Динамическая стабильность электронной нагрузки, ТАУ, обратная связь Опции

[sigmaN]

В схемах электронных нагрузок что мне удалось найти беглым гуглением я не увидел компенсации обратной связи.
Например вот

http://cxem.net/pitanie/5-184.php

Это последствия любительства или тут есть какой-то более высокий смысл?

Итог моих поисков по теме:
Подробное моделирование электронной нагрузки с комментариями + готовая схема на 5А
https://www.eevblog.com/forum/projects/dyna...c-load-project/

По обратной связи(правда в БП) простым языком + практический пример компенсации "на коленке"
http://bsvi.ru/kompensaciya-obratnoj-svyaz...taniya-chast-1/
http://bsvi.ru/kompensaciya-obratnoj-svyaz...cheskij-podxod/

Сообщение отредактировал sigmaN - Feb 23 2018, 14:12

Причина редактирования: Чрезмерно большая картинка

[Den64]

я не увидел компенсации обратной связи.

Компенсация это что и зачем?

[wim]

В схемах электронных нагрузок что мне удалось найти беглым гуглением я не увидел компенсации обратной связи.

Если я правильно понял вопрос и речь идет о компенсации нагрузки с помощью обратной связи, то внутри ОУ есть низкочастотный полюс - по задумке автора он и компенсирует.

[Plain]

В сетевом БП этой цепи тоже нет. Вообще, какой смысл обращать внимание на нечто, утыканное подстроечными резисторами.

Сообщение отредактировал Plain - Feb 23 2018, 08:43

[Den64]

внутри ОУ есть низкочастотный полюс

Что такое низкочастотный полюс?

[wim]

Что такое низкочастотный полюс?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[sigmaN]

Вы сильно не ругайтесь, я начинающий в тонкостях применения ОУ и теории, связанной с обратной связью и компенсацией.

В сетевом БП этой цепи тоже нет. Вообще, какой смысл обращать внимание на нечто, утыканное подстроечными резисторами.

В вопросе было указано беглое гугление, которое показало такую интересную особенность.

Сейчас я присмотрелся к схеме.. там же вообще обратной связи нет и ОУ в конфигурации open loop получается
Неужели эта схема может быть стабильна?

Add:
Вот нашел вроде более грамотных ребят. Изучаю...
https://www.eevblog.com/forum/projects/dyna...c-load-project/

Компенсация это что и зачем?

Почитай вот
http://bsvi.ru/kompensaciya-obratnoj-svyaz...taniya-chast-1/

http://bsvi.ru/kompensaciya-obratnoj-svyaz...cheskij-podxod/

[Ydaloj]

там есть R5, т.е. по задумке автора ОУ надо вогнать в режим компаратора, и чтобы он дёргал затворы со своей предельной частотой. Один фиг - транзисторам греться, да и ёмкости затворов интегрируют эту частоту в почти линейный режим.

Криво, да. Но коль автор тау не изучал, то и красиво сделать не способен.

[sigmaN]

Упомянутая мною ранее ссылка неожиданно имеет огромное кол-во информации и разных примеров симуляции с комментариями автора!
https://www.eevblog.com/forum/projects/dyna...c-load-project/
Очень рекомендую к прочтению

В общем мои опасения были не напрасны и схемы из рунета, которые даёт беглое гугление, действительно сделаны на "отцепись"

Add:
У меня практический вопрос имеется: как оценивать индуктивность и емкость проводов? Может есть какая-нибудь таблица типовых значений?

[Den64]

Почитай вот

Слишком сложно я слишком стар для такого копчёной колбасы
Вам(стесняюсь на ты) сама нагрузка нужна или разбираетесь в теории вопроса? Если нагрузка то стоит попросить совет у силовиков(не тех что в погонах). У них у каждого как правило есть.

У меня практический вопрос имеется: как оценивать индуктивность и емкость проводов? Может есть какая-нибудь таблица типовых значений?

Волновое сопротивление есть у проводов сопоставимых с длинной волны. У проводов, в силовой части, чаще влияние на работу оказывает индуктивная составляющая.
калькулятор

[sigmaN]

Вам(стесняюсь на ты)

Сорри, думал после знакомства в других темах(про процессоры) можно и на ты ))

сама нагрузка нужна или разбираетесь в теории вопроса?

Мне нужна хорошая нагрузка + теория вопроса, которая обязательно понадобится в дальнейших разработках. Всё как обычно

Слишком сложно

Ничего сложного. Просто нужно сделать так, чтобы во всем диапазоне частот пока усилитель(обратная связь) еще усиливает, отрицательная обратная связь не превратилась в положительную

[Den64]

Сорри, думал после знакомства в других темах(про процессоры) можно и на ты ))

Ко мне можно на ты всем, я не гордый. Тем более тебе.

Мне нужна хорошая нагрузка + теория вопроса, которая обязательно понадобится в дальнейших разработках. Всё как обычно

Во второй ссылке динамическая нагрузка. Нужна именно динамическая? У меня обычная нагрузка на 200W как в первой ссылке. Для моих скромных задач хватает. Усилитель, кстати, работает в линейном режиме если питать от "батарейки". А если на входе пульсации, то вяло начинает пытаться компенсировать.

[Plain]

нужна хорошая нагрузка

В таком случае только биполярные транзисторы.

[sigmaN]

В таком случае только биполярные транзисторы

По той ссылке что я приводил этот вопрос тоже поднимался и я так понял разница будет именно в скорости нарастания/спада нагрузки? За счёт отсутствия ёмкости затвора.
Я ничего не упустил?
Правильно ли будет сказать, что благодаря этому факту можно будет обеспечить стабильность в более широкой полосе?

Видимо нужно будет создать отдельную тему для обсуждения схемотехники и конструкции нагрузки...

Во второй ссылке динамическая нагрузка. Нужна именно динамическая?

Да, переходный процессы очень важны и нужна именно динамическая. Опять же с целю тестирования источников питания на переходные процессы.
В том числе этот проект поможет мне как подготовка к следующему, где усилители, обратные связи и мощные транзисторы тоже обязательно потребуются.

[wim]

Правильно ли будет сказать, что благодаря этому факту можно будет обеспечить стабильность в более широкой полосе?

Одной только стабильности недостаточно, нужен еще запас устойчивости по фазе, который непосредственно влияет на качество переходного процесса.
Вообще, чтобы разговор был предметным, осваивайте частотные методы анализа.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[sigmaN]

Я так понял вы в модели задали разные комбинации C3 и R8 чтобы можно было выбрать наиболее удачный вариант обеспечивающий наилучший запас по фазе.

Исходя из того что я пока знаю об анализе могу сказать, что на приведенном вами скриншоте мы видим довольно хорошую картину.
Полоса обратной связи до 25КГц с запасом по фазе не менее 20(в худшем случае) градусов.
А есть вариант где почти 80 градусов запаса обеспечивается, хотя полоса при этом чуть уже.

Не знаю почему этот LTSpice имеет такой специфический(если не сказать менее корректно) интерфейсе.... Я в шоке! Как люди в нем работают вообще ))

[wim]

Как люди в нем работают

Вы можете записаться на бесплатный семинар LTSpice и прямо в глаза задать этот вопросу Майку.

[Plain]

нужна именно динамическая

Постоянная мощность, т.е. с перемножителем? Тогда тем более биполярные.

[sigmaN]

Я в слово динамическая вкладывал смысл возможности быстрого наброса и сброса нагрузки с разной частотой...
Насчет перемножителя и постоянной мощности вчера соображал немного...
Может тоже заморочиться....
А почему если с перемножителем то точно биполярные?

[wim]

Постоянная мощность, т.е. с перемножителем? Тогда тем более биполярные.

А я бы поставил линейные МОП-транзисторы IXYS, потому что у них ОБР получше выглядит, чем у ключевых МОП-транзисторов и, тем более, биполярных.
Для динамической нагрузки это существенный фактор.

[Plain]

Эмулировать сопротивление без перемножителя тоже не получится, а насчёт линейных полевых и пр. — автор обещал спецтему, там видно будет.

[sigmaN]

Отдельную тему открою обязательно именно когда до дела дойдет. Щас пока теорию читаю то там то тут... Собираюсь с мыслями, так сказать
Вот гуглю что такое линейные МОП-транзисторы IXYS

Add:
Ознакомился. Судя по всему очень хорошие и специализированные транзисторы! Я только боюсь, что по началу их в любом случае придется сжечь некоторое кол-во...А они каждый по 1000 рублей стоят.
За наводку спасибо! Подумаем....

[SSerge]

Эмулировать сопротивление без перемножителя тоже не получится, а насчёт линейных полевых и пр. — автор обещал спецтему, там видно будет.

Вот как раз сопротивление - можно. Нагрузка должна быть генератором тока, пропорционального напряжению на нашем "резисторе".

[HardEgor]

Ознакомился. Судя по всему очень хорошие и специализированные транзисторы! Я только боюсь, что по началу их в любом случае придется сжечь некоторое кол-во...А они каждый по 1000 рублей стоят.

У Infineon есть Linear MOSFET с буковками "LF" на конце, например IPB048N15N5LF

[Herz]

Сорри, думал после знакомства в других темах(про процессоры) можно и на ты ))

Но лучше не надо. Мы тут все - коллектив, давайте поддерживать общие нормы общения.
Балаган получится, если в публичной теме кто-то с кем-то на "ты", с другими - на "вы" и со стороны непонятно почему.
В Личке - другое дело.

[wim]

боюсь, что по началу их в любом случае придется сжечь некоторое кол-во...

Чтобы не бояться, надо сначала промоделировать переходный процесс, построить график в координатах U-I и наложить его на предельные линии ОБР выбранного транзистора.

[sigmaN]

Покурил даташиты разных ОУ
LM358 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm158-n.pdf
TL071 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl072.pdf
TLV2374 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlv2374.pdf

Получается LM358 всегда вписывается в требование -20дб на декаду и таким образом сам по себе всегда стабилен. Но довольно быстро теряет коэффициент усиления...
Add: ошибочка. Тут ведь фаза не показана... Она вообще в даташите не показана.


TLV2374 вообще фазу держит без изменений до последнего. Прямо чудеса!



С TL701 я ничего не понял..... Получается этот ОУ использовать можно от 100Гц до 1МГц? Или как? На низких частотах он фазу вертит как-то странно... Не понятно!
Годится ли он вообще как усилитель ошибки в системах управления? Ведь в этом случае нужно и по постоянному току работать, т.е. от нуля Герц


Тот факт, что и скорость реакции объекта управления и сама полоса обратной связи могут быть(и будут) меньше полосы ОУ мне понятно.
Тут возник вопрос именно в понимании характеристик ОУ. Вроде как TL701 имеет хорошую скорость(Slew Rate: 13 V/μs) но очень странную ФЧХ...

Хотелось бы услышать какие-то комментарии по поводу этого интересного момента...

[wim]

Тут ведь фаза не показана... Она вообще в даташите не показана.

Даташит - не учебник. Там как бы предполагают, что разработчик знает про запаздывание фазы 45 град. на частоте среза.

очень странную ФЧХ...

Ничего странного - просто в передаточной характеристике ОУ имеется второй более высокочастотный полюс.

[Ydaloj]

Ron Mancini - Op Amps for everyone, книгу надлежит держать как настольную

Глава 7.2 Internal Compensation об этом подробно рассказано, откуда фазовые сдвиги и т.д. На примере ваших TL07x как раз.

[sigmaN]

Ron Mancini - Op Amps for everyone

почитаю, спасибо

[sigmaN]

К теме о выборе полевиков совершенно случайно наткнулся на вскрытие Rigol DL3021
https://youtu.be/Tk_3rYKWIIg?t=17m19s
В видео на 17:19 крупным планом полевики IRFP250N Вроде говорит 6 таких полевиков на 1 канал используется(40А версия).
https://www.infineon.com/dgdl/irfp250n.pdf?...153562884b41fdc


Характеристики Rigol DL3021 https://www.rigolna.com/products/dc-power-loads/dl3000/
40A 150V(200 W)
Режимы CC CV CR CP
3 dynamic modes: continuous, pulsed, toggled 0.001 Hz~15 kHz Duty Cycle Range 5%~95%

скорость нарастания тока я так понял тоже можно регулировать
0.001 A/μs~0.25 A/μs
0.001 A/μs~2.5 A/μs (>5 V)

Add:
BK Precision 8500 Electronic Load
те-же мосфеты
https://youtu.be/AHu0MGEagSo?t=15m37s
мотать видео на 15:37

Управляет ими ОУ TL084CN

Очень интересно, учитывая что это действительно не дорогие и доступные детали. Отрадно видеть, что в умелых руках из них делают приличные приборы.

[wim]

в умелых руках из них делают приличные приборы.

Там дальше есть видео с приличными пульсациями (т.е. очень неприличными для приличного прибора):
https://www.eevblog.com/forum/blog/eevblog-...-load-teardown/
И, собс-но, про ОБР тоже.