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

 

[Wise]

Прошу сильно не пинать. Высшего образования не имею и до всего в этой жизни доходил сам.

..Сами мы не местные.. (С)
..Автора бить нельзя, не бойтесь.. Это запрещают правила вежливости, правила форума и здравый смысл. За соблюдением сего должны следить модераторы. Но к текстам, схемам и т. д., понятно, это не относится..

..Ваша новая схема, на мой глаз, нарисована (и построена) уже гораздо лапидарней, нежели предыдущие. Она хорошо читается. Я бы, только, V2 перенес под операционник, а знак «земли» - непосредственно в базу Q1. Но, это уже вкусовые мелочи, и не настаиваю.

..Похоже, избыточное количество TL431 – ваш фатум.. Что, на одной TL и двух одинаковых резисторах (скажем, по 10 кОм), стабилитрон на 5 вольт сделать нереально, надо именно две «тэ-элки» использовать?

..Если выход ожидается 3-5 ампер, 317-ая, кажется, такой ток не поднимет. Где-то, ампера полтора, вроде бы, для неё максимум.
Потом, микросхема эта не плохая, хотя и древняя, но, вот, минимальный перепад у неё (между входом и выходом), около трех вольт. Что при 5-ти амперах, дает 15 ватт.

..Если планируется еще и ограничение тока (а это вполне правильно), посоветую в качестве регулирующего элемента использовать полевой транзистор (что и было у вас вначале). И вообще, регулятором лучше использовать полевик. Да, есть варианты, когда триста семнадцатую (или подобный ей типовой стабилизатор) включают всякими трюковыми способами; однако, лучше использовать её стандартно, для чего она прямо предназначена. Тем более, что, задачей является построение лабораторного блока питания.

[Rostislav]

..Сами мы не местные.. (С)
..Автора бить нельзя, не бойтесь.. Это запрещают правила вежливости, правила форума и здравый смысл. За соблюдением сего должны следить модераторы. Но к текстам, схемам и т. д., понятно, это не относится..

..Ваша новая схема, на мой глаз, нарисована (и построена) уже гораздо лапидарней, нежели предыдущие. Она хорошо читается. Я бы, только, V2 перенес под операционник, а знак «земли» - непосредственно в базу Q1. Но, это уже вкусовые мелочи, и не настаиваю.

Значит сегодня я выгляжу гораздо лучше?

..Похоже, избыточное количество TL431 – ваш фатум.. Что, на одной TL и двух одинаковых резисторах (скажем, по 10 кОм), стабилитрон на 5 вольт сделать нереально, надо именно две «тэ-элки» использовать?

Нет, это не патология... Просто они мне нравятся. 50ppm/`C, низкий выходной импеданс, предсказуемые характеристики, ну и много чего еще... А стабилитроны - это другое...

Относительно схемы. Она не доработана. Падение на LM317 (Ref) - 1.25В. Чтобы получить 0В на выходе источника, на вывод Ref нужно подать -1.25В. Q1 включен по схеме с общей базой, значит напряжение общий_провод-эмиттер 0.7В. Вообще Q1 должен быть составной, так как напряжение должно быть не менее 1.25В (это для LM317). Это одна TL431. Вторая U4 создает падение для управляющей U2, т.е. открывает ее. Отсюда и такое количество TL431.

..Если выход ожидается 3-5 ампер, 317-ая, кажется, такой ток не поднимет. Где-то, ампера полтора, вроде бы, для неё максимум.
Потом, микросхема эта не плохая, хотя и древняя, но, вот, минимальный перепад у неё (между входом и выходом), около трех вольт. Что при 5-ти амперах, дает 15 ватт.

Правильно! Нарисовал одну, чтобы не загромождать схему. Нужно две в параллель, но это потом.
Чтобы уменьшить падение на регулирующем элементе, применяют коммутирование обмоток силового трансформатора так, чтобы падение было как можно меньше. Это еще и повышает КПД источника. И это потом. Сейчас мне важно убрать недостатки этой схемы. Те, что я обозначил.

..Если планируется еще и ограничение тока (а это вполне правильно), посоветую в качестве регулирующего элемента использовать полевой транзистор (что и было у вас вначале). И вообще, регулятором лучше использовать полевик. Да, есть варианты, когда триста семнадцатую (или подобный ей типовой стабилизатор) включают всякими трюковыми способами; однако, лучше использовать её стандартно, для чего она прямо предназначена. Тем более, что, задачей является построение лабораторного блока питания.

Эксперименты с полевиком были. Результаты по обозначенным мной критериям хуже. Я постараюсь предоставить их Вам чуть позже.

Wise, спасибо!

Сообщение отредактировал Rostislav - Oct 30 2010, 22:34