питание осциллографа Опции

[макс555]

Здравствуйте, подскажите пожалуйста по выбору топологии. Необходимо запитать осциллограф, ТЗ значит, такое:
вход 220 +-15%,
выходы ~750 0,55мА 5% (с нее будет -750 и 3000 на лампу через умножитель)
+10в 150мА 3%, -10в 150мА 3%, 60в 80мА 5%, 100в 5мА 5%, пульсации +-10мв по каналу 10 в и остальные не слишком чтобы..
Сам склоняюсь к двухтактный не регулируемой схеме полумоста. Но опыта в двухтактных схемах нет, в основном делал флаи и прямоходына разную мощность. Спасибо.

[Егоров]

Обратноходовой, однозначно. Монолитный, со встроенным ключом.
А вот с его выхода 60 вольт можно сделать вторичный преобразователь полумост автогенераторный для высоковольтного выхода ~750 0,55мА 5%
Добиться в многовыходном обратноходовом (да и в любом) стабильных напряжений по всем выходам вряд ли, но их малая мощность позволяет использовать дополнительные линейные стабилизаторы.

[макс555]

Тогда если уж линейные по выходам, может ради экономии автогенератор? И да, что с помехами, токи великоваты в однотакте? Спасибо за внимание

[Егоров]

Тогда если уж линейные по выходам, может ради экономии автогенератор? И да, что с помехами, токи великоваты в однотакте? Спасибо за внимание

Общий стабилизатор как-никак стабилизирует и защищает от кз. Нестабилизированным автогенератором на входе экономии Вы никакой не получите, ни в деталях, ни в энергетике.
Просто автогенератор даст на выходе такой разброс напряжений, что потом на линейном стабилизаторе не 2-3 вольта нужно будет погасить, а 7-8, это приведет к резкому ухудшению КПД. Ну и по К.З. вопрос остается открытым.
Помехи в однотакте? При таких мощностях это не так серьезно. Стоят однотактные обратноходовые в телевизорах вдесятеро мощнее и ничего, никому не мешают при правильной конструкции.

[макс555]

Автогенератор не боится кз, срыв же генерации.? По помехам, разбросу наверное вы правы, согласен. С другой стороны, всё-таки нужна ещё защита от перенапряжения при отказе цепи ос , это ещё минус к флаю. Плюс 4 линейника, плюс автогенератор повышающий... Как-то громоздко получается для ~8-10ватт.
В некоторых советских осциллографах делали сетевой транс - линейник 20в - пуш пул. Нельзя ли все-таки как-то эту задачу решить при помощи одного двухтактного преобразователя?

[Ydaloj]

Егоров же правильную вещь сказал - сначала входной ИИП на 60В, затем с него все необходимые напряжения.
Можно развить тему - сделать универсальный вход 12 или 24В, чтобы можно было от сети работать и от батарей, мало ли в полевых условиях чё. А затем с него нарезать остальные напряжения. Мелкие напруги с помощью buck - проблем не представляет совершенно.

Можно компактно всё сделать в виде вертикальных плат преобразователей на одной несущей материнке сетевого питальника, тогда и объём будет расходован, и места много занимать не будет.

[макс555]

Насколько я понял Егорова, он предложил флай с низкими выходами а потом автогенератор для высокого. Хотя в принципе можно и флай на 60 потом автоген на остальные, так или иначе это 2 преобразования.
Buck от 60 вольт. А если микросхему пробьет? Не раз такое видел в источниках питания светодиодных ламп, с дальнейшим вылетом диодов, а тут как бы не диоды в нагрузке. Нужна защита от перенапряжения

[Ydaloj]

Buck от 60 вольт. А если микросхему пробьет?

Нужна защита от перенапряжения

Вы сами ответили на свой вопрос. Решается он защитным стабилитроном по выходу и обрывным резистором по входу. Проблема не стоит того, чтобы её бояться решением в 2 копеечные детали.

[Егоров]

А если микросхему пробьет? Не раз такое видел в источниках питания светодиодных ламп, с дальнейшим вылетом диодов, а тут как бы не диоды в нагрузке. Нужна защита от перенапряжения

А если в розетке 380 появится? А если прямое попадание из гаубицы? Вы зачем-то взялись за безнадежное дело...
Источники питания светодиодных ламп делаются так, чтобы гарантированно сгорали через время и покупалась новая лампа. Это требует особой квалификации разработчика. Вам же это не нужно?
Ваш автогенератор пробьет с вероятностью на порядок выше. Масса дополнительных деталей при худшем тепловом режиме приведут к отказу куда вероятнее.
Похоже, это тот случай, когда человек обращается за советом, но решение у него уже есть и менять его он принципиально не соглашается.

[макс555]

Просто не верится, что нельзя обойтись одним преобразованием, ясно что однотактные схемы с такой задачей не справятся, поэтому я спросил совета у тех, кто разбирается в двухтактных, какие могут быть подводные камни такой реализации. Конкретно вопрос по высокому напряжению, много витков - нехорошо. Ну и в общем минусы двухтактных сетевых автогенераторов не до конца понимаю, все-таки делают на 20-30 ватт по таким схемам, и даже работает годами в плохих температурных режимах..

[wim]

минусы двухтактных сетевых автогенераторов не до конца понимаю, все-таки делают на 20-30 ватт по таким схемам

Для старта можно взять "электронный трансформатор" и попробовать намотать вторичные обмотки с нужными напряжениями. Если, конечно, Вы уже знаете, как изолировать высоковольтную вторичную обмотку от низковольтной - туда ж, к низковольтной, человек будет голыми руками прикасаться через ВЧ-разъем.

[Егоров]

Просто не верится, что нельзя обойтись одним преобразованием,

А Вы просто нарисуйте схему трансформатора на все-все выходные напряжения. Выберите сердечник и посчитайте витки. Конструктивно его выполнить невозможно.

[макс555]

для wim
ну как изолируют - изолятором ) В самом деле, например в с1-72 одна обмотка вторичная с отводами, да и ВЧ вход тут ни причём, его сопротивление мегаом. Меня смущает большое количество витков если делать в одно преобразование и как это скажется на работе устройства

[wim]

изолируют - изолятором

У ВЧ-разъема есть доступная для прикосновения металлическая деталь. Она должна отделяться от цепей с опасным для жизни напряжением либо основной изоляцией, если прибор заземляется, либо двойной или усиленной изоляцией, если может эксплуатироваться без заземления. Почитайте МЭК 60065 - все, что касается электробезопасности.

[макс555]

для Егорова
посчитал прикидочно(намагничивание не учитываем). для ш4х5 100кгц первичная 125 витков, вторичная 312

[Егоров]

Ну хорошо, делайте. Намотайте. Включитесь - посмотрите.
Рассказами тут, похоже, не помочь.

[макс555]

Ну хорошо, делайте. Намотайте. Включитесь - посмотрите.
Рассказами тут, похоже, не помочь.

Спасибо за участие. Я еще повыбираю между двумя вариантами и возможно сделаю оба )

[Herz]

Автогенераторный вполне можно сделать, но двухтактный тут явно избыточен.

[Ydaloj]

не ну если умеете делать прямоходы, как писали в шапке темы, так сделайте один прямоход сразу на все-все-все напряжения. Пусть у вас будет один магнитосвязанный дроссель групповой стабилизации, на котором будет тысяча витков, ну и хорошие сглаживающие фильтры, т.к. вряд ли вы сделаете прямоход с заполнением более 50%. А всё, что длительностью менее половины цикла, имеет повышенные пульсации.

[Егоров]

не ну если умеете делать прямоходы, как писали в шапке темы, так сделайте один прямоход сразу на все-все-все напряжения. Пусть у вас будет один магнитосвязанный дроссель групповой стабилизации, на котором будет тысяча витков, ну и хорошие сглаживающие фильтры, т.к. вряд ли вы сделаете прямоход с заполнением более 50%. А всё, что длительностью менее половины цикла, имеет повышенные пульсации.

Прямоход 2х10В - можно. Если еще добавить туда 60 В - плохо, но терпимо. Выход же на 750 или , тем более, 3000 В - фантастика ненаучная.
Пульсации ? Во всяком случае, у прямохода эта проблема полегче, чем у обратноходового преобразователя.
Заполнение для прямохода на выходные пульсации влияет мало, потому что ток в нагрузку поступает практически непрерывно.
Прямоход сетевой для стартера, похоже, реализовать еще большая трудность, чем обратноходовик. Да и кто сетевой 10-ваттник прямоходом видел серийный? Это не для таких блох топология.

впрочем, наилучший проявитель в фотоделе не тот который наилучший, а тот к которому ты привык. Понятен ему автогенератор - делаем автогенератор.

[Plain]

Просто не верится, что нельзя обойтись одним преобразованием

Если Вы это продавать собираетесь, то без ККМ никак не разрешат — с какого-то ближайшего 1-го января абсолютно все БП и у нас должны стать с двойным преобразованием, даже ночники и зарядники, но задача гораздо больше похожа на лабораторку 40-летней давности, исходя из абсурдности и надуманности условий — так тем более обоснуйте, что законы давно изменились.

Получить столько выходов, максимально используя готовые компоненты и без вторичных стабилизаторов, можно посредством каскадного преобразователя — например, по топологии питаемого током пуш-пула, т.е. любой подходящий стандартный монолитный высоковольтный обратноходовый (TNYxx, TOPxx, LNKxx, VIPxx, NCPxx и т.п.) включён понижающим стабилизатором по штатной схеме, в т.ч. на дросселе на первичке готового покупного "обратноходового трансформатора" (многообмоточного дросселя), в нагрузке которого вместо конденсатора — ведомый пуш-пул, т.е. синхронизированный с первым и работающий на вдвое ниже частоте — триггер ключей меняет их местами в конце каждого такта понижающего, т.е. когда ток дросселя понижающего становится меньше тока намагничивания трансформатора и напряжение на них и на трансформаторе спадает до нуля, в результате чего все ёмкости вторички (трансформатора, диодов, умножителя и т.п.) перезаряжаются резонансно, а значит беспотерьно.

Все выходы выпрямляются двухполупериодными удвоителями, как самой выгодной топологией, т.е. по паре диодов, конденсаторов и простой двухвыводной обмотке на каждый. Минимальным подходящим каркасом, т.е. числом контактов и размерами, разумеется обладает никакой не Ш4х5, а, например, EFD25, при котором только вторичка 375 В требуется двухслойной (из-за толщины провода), а остальные обмотки однослойные — две полуобмотки первички по 50 В каждая, одна 10 В и одна 30 В (выход +100 В создаётся двухсекционной помпой от 10-вольтовой обмотки, добавлением 40 В к +60 В). Контакт каркаса между первичкой и вторичкой выкусывается для изоляции. Разбаланс вторичных напряжений зависит от кратности соотношений витков, падений на сопротивлениях их обмоток и диодах. Самым стабильным будет выход, с которого заведён сигнал ОС.

[макс555]

Ну вот, слона то я не увидел. Вопрос снимается, ответ, как всегда пришёл во сне ). Получить одним преобразованием данные напряжения невозможно, так как не удаётся застабилизировать ~750,даже если получится все с витками, емкостями и прочим. Нестабильность сети приведёт к изменению переменки и кратному изменению 3000в.
Буду делать флай - линейный стаб - автогенератор - все напряжения


Для Plain.
Интересная идея, хотелось бы посмотреть на схему. Непонятны несколько моментов, в частности, влияние нагрузки на напряжение на трансформаторе пушпула. Что за триггер будет переключать, как я понял необходимо открыть ключ пушпулла до закрытия микросхемы, ну и чем обеспечивается баланс между плечами. В общем пока смутно как-то представляю.

[Егоров]

Ну вот, слона то я не увидел.
Буду делать флай - линейный стаб - автогенератор - все напряжения

Общий вид слона еще впереди, похоже.
Флай - сам по себе стабилизатор. Зачем же после него ставить линейный еще?

[макс555]

Общий вид слона еще впереди, похоже.
Флай - сам по себе стабилизатор. Зачем же после него ставить линейный еще?

китайский флай

[Егоров]

китайский флай

Не бывает химии египетской или физики мексиканской. Так и флай.
Грамотно сделанный ( в том числе и китайцами) - отличный источник, одна из фундаментальных топологий.

[макс555]

Всё-таки у китайцев химия забористей, раз их флаи самые дешёвые и популярные.
Иногда конечно неграмотные, но что стоит один линейный стабилизатор

[Егоров]

Всё-таки у китайцев химия забористей, раз их флаи самые дешёвые и популярные.

Ветер дует не потому что деревья качаются, а наоборот.
Обратноходовой стабилизатор объективно самый простой и дешевый по количеству компонентов. А значит и надежный.
При мощностях до 100 ватт в сетевых источниках ему конкурентов практически нет.

[Plain]

хотелось бы посмотреть на схему.

Схема вполне подробно описана выше словами. Принцип работы также можно рассмотреть на модели:



V2 и M1 изображают из себя типовой монолитный обратноходовый, D1 и L1 — понижающий преобразователь на нём, L2, L4 и L6 — трансформатор пуш-пула, а L3 и L5 — его индуктивности рассеяния, V3 и V4 изображают тактовый генератор пуш-пула, а C4 — паразитные ёмкости.

На обведённых жёлтым маркером фрагментах видно, как в конце такта понижающего каскада напряжение на трансформаторе пуш-пула и обоих его ключах плавно спадает до нуля, что является сигналом для их переключения тактовой схемой, после чего индуктивность намагничивания поднимает напряжение вновь до номинала, т.е. беспотерьно перезаряжая все паразитные ёмкости.

Если эти ёмкости немаленькие и перезаряжать их надо быстро, то требуется либо уменьшать индуктивность намагничивания введением зазора, либо добавлять снаружи отдельный дроссель. Соответственно, дроссель понижающего каскада также требуется пропорционально уменьшить.

Непонятны несколько моментов, в частности, влияние нагрузки на напряжение на трансформаторе пушпула.

Все нагрузки подключены к первичке параллельно через сопротивления их обмоток. Потери на сопротивлении первички, и той из вторичек, с которой заведена ОС, компенсируются ею, а поскольку остальные вторички подключены в точку между этими двумя сопротивлениями, они будут видеть на ней пропорционально увеличенное от тока этой вторички напряжение.

Что за триггер будет переключать

Первый попавшийся 1G74, 74HC74 и т.п.

как я понял необходимо открыть ключ пушпулла до закрытия микросхемы

Ноль на трансформаторе, например, просто включает тактовый генератор на ИЛИ-НЕ с гистерезисом (1G57 и т.п.) с заведомо меньшей собственной частотой, потому что этот ноль также бывает при старте или КЗ нагрузки, а схема должна штатно работать всегда. Соответственно, при норме на выходе генератор работает одновибратором.

чем обеспечивается баланс между плечами

Это пуш-пул тока и трансформатор тока, поэтому здесь при разбалансе трансформатор сам перекашивает сигнал до восстановления симметрии.

[макс555]

для Plain
Сомнения меня берут относительно групповой стабилизации в этой схеме. Просто к флаю прикрутили пропорциональную передачу тока. Те же яйца.. но с наворотами. Можно узнать источник идеи? Хотелось бы почитать подробнее про токовые пушпулы, да и схему бы реального устройства. Я никогда до вас с ними не сталкивался.
Спасибо.

[Plain]

Вы бы сперва сами, свою схему, то бишь обратноходовую, просто посчитали, а не то, чтобы нарисовали, и поняли бы, что 750 В, а тем более 3 кВ, обратноходовым получить можно, но уж очень накладно.

Насчёт глянуть на реальные устройства — любой ЖК-монитор с люминесцентной подсветкой, т.е. со свалки — там найдёте несколько БП подсветки, и в каждом пара таких схем, потому как те плоские лампы иначе не запустить.

А почитать — например, так:

https://www.google.ru/search?q=%22current+f...tiple+output%22

Насчёт групповой стабилизации — можно завести ОС с первчики, т.е. с напряжения пуш-пула, и добавить компенсатор сопротивления обмоток, т.е. датчик тока на эквивалентном им резисторе и инвертирующий усилитель.

[макс555]

Похоже, скоро без английского совсем никуда...
Ну если стабилизацию с первички.. об этом я не подумал, тогда возможно стоит попробовать такую топологию.
Насчет 750 с флая.. вы меня не правильно поняли, либо невнимательно прочитали посты выше. Идея была получить стабилизированное напряжение с флая, например 40В, потом с помощью нерегулируемого двухтактного автогенератора раскидать его. Впрочем я уже развел плату под флай, так что постараюсь реализовать свою идею.

Сообщение отредактировал макс555 - Feb 23 2015, 16:29