LC НЕ ограничивает ток потребления, как и
.
И то и другое лишь препятствует его быстрому изменению.

Совершенно согласен.

может быть такой вариант имеет право на жизнь?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
при номинальном (среднем) токе потребления конденсаторы С1 и С3 заряжены до напряжения питания минус падения на р-п-переходах, транзисторы закрыты и схемка не работает. если нагрузка начинает потреблять ток, меньший среднего, то напряжение на входе возрастает, транзистор VT1 приоткрывается и дроссель Т1 запасает энергию. когда ток нагрузки начинает увеличиваться и входное напряжение падает до номинального, VT1 закрывается, открывается диод VD1 и заряжается конденсатор C2. число витков вторичной обмотки дросселя делаем таким, чтобы напряжение на C2 было больше входного. когда ток нагрузки становится больше среднего, напряжение падает, открывается VT2 и разряжает C2 на нагрузку. при этом стабильность напряжения на нагрузке определяется постоянной времени R2C3 (вот это как раз умножитель)
а?

stells, понятно, как С1 заряжается - через базу VT1, а как он разряжается?!? База в обратную сторону ток не проводит У С3 та же беда.

а зачем им разряжаться? нет, можно конечно резисторы еще поставить для их разряда, но вообще-то эти конденсаторы должны просто держать номинальные напряжения. может я чего не понял?
хотя... согласен, что для больших базовых токов их надо разряжать... недоглядел ))

Выглядит как релаксационный генератор.

да вроде транзисторы не в ключевом режиме работают, а в начале линейной области

Все дело в положительной ОС. Смотрите сами по алгоритму работы:
входное напряжение увеличилось --> VT1 открылся, "зарядил" дроссель --> входное напряжение питания уменьшилось --> VT1 закрылся --> C2 зарядился до напряжения больше входного --> VT2 открылся --> входное напряжение увеличилось --> и так по кругу.

ну может быть нужно как-то по-другому задать рабочие точки транзисторов, ограничить ток "заряда" дросселя, чтобы при этом не возникала просадка напряжения, увеличить постоянную времени ОС... я и не говорю, что именно в данном виде схема заработает
кстати, входное напряжение питания от "заряда" дросселя если и уменьшится, то не ниже номинального, т.к. транзистор VT1 закроется, поэтому и VT2 открыться не должен

Люди, а что собственно вы пытаетесь сконструировать? Не лучше ли начать с четкой формулировки задачи?

ну, как я понял задачу, я сформулировал еще в 65-м посте: "для того, чтобы "плохая" нагрузка не портила напряжение источника питания, нужно обеспечить потребление ею постоянного тока. т.е. закачивать в некоторый реактивный элемент мощность, когда она мало потребляет, и отдавать эту мощность в нагрузку, когда потребление растет". вроде бы и Вы так написали в 99-м: "Нагрузка имеет резкие колебания мощности потребления. Автор хочет, чтобы источник отдавал одну и ту же мощность. Отсюда - промежуточный накопитель энергии с запасом на максимальный период потребления выше среднего значения"

Вообще-то, в #64 автор сказал, что его проблема решена. Все, что дальше, - это вольные фантазии соучастников.

помним... после того, как Вы предложили буржуйскую схемку. так она вроде ппримерно так же работает, разве что до реализации доведена. но почему-то показалось, что может быть и более простое и "дубовое" решение... может и заблуждение

Может быть и есть другое, но, если эта схема активная, без отрицательной обратной связи не обойтись. Так работают все без исключения активные фильтры, регуляторы и пр. - усиливают малые девиация входного параметра и подают ето на регулирующий элемент так, чтоб он действовал супротив оных девиаций.

в схемке, которую я привел, ООС есть - когда напряжение питания растет, начинает "заряжаться" дроссель и напряжение падает. правда Вы увидели еще и ПОС, но ее нет, т.к. падение напряжения происходит только до номинального значения. также и рост напряжения на нагрузке при "активном" потреблении происходит только до номинального значения... потом транзисторы закрываются

А, может, в симуляторе погонять, раз уж такой интерес к дискуссии?

если б я умел...
хотелось бы заметить, что у схемки есть пара преимуществ по сравнению, например, со схемой Orthodoxа:
- через нее не течет постоянная составляющая тока. точнее если поставить резисторы для разряда конденсаторов С1-С3, то небольшой постоянный ток потечет, но на пару порядков меньший, чем рабочий (дроссель, кстати, скорее всего с зазором потребуется). причем поскольку фильтруется именно переменная составляющая, то габариты дросселя и накопительного конденсатора невелики;
- напряжение на нагрузке поддерживается на уровне среднего значения источника питания, т.к. накопительный конденсатор заряжается до напряжения, большего, чем напряжение питания (он еще и поэтому будет иметь меньшее значение емкости и габариты)

Так это и есть некорректно поставленная задача. Параметры нагрузки не определены - она потребляет сколько хочет, а источник питания не должен замечать никаких изменений! А как с законом сохранения энергии? Если нагрузка захочет потреблять больше, чем отдает источник питания?
Нужна четкая спецификация нагрузки. И что это за странный источник питания, который умеет отдавать только постоянный ток? Это не питатель, а полное барахло. В общем информации совершенно недостаточно для думания.

отчасти согласен... но я, например, сделал сейчас двойной DC-DC-преобразователь (повышающий и инвертирующий) и запитал их от лабораторного БП (Mastech). в момент коммутации силовых ключей питание 12В просаживается на 1В, а мне еще аналоговые платки надо питать от этого же источника. правда в готовом изделии вообще по-другому будет решаться этот вопрос (там питание токовое), но все-таки... так что все зависит от того, что за помеху формирует нагрузка... но это отступление от темы

Помеху фильтровать нужно в зародыше. Если пропустишь ее наружу бороться с ней станет в сто раз труднее и возникнут такие же вопросы как у автора. Поставь фильтрующий кондюк нужной величины с малым ESR непосредственно в месте возникновения. А если недостаточно, добавь к нему малюсенький LC фильтр. Но там же, а не за 10 километров.

абсолютно согласен. но что делать, если "нужная величина" оказалась очень большой и большим оказался "малюсенький LC фильтр"? или если нагрузка вообще покупная (чужая) и ее нельзя потрошить? речь идет об общем случае
смакетировал вчера вечером схемку. две трети вроде как работают (да и то кажется, что "на честном слове"): ключ на VT1 открывается, дроссель "заряжается", напряжение на С2 30В (при питающем 12В), а вот VT2 не хочет открываться, а если ему на базу щупом осциллографа цепляешься (даже с делителем), так С2 просто медленно разряжается на нагрузку до 12В и все. снимаю щуп с базы, напряжение на С2 медленно растет, как в трауре

Вполне логично. Транзистор с "оторванной" по постоянке базой, работающий без всякого смещения - вообще нонсенс в каноническом смысле. Поведение его малопредсказуемо и обеспечить ему линейный режим практически невозможно...

я уже согласился до этого с тем, что в параллель конденсаторам нужны резисторы. так что они стоят и смещение есть. тут принципиально почему-то схемотехника для VT2 не работает и никак не могу сообразить, что нужно сделать

А о каком именно общем случае? Именно это я и пытаюсь выяснить.
Хорошее подавление сильной помехи возможно только при точном знании ее параметров.
А в вашем случае (коммутация силовых ключей) LC фильтр действительно малюсенький. Можете смоделировать, насколько сильно подавляется даже очень мощная, но кратковременная помеха небольшой дополнительной LC.

По гуглите, активные фильтры типа ФК, ФШ, ФЭ.

схемку на биполярных транзисторах не смог довести до рабочего варианта. попробовал на MOSFETах - тоже. все-таки при работе на индуктивный элемент в качестве накопителя (кстати что-то я тормознул, двухобмоточный дроссель не нужен, можно и обычным обойтись) нужен ключевой режим, а для этого необходимо дополнительное усиление - нужно ставить ОУ. в результате получится вариант, близкий к тому, на который давал ссылку wim. там конечно можно исключить двуполярное питание ОУ и наверное можно исключить трансформаторы, но становится уже неинтересно

Если не трансформаторы, то какой-то датчик тока все равно нужен. Мы ведь молчаливо предполагаем, что источник питания - это источник напряжения. Стало быть, ток в цепи, включая зловредные помехи, может меняться в больших пределах, а напряжение при этом будет меняться незначительно. Тоись измерение тока будет более чувствительным, чем напряжения. Скажем, если у источника питания выходное напряжение меняется на 1% при изменении нагрузки от нуля до максимума, то при измерении тока можна выгадать 40 дБ в усилении. Опять же, если нагрузка создает помеху в виде импульсов тока, то напряжение помехи в линии - нечто усредненное на конденсаторах (считаем, что они там есть, хотя бы на выходе источника питания).

да, но поскольку источник напряжения неидеален, то датчиком тока вполне может быть и внутреннее сопротивление этого источника. тогда разница мгновенного значение напряжения и среднего и даст необходимый параметр, который надо регулировать.

Кстати я так делаю, только в первом каскаде бел НЧ-фильтра, а доблен второй контур ОС по поку потребления. Ток меряется отпервичного источника питани. И если от достигает определенного порога, то первый каскад переходит в режим стабилизации тока.
Оба каскада повышающие.
Надо от литеевых батареек (15 штук, Uбат = 30-54В) получить 150В. И чтобы ток, потребляемый от батареек, не превышал 1А. Форма потребляемого тока

наверное GetSmart имел ввиду что-то типа этого:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
только проще два повышающих преобразователя, первый - sepic. накопительный конденсатор - C6.
поскольку внутреннее сопротивление источника велико (а автор столкнулся именно с этим), то можно измерять и регулировать напряжение. R1-R2-C2 - фильтр от высокочастотной помехи преобразователей, R3-C3 - фильтр для измерения среднего значения напряжения источника. аналоговые входы МК в дифференциальном режиме с усилением. если мгновенное значение напряжения выше среднего, то включаем первый преобразователь и накачиваем C6 (при этом следим, чтобы его напряжение не превысило питающее, иначе откроется диод D2). если мгновенное значение напряжения стало меньше среднего, то включаем второй преобразователь и разряжаем C6 в нагрузку. в обоих случаях скважность ШИМ зависит от разности между средним и мгновенным значениями

Без измерения тока в нагрузке идея бесперспективная. В этой схеме как ВЧ, так и НЧ будут прекрасно проходить на вход. Нужен датчик тока.

в этой теме в конечном счете стоит задача стабилизации напряжения источника, его и надо измерять, а отбор лишнего тока от источника и накачка недостающего в нагрузку только средство достижения цели

А странно что такие замечательные вещи как электронный фильтр подавления помех не выпускается в интегральном исполнении. Помница занимался ремонтом телевизоров. Там подобная проблема тоже стояла -очень много различных потребителей энергии и множество источников. Меня удивило тогда зачем например в УМЗ для 1ваттного динамика сделали какойто хитрый стабилизатор напряжения параллельного типа. А все просто- его цель была обеспечить постоянный ток потребления от блока УМЗ (чтобы помеха не пролезала в другие потребители). Ценой было повышенное среднее потребление блочка, но о его эффективности видимо афтары не забумывались

Вы имеете ввиду в виде модуля? да, странно

Ну, а чего странного? Фильтры и их компоненты выпускаются в интегральном виде. А то, что Вы пытаетесь изобразить, баловство, ИМХО. Если нагрузка имеет импульсный характер потребления тока, ей нужна буферная ёмкость - накопитель энергии, откуда бы она её черпала.
Восполняет эту энергию источник, главным образом, во время пауз. В любом случае, средняя потребляемая мощность (до и после накопителя) эквивалентна в силу закона о сохранении энергии - это очевидно. Если же источник слишком слаб - никакие ухищрения не помогут. Ну, а всякие промежуточные звенья, по-моему, только повысят потери и снизят стабильность.
Собственно, Ваша последняя схема от простого конденсатора (или, скорее, LC - звена) по принципу действия ничем не отличается.
Если же мы говорим об активном фильтре, как об имеющем повышенную добротность по сравнению с пассивным, то это тоже вещь не новая. Но имеет ли он преимущество в энергетическом смысле?

Наверное лет 50 назад так говорили о простых импульсниках

Стасик в начале ветки утверждал, что энергию для подобных "извращений" невозможно накопить ни в чём, кроме индуктивности. Теперь Herz с новыми разоблачениями. По поводу достоинств схемы относительно LC-фильтра - объяснялось где-то в середине ветки. Читайте внимательней. КПД электронного варианта будет сравнимым с LC-фильтром.

не вижу смысла спорить, именно этим и занимается схема

Я вчера не понял одну вещь, т.к. Вы не описали алгоритм управления схемой. Если ОС для первичного импульсника берётся относительно напруги на накапливающем конденсаторе С6, то можно обойтись и без датчика тока. Хотя как работает L1C5L2 не очень понимаю. В этом месте должен быть понижающий каскад.

частота среза фильтра R3-C3 - единицы Гц (для данного случая, когда автор говорил о 80Гц), поэтому на входе ADC3 - среднее значение напряжения источника. частота среза фильтра R1-R2-C2 - единицы кГц (преобразователи работают на первых десятках кГц). таким образом на дифференциальных входах МК имеем сигнал отклонения мгновенного напряжения питания от его среднего значения, который пропорционален току потребления (хотя нас это и не интересует, нам напряжение надо стабилизировать). напряжение на С6 просто контролируем на максимум, если максимум, то перестаем заряжать (аналогия - насыщение дросселя в простом LC-фильтре).
L1-C5-L2 - типичная топология sepic-a:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Какие там разоблачения... Энергию можно запасти либо в ёмкости, либо в индуктивности и с этим, я надеюсь, никто не спорит. Разве только в аккумуляторе ещё... Видимо, действительно невнимательно читал, но преимуществ как-то не уловил. Может, уже сейчас можно сформулировать их конкретнее? Разве что габариты индуктивности за счёт повышенной частоты преобразования энергии...

безусловно, потому и тема возникла:

точно так же, как импульсный преобразователь имеет массогабаритные преимущества перед обычным трансформатором, так и электронная индуктивность должна при определенных условиях (большой ток, низкая частота его изменения) иметь эти преимущества

LC-фильтр не может работать (сглаживать ток) без пульсаций выходного напряжения. Больших или малых - зависит от индуктивности/габаритов, а электронный фильтр работает абсолютно без НЧ пульсаций на выходе. ВЧ сглаживается либо маленьким LC, либо lowdrop-ом.


Вот здесь затык. Т.к если источник напряжения имеет нулевое (малое) сопротивление, то напряжение ни на входе, ни на выходе схемы ни будет отличаться от стабилизируемого и схема фильтра либо вообще не будет работать, либо будет впустую рассеивать мощность (100-КПД). Тем более, невозможно идеально подобрать напряжение стабилизации. По сути схема закачивает мощность сама в себя = вечный двигатель?

Там на схеме точно должны быть замкнуты клеммы К1 и К4 ? ИМХО между ними нужно включить датчик тока и тогда микропроцессору хватит информации для правильной регулировки. Хотя второй каскад лучше делать на спец микросхеме импульсника.

во-первых, если бы источник (и провода от него) имели малое сопротивление, то и тема бы не возникла. во-вторых, если пульсаций не будет, то схемка просто будет молчать и потреблять будет только МК

варианты возможны, конечно... и понижающий первый каскад, и специализированные контроллеры преобразователей, но речь идет о низких частотах и мне кажется, что с этим справится МК, один за двоих. мало того, возможно, что он и лучше справится, т.к. алгоритм регулировки может быть адаптивный, а не жестко привязанный к определенному характеру изменения нагрузки

Тут есть некоторое противоречие:


Видимо, всё-таки интересует, раз нужно не только стабилизировать напряжение.

Индуктивность, электронная или обычная, здесь нужна для стабилизации, а точнее, усреднения потребляемого от источника тока. То есть, задачи, как я понимаю, как минимум, две.

2 GetSmart: я думаю что нужно стабилизировать (компенсировать) ток нагрузки, поскольку это ПРИЧИНА, а напряжение источника, точнее его провалы и выбросы - это уже есть СЛЕДСТВИЕ тока нагрузки. Посему схемка от иностранных коллег мне кажется самой правильной. Одно тут плохо- стабильность такой схемы очень сильно зависит...от всего. от типа нагрузки в частности.
2 Herz: преимущества электронного стабилизатора (или фильтра) в том что при меньших величинах емкостей и индуктивностей он позволяет получить на порядок больший коэфф.подавления помехи. а по потерям энергии соглашусь с прозвучавшим мнением- примерно одинаково. Сравните сопротивление катушки индуктивности и сопротивление открытого канала современного мощного MOSFET транзистора. У второго зачастую меньше бывает

пульсации тока и напряжения (в неидеальном источнике) обратнопропорциональны. какая разница что измерять и что есть причина, а что следствие? автора темы интересует стабильное напряжение источника, который питает и другие нагрузки, поэтому за напряжением мы и следим. для чего ставится обычно LC-фильтр? чтобы ток потребления от источника сгладить или все-таки уменьшить пульсации напряжения?

Хм, помехи? А что есть помеха и почему на порядок? Тут вроде о другом говорилось. Сравнивать сопротивление открытого канала MOSFET
и катушки индуктивности не вижу смысла. Разве что оба они будут работать в режиме насыщения. Но тогда они бесполезны равнозначно.


О! Хороший вопрос! И, главное, своевременный. А однозначного ответа, наверное, и нет. Или он пока неочевиден. С уменьшением пульсаций напряжения вроде справится и обычный стабилизатор. Или тот же примитивный активный фильтр (аналоговый) из резистора, конденсатора и транзистора.
Проблемы начинаются, как Вы сами упоминали, когда выходное сопротивление источника велико и с импульсным характером потребления тока он перестаёт справляться.
Второе - эти импульсные токи гонятся по проводам и создают помехи. И здесь индуктивность не для подавления пульсаций напряжения нужна.

А вот "настоящий" Герц увидел бы смысл

Наверное, надо было бы уже чётко ТЗ сформулировать, а то мы тут о разном гадаем. Вот и об экономии тоже говорить трудно, в том числе габаритов. Вон на схеме уже три индуктивности вместо одной, да радиаторы для активных элементов...

"обратнопропорциональны" это каг? U=R/I ?
А по поводу -что компенсировать...вот вы подумайте что будет если мы возьмем почти идеальный источник напряжения (LDO с высокими характеристиками), подключим нагрузку и дадим импульс тока (типа съимитируем помеху). Чтобы не дать измениться напряжению на выходе этот источник напряжения должен будет что сделать? -пропустить через себя точно такойже импульс тока, т.е сработает как токовый повторитель для нагрузки. Логично? Так зачем мерять напряжение, которое кстати будет искажено присутствием всяких комплексных сопротивлений, как-то конденсаторов на выходе LDO и катушек индуктивностей, когда можно мерять ток нагрузки и выдавать его ей когда той потребуется. Собственно так и работает та схема, которую приводил wim.
Про второй вопрос. С LC фильтром более менее ясно. Он подавляет помехи как в одну сторону так и в другую. Вопрос в том, какие требования у автора темы. Ясно что нагрузке хочется питаться чистым, прозрачным напряжением. Но она сама может б ыть грязной. Тогда ее грязь через источник полезет в другие, такие же как она, нагрузки. А им это не понравится!
Можно застабилизировать ток, потребляемый по входу каждого источника напряжения (стабилизатор напряжения параллельнорго типа), и пролезания помех между нагрузками не будет.