Потому, что для каждого типа термокатода, существует оптимальное значение температуры(компромис между ресурсом устройства и значением эмиссии). Впрочем, в разборных системах с непрерывной откачкой иногда этим значением пренебрегают (управляют током эмиссии, при помощи накала). К примеру, вот ИП для подобной системы.


Тогда зачем волновать коллег безапелляционными заявлениями?


Значит в самых современых БП, экран HDMI с 3D эффектом?
"Няшная мордашка " не является главным параметром подобных устройств, для всех пользователей. Иначе, RIGOL и подобные компании уничтожили бы остальных производителей.

Понятно - регулировать накалом нельзя,потому что <для каждого типа термокатода, существует оптимальное значение температуры(компромис между ресурсом устройства и значением эмиссии)>,но вообще-то можно - и тут-же пример,и при этом именно я в тексте <А ещё можно уровень накала регулировать хотя-бы и "ручным" способом например - почему-бы и нет ? А уж ежели микроконтроллером...> неправ

Чего тут не понятно - строго логичное заключение

Далее насчёт оговорок в тексте п.80:
<... раньше было так: ежели конструкция электронно-лучевой пушки для вакуумного напыления (речь шла именно о такой) предназначена для получения именно сфокусированного луча (диаметром уровня несколько мм) с током уровня ампера,с заземлённым по понятным причинам корпусом (анодом) и находящимся под отрицательным напряжением катодом,то эта конструкция оказывается "механически" непростой,с точно выполненными зазорами уровня мм или в "критических" местах даже долей мм ,то дополнительный управляющий электрод (изолированный от заземлённого корпуса пушки !) не очень-то и помещается. А ещё не факт,что он (дополнительный управляющий электрод) будет эффективен,не нарушает фокусировку и так далее...

А ток луча стабилизировать надо,причём другие способы - например управление мощностью пушки изменением анодного напряжения сбивают фокусировку,потому включение регулирующего элемента ( типа лампы из-за высоковольтности) в цепь тока луча - логично и обоснованно.

Поскольку однозначно не являюсь специалистом по электронно-лучевой пушкам всё написанное вверху IMHO и может быть или неточным,или вообще ошибочным. Вот что точно - конструкций электронно-лучевой пушек для вакуумного напыления огромное количество,но минимум часть из них (ежели не большинство) требует включения регулирующего элемента типа лампы в цепь тока луча. Где-то так biggrin.gif>

Тут требуются пояснения - часть моей биографии (около 7 лет) была связана с вакуумным и именно электронно-лучевым напылением,откуда и тексты (безапелляционные) типа п.96: <с чем лично имел дело (в отечественных "электронно-лучевых напылялках") - ГУ-53А>,откуда-то знание про зазоры в пушке ну и так далее...

Потому текст < однозначно не являюсь специалистом по электронно-лучевой пушкам> в полном виде должен выглядеть приблизительно так "Поскольку профессионалом в этой теме был давно,сейчас мои представления по этому вопросу могут быть устаревшими и неточными,ну и так далее (на пару абзацев)..." Чтобы не писать всю эту логичную и обоснованную,но тягомотину и не грузить ресурс чудесами занудства,применил текст,безопасный,то есть не сбивающий с толка,посетителей ветки,и в то-же время понятный

Насчёт безапелляционности понятней стало ?

Абсолютно

Вот посмотри такие лабораторные источники - [Не будем рекламировать]
Делают управление на ПЛИС, в качестве ключей транзисторы, модульная архитектура для наращивания мощности и увеличения КПД до 93%.
топология вроде квазирезонасная, на выходе фильтр EMI.
ЭМС в соответствии с EN 55022 Класс B, так же как Agilent.

Ежели обращение "посмотри" к топикстартеру, то текст alekssan не вполне по топику,напоминаю:
<Выпускаемые в настоящее время лабораторные БП бывают импульсные и линейные. Насколько я понимаю, преимуществом импульсных является высокий КПД, хорошие габаритно-массовые характеристики, высокая удельная мощность, низкое тепловыделение. Преимуществом линейных источников являются низкие пульсации выходного напряжения, хорошая стабилизация при ступенчатом изменении тока нагрузки (поправьте меня, если я ошибаюсь). Вопрос: если сделать комбинированный источник (импульсный преобразователь устанавливает на входе напряжение, равное требуемому выходному напряжению плюс некоторый запас, затем линейный регулятор выдает точное значение выходного напряжения). Какие могут быть подводные камни?
Производятся ли сейчас лабораторные БП по такой схеме?>.

А ежели текст alekssan означает что-то вроде: "посмотри,ресурс!",то вопрос - как у не скажем какой фирмы обстоят дела с переходными характеристиками (вопрос не от меня - от топикстартера,а текст с вопросом про "ступенчатое изменение тока нагрузки" специально привёл вверху) по сравнению с линейными стабилизаторами ?
Неужели лучше?

А еще лучше - сделать выходной каскад с многоуровневым питанием. Тогда переход между диапазонами будет вообще незаметен, даже при быстрой перестройке выходного напряжения вверх. Если есть всего два диапазона, то все усложнение - это добавить еще один регулирующий транзистор на радиатор.

В Вашей теме на радиокоте кто-то мучался с провалами в многоуровневой схеме. Я кстатит так и непонял, как достигается стабильность многуровневой схемы при при переходных процессах. С удовольствием бы посмотрел осциллограммы переходного процесса, например режим стабилизации тока при скачкообразном изменеии нагрузки таким образом, что происходит переключение используемых поддиапазонов источника. Или режим защиты от перегрузки по току- пока там затворы регулирующих транзисторов разрядятся через 2 ком.. Я ни в коем случае не критикую- очень интересный Ваш источник, просто пытаюсь понять нетипичную схемотехнику.
ЗЫ. А вот источник на микропроцессоре с честным ПИД регулированием аналоговым, с подстройкой парметров ПИД от микроконтрллера (крутизна переходного процесса, допустимый заброс напряжения или токов) с помощью цифровых потенциометров, быстрой триггерной защитой в случае перегрузки, синхронизацию (секвенсирваниевключения- отллючения ) нескольких источников по отдельному кабелю- не рассматривали такую идею?
В источниках keythley почти все это реализовано, но цена....

Не совсем понял, о чем речь. Никогда не слышал о провалах в этой схеме.



Выходной каскад с многоуровнемым питанием ведет себя как обычный выходной каскад, аналоговая схема регулятора ничего не знает о том, сколько там уровней. Небольшая нелинейность на границах работы уровней, конечно, есть, но ООС сводит ее практически к нулю. Такой выходной каскад может даже усиливать синус звуковой частоты без видимых искажений.



Вот график из PSpice, в реальности так же. На выходе установлено напряжение 36 В, работает 4-я ступень. Ограничение тока установлено 2 А. Нагрузка 40 Ом. Затем скачком подключается нагрузка 4 Ома. Источник переходит в CC, работает первая ступень. И так далее. Зеленый график - выход, желтый - выход усилителя ошибки V, синий - выход усилителя ошибки I.



Нет, быстродействие источника определяется в основном цепями коррекции. Сам выходной каскад обеспечивает фронт и спад порядка 1 мкс. Но сделать быстрый источник устойчивым при работе на любую нагрузку - большая проблема. Вот и приходится искусственно затормаживать. Впрочем, в реальных схемах при резком изменении нагрузки бросок тока обеспечит скорее емкость, которая стоит на питании, нежели БП. Кстати, в моем БП на выходе почти нет емкости - всего лишь цепочка 1 Ом последовательно с 0.47 мкФ. А даже в хороших фирменных БП типа Agilent и подобных не стесняются ставить прямо на выходные клеммы 470 мкФ. Я могу спокойно подключить к выходу светодиод, установив напряжение 36 В и ток 10 мА. Даже не видно, чтобы он при подключении сильней вспыхивал.



Не очень представляю, как пользователь этим будет управлять. Да и зачем? Выбросов и так нет, а при попытке увеличить скорость можно легко потерять устойчивость. Сделать программируемое время нарастания - это да, было бы полезно. Но делается это за пределами аналогового регулятора, просто формированием линейно изменяющегося напряжения на выходе ЦАП задания напряжения.

Есть еще источники, где петля ОС замкнута программно (так называемые IPS), но это больше относится к ключевым источникам. С их преимуществами и недостатками.



Быстрое ограничение тока производит аналоговый регулятор. А триггерная защита реализована программно (OVP, OCP). Время ее срабатывания порядка 1 - 2 мс. Что касается синхронизации нескольких источников, такого я не делал ввиду отсутствия потребности.

Спасибо за развернутый ответ.
Вопросы секвенсирования и быстрых защит (микросекундных, программные не справятся) возникли после разговоров с радиолюбителем- конструктором усилителей мощности УКВ на транзисторах.
Ищем конструкцию, которая адакватно бы включала смещение на затвор, а потом питание на сток и выключала бы в обратном порядке, при этом контролировала нештатные ситуации, могла вырубать нагрузку при самовозбуждении (сигнал с внешнего РЧ детектора) итд. Как вариант- измерение и запоминание переходного процесса средствами STM32 -в качестве осциллографа до сотен КГц внутренний АЦП неплохо справляется. Раз с подачи китацских производителей пошла моде вешать гарфические экраны на блоки питания, то почему бы не использовать их с толком и рисовать переходной процесс (и запомниать его, если схема все-таки сгорела- сработала защита).

Тока нет, но и без него видно, что это всё равно источник напряжения.

Там же наверняка емкости по питанию стоят, зачем микросекунды? Да и транзисторы обычно выдерживают значительные перегрузки длительностью порядка единиц мс. Хотя быстродействующую защиту сделать можно, в этой конструкции есть Electronic Fuse (ключ последовательно с нагрузкой).



Придется брать какую-то конструкцию и дорабатывать. А ток/напряжение какие?



Как это видно? В режиме CV - это источник напряжения. В режиме CC - источник тока.

На панели лабораторного БП его режимы представлены только пассивно индикаторами, а официально имеются только уставки. Так вот, подключившиеся 4 Ом словили намного больше тока, чем было задано колёсиками, а значит, это не источник тока, а всё тот же заурядный источник напряжения с убийственными для немалого процента пациентов лаборатории килоамперами и джоулями на выходе и последующим медленным долговременным ограничением тока.

Хотите сказать, что другие лабораторные БП построены как-то иначе? При переходе из CV в CC выброс тока есть (скорость изменения напряжения ведь не бесконечна), но он короткий (порядка 100 мкс). Джоулей здесь совсем немного. По этому параметру данный БП ничуть не хуже других. Емкость параллельно нагрузке, которая чаще всего имеется в схеме, даст намного больший выброс тока. А сам БП имеет на выходе очень маленькую емкость, чем выгодно отличается даже от дорогих фирменных БП.

Я уже говорил в теме, что лабораторный БП должен быть источником тока, ограниченным по напряжению — именно это следует из его панели управления. Иначе — недобросовестная реклама, а это практически всё, что сейчас продаётся.

Каналы стабилизации тока и напряжения в БП действуют одинаково - они закрывают регулирующий элемент при достижении любой из величин установленного значения. Поэтому назвать можно как угодно - ничего от этого не поменяется. А гнаться за малым выбросом тока нет никакого смысла - емкость в цепи питания все равно этот выброс даст. Можно, конечно, поднять быстродействие БП, но тогда потеряется универсальность, так как станет более узким регион устойчивости.

И еще, "практически всё, что сейчас продаётся" - значит есть примеры других БП?

Нагрузите обыкновенным стабилитроном обыкновенный линейный источник тока на ОУ и биполярном транзисторе и получите практически идеальный лабораторный БП — ноль ёмкости, никто никаких регулирующих элементов не закрывает, никаких неусточивостей и т.п.

Насчёт других БП — пока не видел ни одного без искр от клацанья щупами.

Забавный подход.

В любом случае, такая топология не пройдет по причине низкого КПД. А так - конечно, когда источник тока и источник напряжения всегда работают в линейном режиме, переходных процессов будет минимум. Но они все равно будут - при резком уменьшении выходного напряжения источника тока будет выброс тока, скорость ОУ ведь не бесконечна. В реальных БП один из каналов регулирования (тока или напряжения) всегда находится за пределами линейного режима работы. Поэтому переход CV-CC и CC-CV сопровождается выбросами. Приходится прибегать к разного рода схемотехническим ухищрениям, типа следящих ограничителей для усилителей ошибки.



Искры летят в основном от того, что производители позволяют себе ставить большие емкость прямо на выход БП. В БП с малой емкостью на выходе искры почти не видны. С другой стороны, лабораторный БП должен быть в первую очередь источником напряжения, т.е. обладать близким к нулю выходным импедансом на всех частотах, даже тех, где ООС уже не работает. А это обеспечить может только емкость на выходе.

IMHO никакой БП не может обладать близким к нулю выходным импедансом уж совсем на всех частотах ни при каких условиях

А ежели речь идёт как обычно схемах с частотами (с близким к нулю выходным импедансом) максимум десятки кГц (ежели не о единицах кГц в самых печальных случаях),для обеспечения которого (импеданса) и ставят эти значительные ёмкости по выходу,то опять-таки IMHO сделать схему лабораторного БП с полосой минимум в единицы МГц вполне реально,что означает отсутствие потребности в значительных ёмкостях по выходу - ОООС отработает. Это ежели правильно понимаю

Лабораторный БП должен устойчиво работать на любую нагрузку. Что для системы с обратной связью в принципе невозможно. Поэтому для любого источника есть границы устойчивости, накладывающие ограничения на характер импеданса нагрузки. Для быстродействующего источника сложно будет обеспечить достаточно широкие границы.

Подумал и согласился - действительно компромисс нужен. И <Для быстродействующего источника сложно будет обеспечить достаточно широкие границы> - это ещё мягко сказано.

Но тогда у линейных стабилизаторов остаётся единственное преимущество - относительная малошумность при простоте конструкции (без многозвенных фильтров). Раз уж преимущество в быстродействии линейных стабилизаторов не удаётся пристроить.

А уж после находок трудолюбивого Integrator1983 по одновременно и мощным и высоковольтным switch mode стабилизаторам в п.99 !!! Сам-то был уверен,что эту проблему решат,но нескоро

Тем не менее, среди коммерческих лабораторных БП линейные примерно в 10 раз быстрее импульсных.

Это понятно - просто казалось,что при неких тратах (интеллектуальных на схемотехнику + на комплектующие) этот 10-кратный барьер можно и преодолеть... Но похоже не получится

Напрашивается как минимум голосование, кампанию которого можно начать с вопроса: "Ограничивал ли кто хоть раз в жизни ток т.н. «лабораторного БП» резистором или ещё чем-то подобным?" Я — да, практически постоянно это вынужден делать.

Зачем? Никогда резистором не ограничивал. И ни разу ничего не повреждалось по вине лабораторного БП.

Например, светодиоды мрут, как мухи.

Но массовый случай — это чудесным образом прекрасно стартующие от т.н. "лабораторных БП" импульсные преобразователи, тогда как по всем расчётам при заданных колёсиками уставках не должны.

Никогда не было в этом необходимости, и никогда ничего по вине БП не повреждалось. По собственной дурости - сколько угодно,а вот от БП - нет

Правда все БП были исправные

Это от неправильных БП мрут, где огромная емкость на выходе. От PSL-3604 не мрут

Есть источники, в которых переходные процессы ( при работе на динамическую нагрузку) ограничиваются в разумных пределах, например 5% от установленного напряжения.

Как? Если сопротивление нагрузки совершает резкий скачок вниз, за счет выходной емкости БП будет бросок тока. Величина емкости определяет лишь длительность выброса, но не его амплитуду. Как выброс ограничить на уровне 5%?

Это в каких лабораторных БП прецизионная установка выходного тока? Особенно при малых выходных токах.
На всякий случай применяется дополнительный резистор для ограничения тока.

Вот добрался наконец до китайского KORAD KA3005D. Честно говоря, порадовал. Тяжелый трансофрматор, точность до 2 миллиампер и 20 милливольт (проверял Keithley). Приятный энкодер. По сравнению с остальными китайцами, вернее с их переменными резисторами-впечатление абсолютно положительное.
А теперь вопрос- вроде на eevblog раскопали, что и версия KA3005D тоже может общатся с компьютером. http://www.eevblog.com/forum/testgear/usin...6667/#msg556667 Только надо два оптрона гальванической развязки и протокол хитрый пакетный 24 байтный, в отличии от KA3005P. кто-нибудь делал транслятор протоколов?

Прецизионная установка тока есть во всех вменяемых лабораторных БП. При работе в режиме генератора тока они прекрасно стабилизируют заданный ток. Другое дело, многие источники страдают заметными переходными просессами при переходе CV-CC и обратно.

В блок вводится модуль работающий как ограничитель напряжения при сбросе нагрузки. При провале блок пытается
поддерживать напряжение за счет энергии накопленной в своих конденсаторах.

Речь совсем не об этом. С поддержанием выходного напряжения БП справляются без всяких дополнительных модулей. При скачке нагрузки от 50% до 100% и обратно типичный переходной процесс имеет длительность несколько десятков микросекунд, а выброс составляет всего несколько десятков милливольт. Этого обычно на практике достаточно. Но это когда БП все время работает в режиме CV. Здесь же обсуждается случай, когда при скачке нагрузке БП должен перейти в CC. Вот тогда и наблюдаются значительные выбросы тока.

Вы о чём? На полках магазинов по-прежнему преобладают БП именно этой, т.е. линейной, топологии. И данная тема как раз о том, как изменить данную ситуацию, а именно, о гибридных БП.


ОУ, во-первых, не участвует в процессе, во-вторых, никакого броска напряжения нет вообще по причине каскода, а в-третьих, выброс даёт только ёмкость коллекторного перехода.

Возвращаясь к теме. В дополнение к предложенной ранее, ещё одна топология гибридного лабораторного БП всё того же вяло оспариваемого типа, т.е. источника тока, ограниченного по напряжению — импульсный источник тока -> линейный источник/потребитель тока -> линейный шунтовый -> импульсный рекуператор.

Из приемлемых реализаций импульсного источника тока — с мягким переключением, многоуровневый, многофазный, со взвешенными фазами и т.п.
Для его работы в требуемом диапазоне, т.е. от нуля, ему также требуется нерегулируемый, но такого же класса, импульсный потребитель тока.

Двунаправленный линейный корректор тока нужен по причине естественного недостатка (помимо пульсаций), импульсного источника тока — собственной ёмкости дросселя. Им же компенсируется и ёмкость диода шунта. Если сильно постараться, можно свести выходную ёмкость БП к практическому нулю.

Линейный шунтовый стабилизатор нужен для компенсации зависимости прямого напряжения его диода от тока и медлительности рекуператора.

Беда, мне кажется, в отсутствии стандартов на такие источники. Обеспечить требуемую переходную характеристику не проблема.
В советские времена были отраслевые стандарты на лабораторные источники. В них оговаривались и требования к динамике.

Я о том, что предложенная Вами топология с параллельным стабилизатором по КПД будет еще хуже, чем стандартная топология линейных БП с компенсационным стабилизатором. В вашем случае через регулирующий элемент генератора тока все время будет протекать ток, равный уставке для режима СС. При работе в режиме CV это всегда больше тока нагрузки. Иногда существенно - если нагрузка не постоянна, то вынуждены устанавливать ток заведомо больше максимально потребляемого. У линейных БП и так с КПД дела плохи, еще больше его ухудшать - не вариант. Тем более, ради чего? Классическая топология обеспечивает достаточное на практике качество ограничения тока, ничего от БП не сгорает. Ваш вариант интересен для каких-то уникальных случаев.



ОУ участвует, как и все остальное внутри петли обратной связи по току. Про конкретную схемотехнику генератора тока речь не велась, но изначально не было возражений против того, что такое решение будет давать меньшие выбросы, так как генератор тока все время работает в линейном режиме.



Используя импульсную технику, что-то подобное сделать можно. Но получится сложно. Вряд ли потребители готовы за это платить.



Вообще-то, проблема.



Вряд ли в каких-то стандартах оговаривались обсуждаемые здесь эффекты. Они и в datasheet на фирменные источники не упоминаются.

Давайте, наконец, проясним. Просто "ограничивающий ток" БП ведь так и должен называться в рекламе, паспорте и шильдике? На деле же там порядка 1 Дж мгновенного убийцы. И повторю, чаще я работаю с токами менее 1 мА (эмуляция литиевого элемента, навроде CR2032), это никак не уникально, а каждый день, и классические лабораторные БП для таких классических лабораторных задач пригодны лишь как мебель, потому что приходится их снабжать костылями ограничивающих ток резисторов.


Повторю, тема именно об этом, о гибридных БП, и дело не в "просто платить", и не в "сложно", а, например, получить вменяемый лабораторный БП хотя бы на 100 А 50 В, т.е. который легко будет держать и 100 мкА, и не кое-как, а честно.

А как он называется? На шильдике обычно написано "DC power supply", что чистая правда. В описании написано что-то типа "Constant voltage (CV) or constant current (CC) operation", что тоже чистая правда. Переходные процессы есть разного рода, появляются они в разных ситуациях, и на шильдиках не отражаются.



Откуда такое значение? Основной вклад вносит выходная емкость, в рядовых источниках она порядка 470 мкФ. Например, при выходном напряжении 3 В (как у литиевого элемента) E = 1/2CV^2= 1/2 * 470E-6 * 3^2 = 0.002115 Дж. Без проблем выходную емкость можно уменьшить на 3 порядка, получится запасенная энергия - микроджоули. И хотя там уже начинают доминировать переходные процессы в регуляторе, вряд ли миллиджоуль набежит.



Это верно, классические БП для эмуляции химических источников тока не подходят. Но и работа далеко не классическая. Для таких задач есть специализированные БП, где режим эмуляции есть, включая эмуляцию внутреннего сопротивления. Например, Keithley 2302. Нужно правильно выбирать оборудование, а не ругать БП, которые для таких задач не предназначены.



Да, тема о линейных БП с ключевым пререгулятором. Обсуждение переходных процессов и альтернативных топологий с параллельными стабилизаторами является офтопиком. Хотя, наверное, не очень злостным



Неслабые, однако, запросы, перекрыть 6 порядков по току... Я бы предпочел иметь отдельный маломощный БП с прецизионным заданием малых токов, чем все далать на огромном источнике мощностью 5 кВт. Создание эмулятора батарей - тема интересная, но все же, это отдельное направление. Мне, например, буквально пару раз доводилось делать что-то с батарейным питанием. Все остальное - с питанием от сети. Думаю, многие ни разу в жизни не сталкивались с потребностью в эмуляторе батарей. Показатель - количественное пристутствие их на рынке по сравнению с классическими БП.

Например

Вам нужно взять без искровые источники и все будет прекрасно. Кроме цены.