у Вас какой блок - импульсный? Вы от него помехи видите, слышите? Если, конечно, к нему подключены аудио-видео-устройства. А результаты объективных измерений помех я уже показывал.

Так вопрос то, относительный. ТС не указывал никаких параметров выходного напряжения и уровня помех.
Вы говорите об "услышал", а я говорю о мусоре, что прет и по массе и по шинам питания. Для домашней лаборатории может вполне достаточно, но для проведения измерений, использую только линейные.

[Fujitser]

Я понял так, что автору нужен "классический" лабораторный источник питания, который до порога ограничения тока стабилизирует напряжение, а выше порога - ограничивает средний ток нагрузки. Например.

Совершенно верно поняли. Спасибо за ссылку.

[Orthodox]

...У любой минимально-фазовой системы с ООС параметры переходного процесса определяются усилением в петле, частотой единичного усиления и запасом устойчивости по фазе. Простой линейный стабилизатор хорош тем, что он простой - один ОУ дает максимальное запаздывание фазы 90 гр. и ООС добавляет 180, итого 270. А если нужно улучшить переходный процесс, то и схема будет сложнее и считать/настраивать ее ничуть не проще, чем у импульсного источника...

То есть импульсные характеристики у импульсного и линейного стабилизатора одинаковые,ежели правильно посчитать ? И к примеру параметры переходного процесса у импульсного стабилизатора с частотой преобразования 20 кГц и 500 кГц будет одинаковыми,но только ежели правильно посчитать и реализовать схему ?

Вам не кажется,что только наличие "небесконечной" частоты преобразования импульсника приводит,как-бы это помягче,к неким ограничениям на импульсные характеристики ?

Может всё-таки линейные стабилизаторы всё-таки пошустрее будут (понятно,что речь о грамотной реализации) ?

[K-Volodja]

Двухступенчатые лабораторные блоки питания и сейчас выпускаются, например HY3020, вот схема:

Прикрепленные файлы

 Imp_HY3020.pdf ( 93.49 килобайт ) Кол-во скачиваний: 289

 

[Fujitser]

Двухступенчатые лабораторные блоки питания и сейчас выпускаются, например HY3020, вот схема:

Спасибо.

[wim]

То есть импульсные характеристики у импульсного и линейного стабилизатора одинаковые,ежели правильно посчитать ?

Да.

параметры переходного процесса у импульсного стабилизатора с частотой преобразования 20 кГц и 500 кГц будет одинаковыми,но только ежели правильно посчитать и реализовать схему ?

Не у всех импульсных, а только у прямоходовых частоту единичного усиления можно установить до примерно до 1/20 - 1/10 частоты коммутации. Если оставить за скобками вопросы потерь и фильтрации помех, других ограничений нет - увеличиваем частоту коммутации и следом за ней частоту единичного усиления. Но только для BW=50 кГц простой схемы на UC3845 не получится. Впрочем, и линейный стабилизатор с такими же характеристиками на одном ОУ вряд ли получится.

[Orthodox]

Да.
Не у всех импульсных, а только у прямоходовых частоту единичного усиления можно установить до примерно до 1/20 - 1/10 частоты коммутации. Если оставить за скобками вопросы потерь и фильтрации помех, других ограничений нет - увеличиваем частоту коммутации и следом за ней частоту единичного усиления. Но только для BW=50 кГц простой схемы на UC3845 не получится. Впрочем, и линейный стабилизатор с такими же характеристиками на одном ОУ вряд ли получится.

То есть при частоте коммутации 20 кГц максимальная частота единичного усиления = 2 кГц, а при частоте коммутации 500 кГц максимальная частота единичного усиления = 50 кГц (но со сложной схемой),и при этом <параметры переходного процесса у импульсного стабилизатора с частотой преобразования 20 кГц и 500 кГц будет одинаковыми> ? Интересная точка зрения...

PS: Насчёт сложности реализации линейного на одном ОУ с полосой единичного усиления = 50 кГц - вы преувеличиваете сложности.Мягко говоря...

[Guest_TSerg_*]

В свое время, из-за отсутствия нормального зоопарка высоковольтных маломощных транзисторов, делались даже трехкаскадные БП небольшой мощности.
Первый каскад - параметрический стаб. на 80-100 В на стабилитронах, затем автогенератор на трансе и затем подчищающий линейный стаб.

[Herz]

Совершенно верно поняли. Спасибо за ссылку.

А я понял иначе. Фраза

В связи с тем, что лабораторный БП имеет как режим стабилизации напряжения, так и режим стабилизации тока, фильтр будет ухудшать работу в режиме стабилизации тока, например.

как бы говорит о том, что есть заинтересованность в полноценном БП, имеющем оба режима.

Двухступенчатые лабораторные блоки питания и сейчас выпускаются, например HY3020, вот схема:

У этого тоже заявлено в описании, что он умеет стабилизировать как напряжение, так и ток. Но с такими электролитами по выходу об источнике тока говорить, конечно, не приходится. Ограничение и поддержание среднего, как и было сказано...
Хорошая, кстати, иллюстрация к тому, как переделать компьютерный БП в лабораторный.

[wim]

<параметры переходного процесса у импульсного стабилизатора с частотой преобразования 20 кГц и 500 кГц будет одинаковыми> ?

Это уже стеб. По-моему, я понятно объяснил. Задам встречный вопрос - а какой Вам нужен переходный процесс? В конкретных числах. Вы у лабораторных источников его смотрели? Я вот у своих посмотрел и даже примерно оценил BW.

Насчёт сложности реализации линейного на одном ОУ с полосой единичного усиления = 50 кГц - вы преувеличиваете сложности.

Не буду возражать, если Вы покажите эту реализацию.

[Fujitser]

как бы говорит о том, что есть заинтересованность в полноценном БП, имеющем оба режима.

Классический лабораторный БП умеет стабилизировать как напряжение, так и ток же.

[arhiv6]

"Классический лабораторный БП" ток не стабилизирует, а ограничивает.

[Starichok51]

Сколько пользовался, а не знал. Во всяком случае, шумели они (в том числе и акустически) нехило. Так что если и была там линейная ступень - проку от неё в этом смысле не было никакого. По-моему, Вы просто с аналоговыми цепями стабилизации путаете.

ничего я не путаю. и в интернете не проблема найти схемы на блоки этого семейства. можете сами это увидеть.
"родной" импульсный преобразователь очень громко верещал на частоте 5 кГц.
у меня есть Б5-47. пользуюсь им очень редко. более 2 лет назад мне надоело слушать этот визг. переделал преобразователь на современной основе. в результате блок полегчал почти на 2 кг. ушли тяжелые железные силовой трансформатор и дроссель. ушла батарея огромных древних электролитов.
вот здесь Переделка Б5-47 можно посмотреть схему и отчет о проделанной работе с фотографиями.

Сообщение отредактировал Starichok51 - Oct 24 2014, 08:37

[Plain]

Каскадный лабораторный БП, например, может быть таким: фиксированный и регулируемый переключаемые импульсные источники напряжения –> линейный источник тока –> линейный шунтовый –> импульсный рекуператор.

Ёмкости и индуктивности какого-то мифического линейного стабилизатора — да, а ёмкости и индуктивности переходов и элементов корпуса биполярного транзистора были, есть и будут известны — два одинаково хорошо задавят и дифференциальную, и синфазную.

Не буду возражать, если Вы продемонстрируете экспериментальные результаты, как линейный стабилизатор «задавит» синфазную помеху.

Молча цитируя пару биполярных транзисторов, Вы странно продолжаете говорить о своём, поэтому и мне не остаётся иного, как продолжить говорить о своём, а именно, что речь о двуполярном эмиттерном повторителе на упомянутой паре.

[wim]

Вы странно продолжаете говорить о своём, поэтому и мне не остаётся иного, как продолжить говорить о своём, а именно, что речь о двуполярном эмиттерном повторителе на упомянутой паре.

Если мы говорим об одном и том же, то синфазная помеха (ток) протекает по двум проводам в одном направлении и замыкается через паразитные емкости на подстилающую поверхность. Вот, например, с картинками. Robert Kollman подсчитал величину паразитной емкости:

With only 0.1 pF of stray capacitance and a high-voltage input, emissions are close to the limits

Это - для СИСПР 22, т.е. для бытовой аппаратуры. А для лабораторного источника должно быть еще меньше. Так вот я интересуюсь - что это за эмиттерные повторители с проходной емкостью меньше 0,1 пФ?

[Plain]

Если мы говорим об одном и том же

Нет, почему-то о разном. Речь в теме о каскадном БП, следовательно и помеха та, и только та, по причине которой он таковой затевается, т.е. созданная предыдущим, т.е. импульсным каскадом, и не более.

[Herz]

ничего я не путаю. и в интернете не проблема найти схемы на блоки этого семейства. можете сами это увидеть.
"родной" импульсный преобразователь очень громко верещал на частоте 5 кГц.
у меня есть Б5-47. пользуюсь им очень редко. более 2 лет назад мне надоело слушать этот визг. переделал преобразователь на современной основе. в результате блок полегчал почти на 2 кг. ушли тяжелые железные силовой трансформатор и дроссель. ушла батарея огромных древних электролитов.
вот здесь Переделка Б5-47 можно посмотреть схему и отчет о проделанной работе с фотографиями.

Спасибо, обязательно посмотрю. Тем более, сам когда-то хотел сделать то же самое. Мой Б5-47 пришлось оставить в связи с габаритностью и весом при переезде.
Помниться, там даже переход от стабилизации напряжения к стабилизации тока был ключевым , на реле. Сделать это аналоговым способом не получилось тогда, видимо.

[wim]

помеха та, и только та, по причине которой он таковой затевается, т.е. созданная предыдущим, т.е. импульсным каскадом, и не более.

Так у Вас помеха та и только та, которую видно осциллографом? Т.е. измерения с эквивалентом сети, поглощающими клещами и анализатором спектра Вы не проводите?

[Herz]

Так у Вас помеха та и только та, которую видно осциллографом? Т.е. измерения с эквивалентом сети, поглощающими клещами и анализатором спектра Вы не проводите?

Всё это просто к постановке автором вопроса не относится.

[Plain]

Так у Вас помеха та и только та, которую видно осциллографом? Т.е. измерения с эквивалентом сети, поглощающими клещами и анализатором спектра Вы не проводите?

Помеха относительно точки подключения к общему линейного каскада, и да, её безусловно видят приборы — это где-то четвёртая по счёту подстилающая поверхность, а начатый Вами в теме разговор о ГОСТе на ЭМИ брошенных то там, то сям бытовых приборов к вменяемой лаборатории явный оффтопик.

[SNGNL]

Производятся ли сейчас лабораторные БП по такой схеме?

В настоящее время, производители особо не распространяются о внутреннем устройстве своих изделий. Судить приходится по косвенным признакам, а сие чревато ошибками.
К примеру, источник 15-26 (15В/26А). Похож на импульсный.
Когда вскрыл для очистки от пыли, решил слегка полюбопытствовать. Обнаружил на выходе шунтовый линейный регулятор. Выходит, пользуясь Вашей терминологией - комбинированный.
Компания, также производит и линейные источники, судя по характеристикам. Правда, их пока препарировать не довелось.

[wim]

Всё это просто к постановке автором вопроса не относится.

Заметьте, не я первый начал про помехи.

Помеха … явный оффтопик.

Хорошо, покажите пожалуйста хотя бы на примере приведенного выше HY3020E – в каких точках схемы и каким прибором измеряют помеху. И каким образом показанный там же линейный стабилизатор «задавит» эту помеху.

[Fujitser]

В настоящее время, производители особо не распространяются о внутреннем устройстве своих изделий.

Спасибо за ссылку, даже не слышал о такой фирме. Я нашел ряд сервисных мануалов со схемами на источники питания Agilent, HP и некоторые другие, большинство из них линейные, с обычным силовым трансформатором на входе. Вот я и задумался, почему они придерживаются таких старомодных решений, если можно поставить импульсные источник.

[Starichok51]

Помниться, там даже переход от стабилизации напряжения к стабилизации тока был ключевым wink.gif , на реле. Сделать это аналоговым способом не получилось тогда, видимо.

все там аналоговое. а реле щелкает - переключает лампочки "напряжение - ток".

[Plain]

хотя бы на примере приведенного выше HY3020E – в каких точках схемы и каким прибором измеряют помеху. И каким образом показанный там же линейный стабилизатор «задавит» эту помеху.

Я уже высказался в теме, как бы делал лабораторный БП и решал помехи, в т.ч. неоднократно повторил, что подразумеваю только озвученные мной схемы, а не навязанные третьими лицами якобы линейные стабилизаторы и т.п., исходя из чего же, такие поделки, как HY3020E и SPS9001, без сожаления комкаю и кидаю в мусор, а Вы, очевидно, будете искать у них в 3D точки, где ещё прощупывается пульс, и т.п.

[Александр Козлов]

Выпускаемые в настоящее время лабораторные БП бывают импульсные и линейные.

Как правило, преобразователь в лабораторных источниках стабилизирует напряжение на транзисторе выходного линейного стабилизатора.
(Например, Б5-71М, Б5-71У). На выходом транзисторе поддерживается напряжение сток-исток примерно 1,3В.
При выходном токе 10А мощность выделяемая на транзисторе будет невелика.
По части помех.
Наличие линейного стабилизатора ничем вам не поможет. Помеха определяется напряжением на транзисторах преобразователя и скоростью их переключения, наличием экранов в трансформаторах и многозвенного фильтра на выходе.
И еще, применяя двухступенчатую схему надо помнить, что при уменьшении напряжения на транзисторе улучшается к п д, но ухудшается динамика.

Сообщение отредактировал Herz - Oct 28 2014, 16:48

Причина редактирования: Оформление цитаты

[Fujitser]

Спасибо за подробный ответ.

Сообщение отредактировал Herz - Oct 28 2014, 16:50

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[Леонид Иванович]

Производятся ли сейчас лабораторные БП по такой схеме?

Если в качестве первой ступени используется высокочастотный преобразователь, то помехи не убрать уже ничем. Поэтому чисто линейные лабораторные источники до сих пор активно выпускаются. Есть и другая топология - пререгулятор, работающий на сетевой частоте. В нем приняты меры для получения малого уровня помех ("мягкое" включение ключа). Такая топология используется в относительно свежем Agilent U8002A. Его схему срисовали китайцы (присоединил). Есть и любительская разработка с такой топологией: http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=92885. В своем самодельном БП я пошел другим путем, для уменьшения мощности рассеяния сделал выходной каскад с многоуровневым питанием: http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=59168. Причем без явного переключения уровней, они выбираются аналоговой схемой автоматически. В результате получается непрерывная шкала напряжения, БП способен со своей максимальной скоростью обеспечить полный перепад напряжения.

Прикрепленные файлы

 original_8002.pdf ( 75.5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 430

 

[Егоров]

Если в качестве первой ступени используется высокочастотный преобразователь, то помехи не убрать уже ничем. Поэтому чисто линейные лабораторные источники до сих пор активно выпускаются.
Есть и другая топология - пререгулятор, работающий на сетевой частоте.
В результате получается непрерывная шкала напряжения, БП способен со своей максимальной скоростью обеспечить полный перепад напряжения.

Вообще, идея понятна и заслуживает внимания. Но... И сколько же этот Q2 в схеме прототипа рассеивает при максимальном токе нагрузки? Пульсации 100Гц ведь значительны, даже таким фильтром в 15 тыс мкФ их не убрать наверное до долей вольта.
Когда выгодное напряжение понижают на нем должно рассеяться еще больше, ведь куда-то из балластных конденсаторов энергию нужно деть?

[Guest_TSerg_*]

Таких источников (линейных и с автокоммутацией по дипазону) напеределал много.
Это здравая и работающая идея для тех кому нужны до милливольта пульсации и шум + минимальные переходные процессы.

[Леонид Иванович]

Вообще, идея понятна и заслуживает внимания. Но... И сколько же этот Q2 в схеме прототипа рассеивает при максимальном токе нагрузки?

Во всяком случае, рассеивает меньше, чем в линейном источнике без пререгулятра. Для лабораторного БП получение высокого КПД не является приоритетной задачей. А некоторое снижение рассеиваемой мощности позволяет упростить конструктив. В U8002A с теплом справляется небольшой радиатор с вентилятором, расположенный внутри корпуса.

с автокоммутацией по дипазону) напеределал много.

А есть что-нибудь несекретное из Ваших разработок? Было бы очень интересно посмотреть на схемотехнику коллег.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Александр Козлов]

"Если в качестве первой ступени используется высокочастотный преобразователь, то помехи не убрать уже ничем."

Неверно. Сложнее, но вполне реально, получить уровень помех сравнимый с линейными источниками.

[Orthodox]

...вполне реально, получить уровень помех сравнимый с линейными источниками.

Нельзя-ли конкретные цифры про реально достижимый от ВЧ преобразователей (с их преимуществами например в виде габаритов) уровень помех в милливольтах ?

[wim]

Нельзя-ли конкретные цифры про реально достижимый от ВЧ преобразователей (с их преимуществами например в виде габаритов) уровень помех в милливольтах ?

PSH-3620, нагрузка 360 Вт:

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Orthodox]

PSH-3620, нагрузка 360 Вт:

То есть,судя по фото, предел - это около 5 мВ пульсаций/помех на трети выходной мощности + отвратительная (по сравнению с аналоговым стабилизатором) переходная характеристика ?

И ежели имеется в виду вот это : http://zrk.ru/goodwill/istochnick/psh3620.htm

то там указан <Уровень пульсаций 10 мВср.кв.- 20 мВср.кв.>

[wim]

То есть,судя по фото, предел - это около 5 мВ пульсаций/помех на трети выходной мощности

360 Вт - это половина выходной мощности.

отвратительная (по сравнению с аналоговым стабилизатором) переходная характеристика ?

RECOVERY TIME (50% Step Load Change From 25%~75%) CV Mode ≦2mS. А у аналогового сколько?

И ежели имеется в виду вот это

Именно это, но читать лучше первоисточник:
http://www.gwinstek.com/en/product/product...d=75&id=176

[Леонид Иванович]

RECOVERY TIME (50% Step Load Change From 25%~75%) CV Mode ≦2mS. А у аналогового сколько?

Как минимум, в 10 раз лучше. Agilent рисует вот такую сравнительную табличку:

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Integrator1983]

Особенно улыбнуло в этой табличке "Efficiency 65-85%". По моему мнению, для импульсного стабилизатора можно получить практически любые желаемые характеристики (кроме, возможно, динамических) - вопрос только в цене и, немножко, габаритах.

[Orthodox]

... По моему мнению, для импульсного стабилизатора можно получить практически любые желаемые характеристики (кроме, возможно, динамических) - вопрос только в цене и, немножко, габаритах.

Тезис понятный.
Тогда вопрос: правильно-ли понимаю,что стабилизаторы тока электронно-лучевых пушек (например для вакуумного напыления),которые раньше (исключительно по отсталости) делали на мощных водоохлаждаемых генераторных лампах (речь о токах уровня ампер и выше при напряжениях уровня 10 000 вольт и выше),теперь,благодаря мощной поступи прогресса (лампы - это прошлый век),делают на импульсных стабилизаторах ?

[rx3apf]

теперь,благодаря мощной поступи прогресса (лампы - это прошлый век),делают на импульсных стабилизаторах ?

Ага !

http://www.heinzinger.com/uploads/files/downloads/PNC3p.pdf
http://www.heinzinger.com/uploads/files/downloads/PHN.pdf

Правда, это лабораторные. Но если погуглить чуть дольше - наверное и производственные найдутся...

Сообщение отредактировал rx3apf - Nov 25 2014, 17:05

[Guest_TSerg_*]

А есть что-нибудь несекретное из Ваших разработок? Было бы очень интересно посмотреть на схемотехнику коллег.

Это дела давно минувших лет, тем более на старой отечественной базе.
Да и тех лодок и аппаратов в гаванях уже не сыскать.

[Orthodox]

http://www.heinzinger.com/uploads/files/downloads/PNC3p.pdf
http://www.heinzinger.com/uploads/files/downloads/PHN.pdf

Правда, это лабораторные. Но если погуглить чуть дольше - наверное и производственные найдутся...

По первой ссылке мощность всего 6 кВт - маловато будет,хотя он <switch mode power supply> ,а вот по второй ссылке указан <double stabilised linear controlled power supply>, то есть мимо сабжа. Насчёт "лабораторности" - про второй просто указано < continuous operation in industrial environments>, да и первый как-то не сильно на лабораторное устройство похож,хотя конечно нужно внимательней изучать...

Причём IMHO стоимость второго вполне может оказаться уровня сотен килоевро Так что тема оптимальности технических решений исключительно на switch mode power supply осталась нераскрытой (пока)

Но прогресс конечно радует

[Guest_TSerg_*]

Ага !

Нэ, не дотянули на 10 кВ до 1 А ( 600 мА )

[wim]

прогресс конечно радует

А то:

A 9 kV 11 kW converter module has been developed accord-
ingly, featuring: power density, 300 W/kg; efficiency, 85%;
response time, 6 us.

Сообщение отредактировал wim - Nov 25 2014, 19:42

Прикрепленные файлы

 1_kW__9_kV_DC_DC_converter.pdf ( 698.29 килобайт ) Кол-во скачиваний: 126

 

[SNGNL]

Тезис понятный.
Тогда вопрос: правильно-ли понимаю,что стабилизаторы тока электронно-лучевых пушек (например для вакуумного напыления),которые раньше (исключительно по отсталости) делали на мощных водоохлаждаемых генераторных лампах (речь о токах уровня ампер и выше при напряжениях уровня 10 000 вольт и выше),теперь,благодаря мощной поступи прогресса (лампы - это прошлый век),делают на импульсных стабилизаторах ?

Зачем такие сложности с отдельными лампами, ведь током луча электронной пушки можно управлять непосредственно?

[Леонид Иванович]

По моему мнению, для импульсного стабилизатора можно получить практически любые желаемые характеристики

Вопрос не в том, что можно получить. Здесь сравниваются типовые характеристики импульсных и линейных лабораторных БП, которые представлены на рынке. Если там не делают того, что "можно получить", значить есть причины. Экономические, например.

[wim]

Если там не делают того, что "можно получить", значить есть причины. Экономические, например.

Маркетинговые. Если производитель улучшит характеристики своих импульсных источников, они похоронят его же линейные источники. А это огромный рынок со своими традициями и устойчивой мифологией.

[Integrator1983]

Тогда вопрос: правильно-ли понимаю,что стабилизаторы тока электронно-лучевых пушек (например для вакуумного напыления),которые раньше (исключительно по отсталости) делали на мощных водоохлаждаемых генераторных лампах (речь о токах уровня ампер и выше при напряжениях уровня 10 000 вольт и выше),теперь,благодаря мощной поступи прогресса (лампы - это прошлый век),делают на импульсных стабилизаторах ?

И не только электронно-лучевых пушек - но и магнетронов (как импульсных, так и непрерывного действия), клистронов, тиратронов, рентгеновских трубок... Да много еще чего. Готовить нужно уметь.

[Orthodox]

Зачем такие сложности с отдельными лампами, ведь током луча электронной пушки можно управлять непосредственно?

Управляют единственной мощной лампой с помощью простой схемы без каких-либо сложностей,и что имеется в виду под "управлять непосредственно" ?

[Леонид Иванович]

Маркетинговые.

Не верю в теорию заговора. Да и непонятно это. Допустим, похоронят свои линейники. Ну и что, будут продавать вместо них импульсники. В чем разница, на чем делать деньги? Думаю, могли бы сделать такой импульсник - сделали бы.

Да и тех лодок и аппаратов в гаванях уже не сыскать.

Жаль. Выходной каскад с многоуровневым питанием видел в готовой схеме всего один раз - в источнике Sorensen XS-60.

[Orthodox]

И не только электронно-лучевых пушек - но и магнетронов (как импульсных, так и непрерывного действия), клистронов, тиратронов, рентгеновских трубок... Да много еще чего. Готовить нужно уметь.

Ну так приведите пример,как именно "готовятся" стабилизаторы тока электронно-лучевых пушек (switch mode) для начала на 10 kV и 10 kW (есть-же и более мощные!) - пока что никто таковых примеров не привёл

А пока что только слова,никакой конкретики - п.77 : <...Готовить нужно уметь> или перед этим в п.65: <По моему мнению, для импульсного стабилизатора можно получить практически любые желаемые характеристики (кроме, возможно, динамических) - вопрос только в цене и, немножко, габаритах>. Попытайтесь обосновать свою позицию - ежели сможете

[SNGNL]

Управляют единственной мощной лампой с помощью простой схемы без каких-либо сложностей,и что имеется в виду под "управлять непосредственно" ?

Имеется в виду- управляющий электрод перед катодом электронно-лучевой пушки. Зачем нужна отдельная лампа?

[Orthodox]

Имеется в виду- управляющий электрод перед катодом электронно-лучевой пушки. Зачем нужна отдельная лампа?

А ещё можно уровень накала регулировать хотя-бы и "ручным" способом например - почему-бы и нет ? А уж ежели микроконтроллером регулировать накал !!! Правда непонятно,как бороться с тепловой инерцией катода

Далее могу ошибаться,но вот раньше было так:
ежели конструкция электронно-лучевой пушки для вакуумного напыления (речь шла именно о такой) предназначена для получения именно сфокусированного луча (диаметром уровня несколько мм) с током уровня ампера,с заземлённым по понятным причинам корпусом (анодом) и находящимся под отрицательным напряжением катодом,то эта конструкция оказывается "механически" непростой,с точно выполненными зазорами уровня мм или в "критических" местах даже долей мм ,то дополнительный управляющий электрод (изолированный от заземлённого корпуса пушки !) не очень-то и помещается. А ещё не факт,что он (дополнительный управляющий электрод) будет эффективен,не нарушает фокусировку и так далее...

А ток луча стабилизировать надо,причём другие способы - например управление мощностью пушки изменением анодного напряжения сбивают фокусировку,потому включение регулирующего элемента ( типа лампы из-за высоковольтности) в цепь тока луча - логично и обоснованно.

Поскольку однозначно не являюсь специалистом по электронно-лучевой пушкам всё написанное вверху IMHO и может быть или неточным,или вообще ошибочным. Вот что точно - конструкций электронно-лучевой пушек для вакуумного напыления огромное количество,но минимум часть из них (ежели не большинство) требует включения регулирующего элемента типа лампы в цепь тока луча. Где-то так

[Plain]

как именно "готовятся" стабилизаторы тока электронно-лучевых пушек (switch mode) для начала на 10 kV и 10 kW (есть-же и более мощные!) - пока что никто таковых примеров не привёл

Высоковольтные импульсные стабилизаторы тока и напряжения действительно не проблема, но очевидно, просто не та тема и не тот раздел форума.

Линейный лабораторный БП на 10000 А 1 В сделать можно, вот только не каждая лаборатория запроектирована столько сдувать с одной точки.

[Егоров]

Маркетинговые. Если производитель улучшит характеристики своих импульсных источников, они похоронят его же линейные источники. А это огромный рынок со своими традициями и устойчивой мифологией.

Да вряд ли так мыслят производственники.
Журналисты - да.
Выпустить качественно, принципиально новый продукт - застолбить новую, незанятую еще нишу. И черт с ним, со старьем которое уже десяток фирм копирует друг у друга.
А то что похоронят старые источники - мечта любого капиталиста. Тут из кожи вон лезут чтобы выдать старое за новое и заставить опять и опять покупать. Добавить в аспирин 2% сахара и объявит о новом чудодейственном препарате - раз 150 в разных вариациях это уже по миру прокатилось.
Так и с источниками, и с любым товаром.
Нужен же ведь не просто спрос, а платежеспособный циклически возобновляемый спрос.
Так что если бы источник получился качественнее и дешевле его бы выпускали обязательно. Не те, так другие. И никакие патентные, юридические закорючки ничего бы сдержать не смогли.

[Integrator1983]

Ну так приведите пример,как именно "готовятся" стабилизаторы тока электронно-лучевых пушек (switch mode) для начала на 10 kV и 10 kW (есть-же и более мощные!) - пока что никто таковых примеров не привёл

Насколько я знаю, вот эти товарищи делали полностью импульсную систему питания лучевой пушки. Интересно - связывайтесь, узнавайте...

[Леонид Иванович]

Например, вот лабораторный БП из новых, на вид ультрасовременный. Внутри процессор навороченный, DDR-память, большой цветной эран. А под крышкой все равно обычный трансформатор на 0.5 кВт, да аналоговый регулятор на TL072.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Orthodox]

Насколько я знаю, вот эти товарищи делали полностью импульсную систему питания лучевой пушки. Интересно - связывайтесь, узнавайте...

Понятно - слив засчитан

Третий подряд неинформативный пост,напоминаю <А пока что только слова,никакой конкретики - п.77 : <...Готовить нужно уметь> или перед этим в п.65: <По моему мнению, для импульсного стабилизатора можно получить практически любые желаемые характеристики (кроме, возможно, динамических) - вопрос только в цене и, немножко, габаритах>

[wim]

если бы источник получился качественнее и дешевле его бы выпускали обязательно

Убедить аудиофилов не покупать ламповые усилители.

<По моему мнению, для импульсного стабилизатора можно получить практически любые желаемые характеристики (кроме, возможно, динамических) - вопрос только в цене и, немножко, габаритах>

На тему "возможно, динамических" я статейку выложил - успели ознакомиться? Время переходного процесса 6 мкс как будет интерпретировано по шкале от "отвратильно" до "великолепно"?

[DSIoffe]

На тему "возможно, динамических" я статейку выложил - успели ознакомиться?

Где статейка?

[Александр Козлов]

"Импульсные помехи на выходе источника можно убрать пассивным LC- фильтом до сколь угодно малых значений. Правильная конструкция только нужна."
Вы, наверное, не совсем осознаете сказанное.
Для того, чтобы получить ток синфазной помехи порядка пяти миллиампер (это хороший показатель!) вам потребуется:
Снизить кпд преобразователя примерно до 70%
Ввести семизвенный сетевой фильтр
Ввести шестизвенный дифференциальный фильтр на выходе
Ввести пятизвенный синфазный фильтр на выходе.
И только тогда вы сможете реализовать возможности заложенные в правильной конструкцией блока и его моточных изделий.

Ну как, есть желание реализовать?

[wim]

Где статейка?

http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...t&p=1294198

чтобы получить ток синфазной помехи порядка пяти миллиампер ... семизвенный сетевой фильтр
... шестизвенный дифференциальный фильтр ... пятизвенный синфазный фильтр на выходе.

Показываю еще раз - нет там никаких многозвенных фильтров.

[Александр Козлов]

"нет там никаких многозвенных фильтров."

Значит и параметры по части помех хреновые.
Хотите приблизится к линейным источникам, делайте многозвенные фильтры.
Другого просто не дано. Физика рулит.

[wim]

"нет там никаких многозвенных фильтров."
Значит и параметры по части помех хреновые.

Кондуктивные помехи измеряются в дБмкВ - "хреновые" это сколько дБмкВ?

[khach]

В электронно-лучевых напылялках (американских) стоят наши ГУ-74. Но там дело не в помехах импульсника , а в возможности прострела (пробоя). Поупроводники закрыться и ограничить ток при многокиловольтовом пробое не в состоянии, а лампы с этим справляются. Вроде в одной из последних напылялок ВВ трансформатор заменили на импульсник, но после него все равно лампа стоит.
ЗЫ. Кто-нибудь переделывал китайские лабораторные источники с релейным переключением отводов трансформатора на нормальную схему с тиристорной коммутацией выводов обмоток трансформатора?

[Guest_TSerg_*]

Кто-нибудь переделывал китайские лабораторные источники с релейным переключением отводов трансформатора на нормальную схему с тиристорной коммутацией?

Это делалось еще во времена когда и трава была зеленее и мы моложе, но не с китайскими поделками.

Сообщение отредактировал Herz - Nov 26 2014, 18:45

Причина редактирования: Оформление цитаты

[khach]

Это делалось еще во времена когда и трава была зеленее и мы моложе, но не с китайскими поделками.

Дык а что делать, если нужен нормальный малошумящий лабораторный блок? Берется китаец, потому что под заказ трансформатор и корпус дороже китайца на порядок. Допаиваются электролиты и транзисторы, резисторы заменяются на многооборотные. Запаивается новый стабильный источник опорного напряжения. Остается реле коммутации обмоток выкинуть и заменить на схему управления на тиристорах (именно коммутация обмоток, а не управляемый выпрямитель на тиристорах)- тогда исчезают провалы выхода и щелчки вблизи середины диапазона.
В идеале все то же хочется на микропроцессоре, чтобы цифровая клавиатура, энкодер и интерфейс. Все задумываюсь, взять глючный (и дешевый поэтому) KORAD KA3005D и использовать в качестве корпуса, заменив все кишки.
Импульсник тоже можно делать малошумящий, но китайский импульсник для переделки не годится. Переделываеся линейник, а вместо трансформатора ставится переделанный импульсный блок питания от ноутбука, в самодельном сетчатом экране, с самодлеьными синфазными фильтрами по входу и выходу и управлением через опторазвязку от выходной аналоговой цепи. Только так помехи можно снизить до приемлимого уровня.

[Guest_TSerg_*]

"Твердотельное" реле, синхронный выпрямитель - варианты.

[Orthodox]

В электронно-лучевых напылялках (американских) стоят наши ГУ-74...

Сомнительно - слабоваты лампочки То,с чем лично имел дело (в отечественных "электронно-лучевых напылялках") - ГУ-53А

Насчёт учёта "возможности прострела (пробоя)" - совершенно правильно,с лампами попроще,хотя IMHO и с транзисторами можно справится,вопрос в цене решения.
Про учёт возможности пробоя не указывал,просто чтобы с толку не сбить - добиться-бы ответа про действительно и высоковольтные и мощные switch mode стабилизаторы (например для электронно-лучевых пушек)

[domowoj]

"Твердотельное" реле, синхронный выпрямитель - варианты.

"Лерюшки" и будет вообще неубиваемо.

[khach]

"Лерюшки" и будет вообще неубиваемо.

Вам приходилось когда-нибудь плавно крутить ток или напряжение в блоке с "лерюшками" вблизи половины диапазона? Питая от него что нибудь потребляющее или еще лучше например драйвера силы IGBT. И что вы сказали в момент переключени диапазонов "лерюшками" ? Поэтому только тиристоры.

[Integrator1983]

добиться-бы ответа про действительно и высоковольтные и мощные switch mode стабилизаторы (например для электронно-лучевых пушек)

http://www.glassmanhv.com/ByWattage/lq_series.shtml
http://www.spellmanhv.com/en/Products/Rack-Supplies.aspx
http://www.ultravolt.com/products/21-high-...-power-systems/

Кроме того, выше давал ссылку на харьковчан, которые делали систему питания для лучевых пушек. БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ ЛАМП в силовой части.
Вас в гугле забанили или телефон отключили?

[Orthodox]

... Вас в гугле забанили или телефон отключили?

Не забанили,и телефон включен,просто ждёшь от автора заявлений по switch-mode стабилизаторам: их только <...Готовить нужно уметь> или <По моему мнению, для импульсного стабилизатора можно получить практически любые желаемые характеристики (кроме, возможно, динамических) - вопрос только в цене и, немножко, габаритах>),подкрепляющих эти заявления конкретики.

Ваш четвёртый пост по этой теме наконец-то оказался информативным,а не пустым,как предыдущие - спасибо ! Действительно есть что поизучать (видно,что всерьёз поработали) - прогресс-то и правда идёт (самому применение ламп как-бы это помягче - не близко,только ежели деваться некуда ) ,да ещё как идёт !