Мощный, но экономичный делитель напряжения?, на транзисторах? Опции

[Hale]

как правильно должен выглядеть мощный делитель постоянного напряжения в несколько десятков вольт для смещения однополярных усилителей?
Но с учетом возможных мощных колебаний тока в обе стороны. Резисторный делитель не годится, постоянно течет ток либо недостаточный для перезарядки байпасных емкостей, либо чистые потери и просадка главного источника. Напряжения 30-100 вольт не позволяют применить буферизованные ОУ без бутстрапа и дублирующих защит от перенапряжений. LDO тоже на таких напряжениях не годятся - тем более надо следящий делитель пополам, чтобы средняя точка случайно не выскочила за пределы бутстрапов других схем.
Я подумал о пушпульном АВ каскаде на повторителях из однокорпусных Дарлингтонов. Но его сложно смещать, чтобы и без ступеньки и без тока покоя (хотя дарлингтоны и помогают понизить ток покоя). Все равно переход через ноль смущает. Но пока макет толком не закончен, думаю надо переделать на что-то более надежное.
Как делаются высоковольтные делители на два - я не нашел. Видел на цепочке полевиков с закороченным затвором. Но это вроде бы не очень экономичное и не очень устойчивое решение. Бак-конвертер городить вторым каскадом что-то не охота. Вообще, хочется поменьше катушек в схеме.

[r_dot]

...мощный делитель постоянного напряжения ... для смещения однополярных усилителей...

Обычно "однополярные" усилители не требуют большого тока от источника напряжения "средней точки". Достаточно обычного резистивного делителя. Другое дело, если в эту точку должна подключаться нагрузка, но тогда лучшее решение - двуполярный источник питания. У вас какой случай?

[Hale]

Другое дело, если в эту точку должна подключаться нагрузка, но тогда лучшее решение - двуполярный источник питания. У вас какой случай?

Именно тот самый случай.
Промоделировал, в среднем токи должны быть небольшие. Но только если все идеально и симметрично соберется, чего в макетах не бывает.
(на хрустальном шаре) я предсказываю некоторые колебания тока в этой цепи. тем более что там несколько каскадов сидит, не хотелось бы иметь неожиданные просадки, равно как и "кражу" мощности через этот источник.

двуполярный источник питания. У вас какой случай?

не хотел городить мощный и высоковольтный преобразователь отрицательного напряжения.

ничего себе "смещение", аж источник проседает...
ставьте высоковольтный ОУ, пусть делает среднюю точку с обратной связью

я просто еще не знаю сколько на практике будет проседать. это для экспериментов. но если обеспечить питание середины резисторами - точно будет сажать и греться.
Да я с ОУ и начал. понял что нет таких ОУ, чтобы выдавали приличный ток задешево - добавил пушпульный каскад. А потом подумал, а нафиг там ОУ, если задающее напряжение постоянно.

Baser
возможно в товар так и придется делать, когда определюсь с пределами потребления.
А пока чтобы проще было разбираться, взял очень простенький, но высокочастотный регулятор. А среднюю точку подумал на транзисторах как-нибудь поделить.

[Ydaloj]

добавил пушпульный каскад. А потом подумал, а нафиг там ОУ, если задающее напряжение постоянно.

блждад, что такое пушпульный повторительный каскад? в моём понимании пушпул - совсем с другой отрасли, и ни разу не повторительный каскад

а ОУ там вовсе не нафиг, а чтобы стабилизировать постоянно гуляющую рабочую точку. Обратная связь там, и всё такое.

[Hale]

что такое пушпульный повторительный каскад?

эмиттерный повторитель - схема с общим коллектором.
пушпул - двухтактный каскад. чтобы у вас не закралось неправильных идей, на всякий случай поясняю, на повторителях.

в моём понимании пушпул - совсем с другой отрасли, и ни разу не повторительный каскад

это азвисит от того что вы делаете, усилитель на тактах с общим эмиттером, или выходной буфер со стопроцентной ОС, т.е. на повторителях. и для какой отрасли хозяйства.

а ОУ там вовсе не нафиг, а чтобы стабилизировать постоянно гуляющую рабочую точку. Обратная связь там, и всё такое.

За это как раз отвечает глубокая ОС повторителя. А поскольку я при этом хочу понизить ток покоя и увеличить ток нагрузки(т.е. байпас емкости), попробовал туда сунуть комплиментарные дарлингтоны, aka "супер-бета" усилитель. Особая линейность синусоиды мне не нужна, напряжение целом постоянное, поэтому я подумал, нафиг там ОУ.

Чтобы предметно советовать, описали бы вы схему:
- напряжения +/- плечей, токи

На данный момент 36В. Но поскольку я планирую потом поэкспериментировать с 50В, а затем 100В, то хочется отработать пригодное для этого решение. ОУ ну никак не вписываются. Импульсные схемы, да, но мне не кажется что это очень хороший выбор для средней точки.

- может ли отрицательное напряжение быть ниже "земли" схемы, или нужна именно виртуальная земля выше "земли" схемы

В общем и целом отрицательный источник мне видится непродуктивным. Я в свободное от идиотских приказов начальства время пытаюсь решить практические задачи высокочастотной раскачки разных реактивных нагрузок, в основном разнообразных индуктивных катушек. Хочу выработать какую-то универсальную схему, как шаблоны у программистов.Токи на выходном могут меняться от 150мА до 1А.
А поскольку я делаю мост, земля на катушку как таковая не нужна, а нужна устойчивая средняя точка. Вот только как там дело пойдет на макетах я не знаю, и пусть лучше она будет очень устойчивой, на случай перекосов. На нее еще и смещение питания ОУ в схеме равняется. И будет очень плохо если в какой-то момент она не будет равна половине питания между "рельсами". Т.е. регуляторы не очень годятся, из-за переходных процессов при включении.

Это вы просто в силовой электронике немного подвисли

это я в англоязычной литературе просто подвис. возможно некоторым режет слух.

Похоже на продолжение истории фантастического измерителя параметров неких катушек из прошлых тем, а именно, математически идеального ИТУН с абсолютным нулём среднего тока.

ага а что вам, обидно? просто безобразно затянулось дело, ни бюджета ни времени не дают, ни специалистов нет по усилителям рядом. Ну сами подумайте, кому в приборах нужен постоянный магнит, кроме как на смещении ферритовых фазовращателей. Поэтому и головная боль.

Вы что схемы не умеете рисовать?

начальник обещал голову оторвать если я еще схемы в сеть отправлять буду.
но вот набросал вам, если очень много незнакомых слов.

[Егоров]

попробовал туда сунуть комплиментарные дарлингтоны, aka "супер-бета" усилитель. Особая линейность синусоиды мне не нужна, напряжение целом постоянное, поэтому я подумал, нафиг там ОУ.

На данный момент 36В. Но поскольку я планирую потом поэкспериментировать с 50В, а затем 100В, то хочется отработать пригодное для этого решение. ОУ ну никак не вписываются. Импульсные схемы, да, но мне не кажется что это очень хороший выбор для средней точки.

В общем и целом отрицательный источник мне видится непродуктивным. Я в свободное от идиотских приказов начальства время пытаюсь решить практические задачи высокочастотной раскачки разных реактивных нагрузок, в основном разнообразных индуктивных катушек..Токи на выходном могут меняться от 150мА до 1А.
А поскольку я делаю мост, земля на катушку как таковая не нужна, а нужна устойчивая средняя точка.и.

Вы эту "устойчивость средней точки" в цифрах выразить можете? Вам в итоге нужна устойчивость средней точки или заданный ток подмагничивания рабочей катушки? И какова частота этого ВЧ подмагничивания?
Импульсный источник можно сделать на половинное напряжение, а не фиксированное или на два одинаковых выхода. Правильно спроектированный, не так уж он шумит, как вам кажется. Ну и о каких шумах может идти речь, если нагрузка 1А потребляет импульсно? Она сама шумит изрядно.
Импульсные источники не любят обратных токов? А дарлингтоны что, любят?
Вы бы не скупились описать задачку в цифрах, а не эмоциях. Кажется, она имеет достаточно простое решение.

[Hale]

Вы эту "устойчивость средней точки" в цифрах выразить можете?

Не выше 50% (половина) от колебаний напряжения питания, организованного на простом однотактном импульсном регуляторе.

Вам в итоге нужна устойчивость средней точки или заданный ток подмагничивания рабочей катушки?

я это должен в каждом посте повторять, чтобы побольше писанины было?
русским языком написал, специально, подмагничивания не нужно. в идеале ток будет ноль. А в неидеале допускаю сильные переходные колебания, или утечки из этой средней точки. А вот когда она будет, и я измерю диапазон токов на практике, тогда и решу, допустим ли резисторный делитель.
Но чтобы не пускать все на авось, пока плата не протравлена, не пропаяна и не просверлена (а начальство уже который месяц палки в колеса сует), потихоньку подкладываю соломку где могу.

Вот даже схему привел для тех кто из описания не понимает ( привет Plain, я хочу увидеть живого человека который с первого раза понял его описания схем).
Хотел услышать чем конкретно такой каскад (вариант A и B ) плох для формирования средней точки.
но нет....

Давайте уже переименуем "В помощь начинающему" в "Размазывание начинающих по доске"

если нагрузка 1А потребляет импульсно?

нет. там линейный усилитель монохроматического сигнала.

[Hale]

Импульсные источники не любят обратных токов? А дарлингтоны что, любят?

ну, те DCDC сборки от ТДК к которым я привык, сгорают с дымом от переходных процессов. А дарлингтон... ну мне он показался попрочнее. BSP52 80Вольт, 2А на импульсе, диод от переполюсовки встроен.

Надо было потребовать от того человека, который сделал источник 36 В, еще и источник 18 В.

наскоько я представляю, импульсные источники не очень хорошо регулируют в отсутствие тока нагрузки, т.е. если средняя точка будет работать без значительных колебаний.

блин... ну кто-нибудь посмотрит на схему вообще, или только руками махать будем?
специально же нарисовал и залил, чтоб объяснили чем схема плоха. "Нет, объяснять не будем, лучше притащите гаубицу побольше".

[Егоров]

ну, те DCDC сборки от ТДК к которым я привык, сгорают с дымом от переходных процессов. А дарлингтон... ну мне он показался попрочнее. BSP52 80Вольт, 2А на импульсе, диод от переполюсовки встроен.


наскоько я представляю, импульсные источники не очень хорошо регулируют в отсутствие тока нагрузки, т.е. если средняя точка будет работать без значительных колебаний.

блин... ну кто-нибудь посмотрит на схему вообще, или только руками махать будем?

Так а в схеме не на что глянуть. Просто печка с периодическим дымиспусканием.
Грамотно спроектированный импульсный источник очень неплохо работает и на холостом ходу. От ТДК отвыкайте, если горят.
Пожалуй, единственное доступное вам для повторения решение - импульсный источник с двумя выходами. Не два источника, о один с двумя выходами. Читайте про обратноходовики.

Вы где территориально? Можно в личку.

[wim]

Не два источника, о один с двумя выходами.

А как Вы эти выходы будете стабилизировать? С учетом того, что нагрузка (усилитель) всегда будет потреблять ток по одному из выходов, а другой будет в это время висеть без нагрузки. В такой схеме средняя точка будет "гулять" туда-сюда относительно шин питания.
Обратноходовые преобразователи я привел только в качестве примера. Лучше прямоходовые преобразователи, потому что они по своим выходным характеристикам ближе всего к идеальному источнику напряжения.

[Егоров]

А как Вы эти выходы будете стабилизировать? С учетом того, что нагрузка (усилитель) всегда будет потреблять ток по одному из выходов, а другой будет в это время висеть без нагрузки. В такой схеме средняя точка будет "гулять" туда-сюда относительно шин питания.
Обратноходовые преобразователи я привел только в качестве примера. Лучше прямоходовые преобразователи, потому что они по своим выходным характеристикам ближе всего к идеальному источнику напряжения.

Да как раз обратноходовик и обеспечивает автоматически равенство выходных напряжений. Напряжения на вторичных обмотках идеально равны. В нагрузку ответвится больший ток.
Проверено на 2... 8-канальном балансировщике аккумуляторов. Точность стабилизации в пределах разности падений напряжения на выпрямительных диодах.
Конечно, это в установившемся режиме. При перекосе почти вся энергия идет в канал с меньшим напряжением. Понятно, что для динамики на выходе должны стоять конденсаторы достаточной емкости.
Прямоходовик тоже может быть применен, но давайте оставим пока в стороне. Это слишком уж сложно будет для автора.

[wim]

Проверено на 2... 8-канальном балансировщике аккумуляторов. Точность стабилизации в пределах разности падений напряжения на выпрямительных диодах.

Это не тот случай, потому что балансировщик осуществляет перераспределение заряда между аккумуляторами, а напряжение на аккумуляторе является функцией заряда и емкости аккумулятора.
Для питания усилителя нужен, наоборот, источник напряжения и, чем он ближе к идеальному источнику напряжения, тем лучше.

[Егоров]

Это не тот случай, потому что балансировщик осуществляет перераспределение заряда между аккумуляторами, а напряжение на аккумуляторе является функцией заряда и емкости аккумулятора.
Для питания усилителя нужен, наоборот, источник напряжения и, чем он ближе к идеальному источнику напряжения, тем лучше.

Да тот это случай, тот, не сомневайтесь. Занимаюсь вопросом уже несколько лет.

Задача балансировщика - выровнять напряжения, заряд при этом сам собой выравнивается. Не заряд строго говоря, а степень заряженности аккумуляторов разной емкости.
Пусть аккумулятор в первом приближении - конденсатор большой емкости. Напряжение на выходных конденсаторах обратноходовик даст абсолютно одинаковые, независимо от их емкости. Витки вторичных обмоток одинаковы, ЭДС одинаковы, вот и весь секрет.
Если обратноходовик питается от своего выхода, то он еще будет разряжать недогруженное плечо и перекачивать энергию в нагруженное. Но тогда нужен отдельный внешний источник для общей энергетики.
Это не теория, это в сотнях экземпляров.
На два выхода получается прекрасно. На восемь - слишком сложен трансформатор с десятью обмотками. Но работает вполне удовлетворительно, если не считать плоховатый КПД. Однако, этот плоховатый 0.85 дарлингтонам и не снился.

[wim]

Напряжение на выходных конденсаторах обратноходовик даст абсолютно одинаковые, независимо от их емкости. Витки вторичных обмоток одинаковы, ЭДС одинаковы, вот и весь секрет.

Для чистоты эксперимента отключите один выход балансировщика и посмотрите, какое напряжение будет на ненагруженном выходе.
В режиме разрывных токов выходное напряжение зависит от тока нагрузки. А при питании усилителя один из выходов источника всегда будет нагружен сильно, а другой - слабо. Поэтому выходные напряжения всегда будут разные. Это не теория, это законы Кирхгофа. Можно немного улучшить кросс-регулирование, применив синхронный выпрямитель, но именно, что немного:
http://www.linear.com/docs/en/design-note/dn344f.pdf

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Егоров]

Для чистоты эксперимента отключите один выход балансировщика и посмотрите, какое напряжение будет на ненагруженном выходе.
В режиме разрывных токов выходное напряжение зависит от тока нагрузки.

Wim, вот при всем уважении...
А нельзя ли представить, что ток нагрузки зависит от напряжения? Если нагрузка чисто емкостная, то когда ток практически будет нулевым? Естественно, когда все конденсаторы зарядятся до одинакового напряжения.
Они будет одинаковыми , поскольку витки вторичных обмоток (ЭДС) одинаковы. Стоит только нагрузить один из выходов активной нагрузкой, как туда потечет уравнивающий ток, пока равновесие напряжений не восстановится.
Заниматься всуе толкованием кирхгофов тут не стоит. Есть хорошо подтвержденная практика. Задача науки - объяснить явление а не создавать его.
Не сразу понятно почему в этом обратноходовике, если это балансировщик, не нужно цепей ОС по напряжению. Но это так, только токовое ограничение мощности в первичном контуре.
Метод неидеален, есть более эффективные, но этот относительно прост в реализации и автор темы имеет шансы в нем разобраться. Конечно, если не совсем криворукий, не умеющий считать, мотать и паять, а только бродить по китайским барахолкам в поисках чудо-микросхемы за 50 центов.
А если начальник даже на хлорное железо денег не дает... это значительно хуже. В свое время я искренне поблагодарил такого начальника за чуткое руководство и стал сам себе начальник. Не сразу, но появилось и железо, и паяльники и все что душе технаря угодно.

[wim]

Заниматься всуе толкованием кирхгофов тут не стоит.

Абсолютно с Вами согласен - очень сильно эти законы мешают жить. Лучше бы без них как-нибудь. И вообще лучше отложить разговор до того момента, когда (если) Вы реализуете в "железе" источник питания усилителя. Следите внимательно за буквами - не балансировщик, а именно усилитель.
P.S. Открою небольшую тайну - катушка индуктивности ни разу не является источником ЭДС. Катушка является источником тока, поэтому нет никакой ЭДС самоиндукции, а есть напряжение, зависящее от внешней цепи, к которой подключена катушка.