Устойчивость источника питания, Разработка программируемого источника питания собственной конструкции Опции

[Rostislav]

Всем день добрый!!!

Суть проблемы: при работе реального источника питания в режиме стабилизации тока на нагрузке (резистор 3.9 Ом) наблюдаются выбросы с периодом 20 мс (50 Гц ).

Пояснения к схеме: резистор R3 - нагрузка, на U3B выполнен ограничитель тока, резистор R9 - положительная обратная связь (компенсация падения выходного напряжения на датчике тока R8), V11 - ЦАП напряжения, V10 - ЦАП задатчика ограничителя тока.

Параметры источника питания: выходное напряжение - 0..+25(30)В, ток - 0..3А. Управление цифровое на PIC16 с выводом на ЖКИ. Дополнительно планируется сделать функцию плавного нарастания напряжения, имитацию провалов напряжения и помех, управление от ПК. Полную схему источника и ПО PIC`ка выложу по результатам доводки аналоговой части.

ЗЫ. Борьбу за устойчивость (особенно на нагрузке типа "куллер") веду давно, но больших успехов нет. Конденсаторы C4, C6, C18, C17 и C12 положение спасают, но не до конца. Пульсаций напряжений по питанию ОУ и др. не наблюдал.

Коллеги, пожалуйста, выручайте! Заранее благодарен за помощь!!!

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 NewFile0.bmp ( 146.3 килобайт ) Кол-во скачиваний: 21

 

[Microwatt]

Да, накручено неслабо... Так и не понял, зачем там вагон TL431? А если 100 вольт стабилизировать, сколько их последовательно набирать придется?
Не вникая в глубины, можно напомнить, что выбросы на переходном процессе бывают из-за излишне большого усиления в петле ОС.
Ну и по пути слишком много каскдов, операционников. Каждый вносит фазовое запаздывание и схему успокоить все сложнее...

[Rostislav]

Да, накручено неслабо... Так и не понял, зачем там вагон TL431? А если 100 вольт стабилизировать, сколько их последовательно набирать придется?

Спасибо за ответ!
100 вольт? Тогда 3 шт.

Не вникая в глубины, можно напомнить, что выбросы на переходном процессе бывают из-за излишне большого усиления в петле ОС.
Ну и по пути слишком много каскдов, операционников. Каждый вносит фазовое запаздывание и схему успокоить все сложнее...

Абсолютно точно! Именно с этим и столкнулся. Первый вариант был очень простым - 2 ОУ и дарлингтон, и ВСЕ! Не получилось. Подбором шунтирующих конденсаторов удавалось задавить возбуждения только для небольшого диапазона сопротивлений нагрузки. Собрав выходной каскад на дискрете:
1. снизил усиление до приемлимых значений (компромис устойчивости и линейности),
2. получил каскады с местной отрицательной обратной связью. Результат - линейность, широкая полоса частот, приемлимая устойчивость.
Выбросы пропадают, если источник питания работает в режиме стабилизации напряжения, а не тока. В таком режиме выбросов нет и все работает отлично.
Высокая скорость нарастания нужна была для возможности имитировать по питанию помеху и провалы. Но, видимо придется отказываться от этой идеи, дальше посмотрим...

Скажите, это у Вас должно работать стабилизатором тока или напряжения?

Сие есть лабораторный источник постоянного тока, который работает в двух режимах: стабилизатор тока (при токах больше установленного предела) и стабилизатор напряжения (при установленном напряжении на нагрузке и токах меньше установленного предела).

Сообщение отредактировал Rostislav - Feb 1 2010, 07:42

[jam]

Насколько я понял (схема оказалась для меня сложна для быстрого понимания), Вы решили в качестве источника тока использовать сам управляющий транзистор и в зависимости от нагрузки, вследствии его неидеальности, его регулировать. В этом случае Вам потребуется нелинейная обратная связь, поскольку при маленьких токах будет перерегулирование, а при больших потеряется точность.
Это можно просто решить добавив балластовую нагрузку, которая уменьшает диапазон регулирования.
Я использовал для стабилизации тока измерительный резистор - в чём недостатки такого способа?

4. Интегратор (чистый) после токового датчика - очень неправильно...

В упор его не вижу - покажите пожалуйста на схеме...