Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Мощный активный фильтр
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
Страницы: 1, 2, 3, 4
Алфизик
Необходимо поставить активный фильтр в питающую линию постоянного тока, что-то типа электронной индуктиности. Напряжение - 12-24 Вольта, ток - до 10 Ампер, частота среза - 80Гц. Может быть, у кого-нибудь есть интересное решение?
Designer56
Так все- таки фильтр, или аналого индуктивности? сформулируйте задачу поподробнее.
Алфизик
Аналог индуктивности - это ведь тоже в какой-то степени активный фильтр.
Схема должна включаться последовательно с нагрузкой, иметь минимальное сопротивление по постоянному току и начинать работать как индуктивность на частотах начиная с нескольких десятков Герц
rudy_b
Может нужен простой стабилизатор напряжения? С запасом энергии в емкости.
Алфизик
Нет, нужно фильтровать источник питания от помех, возникающих в нагрузке. Простой стабилизатор этого сделать не сможет
андр
L=2,4мГн, С=1600мкФ и всё, по моему не очень большие детали.
Designer56
2,4мГн для условий с подмагничиванием током 10 А получается большой. Автору: вы хотите фильтровать линию первичного питания? я правильно понял?
Алфизик
Совершенно верно. Допустим, от одного источника питаются несколько нагрузок. Одна из нагрузок производит помехи, и нужно сделать так, чтобы эти помехи не попадали на остальные нагрузки.
Витая индуктивность отпадает по двум причинам: 1 - дроссель с нужной индуктивностью и током будет слишком большим физически, 2 - при изменении выходного тока такой дроссель создаст противо-ЭДС изрядной амплитуды и длительности, что неприемлимо.
Designer56
Цитата(Алфизик @ Nov 20 2008, 17:29) *
2 - при изменении выходного тока такой дроссель создаст противо-ЭДС изрядной амплитуды и длительности, что неприемлимо.

Электронный аналог индуктивности по определению будет делать тоже самое.
Алфизик
Совсем необязательно. Можно ведь вмешаться в работу электроники, добавить форсирующие цепи, рондупреждающие подобное поведение при резких скачках тока нагрузки.
Designer56
тогда это будет не совсем индуктивность. Или совсем не индуктивность. Решение вашей проблемы в лоб- питание каждого устройства от источника пост. тока с конденсатором большой емкости на входе питания каждого. И общий конденсатор на шине питания, естественно. Он может быть распределен.
Алфизик
Это не очень удачное решение. Во-первых у вторичных источников есть КПД, который меньше 100%, а значит - дополнительные потери мощности, а во-вторых - помехи все равно пройдут с проблемной нагрузки на остальные. Ведь требуется высокая степень подавления - порядка 75-80dB
MM_Andrey
Цитата(Алфизик @ Nov 20 2008, 15:56) *
Это не очень удачное решение. Во-первых у вторичных источников есть КПД, который меньше 100%, а значит - дополнительные потери мощности, а во-вторых - помехи все равно пройдут с проблемной нагрузки на остальные. Ведь требуется высокая степень подавления - порядка 75-80dB


Эти децибелы на 80Гц Вам даст хороший стабилизатор напряжения, по-моему 07.gif А может поставить последовательно источник тока , за ним источник напряжения ?
Евгений Германович
при ваших цифрах,единственное приемлимое решение-это отдельный источник на каждую нагрузку.
как ранее вам предлогалось.10А это суммарный ток всех нагрузок?
Designer56
Цитата(Алфизик @ Nov 20 2008, 17:56) *
Это не очень удачное решение. Во-первых у вторичных источников есть КПД, который меньше 100%, а значит - дополнительные потери мощности, а во-вторых - помехи все равно пройдут с проблемной нагрузки на остальные. Ведь требуется высокая степень подавления - порядка 75-80dB

"Хороших" решений в данном случае нет. потерь не избежать в любом случае. Прохождение помех зависит от неидеальности ИТ, или, по другому- от его внутреннего сопротивления в интересующем диапазоне частот и от емкости конденсатора на входе ИТ- общей шине питания. Ваши цифры вполне достижимы, хотя и не просто. Мы сами получали такие, простым LC звеном, правда уровень шума измерялся с взвешивающим фильтром.
Алфизик
MM_Andrey, стабилизатор в данном случае навряд ли поможет, потому что мне нужно защищать вход от помех на выходе

Евгений Германович, да, 10 ампер - суммарный ток, но отдельный источник на каждую нагрузку - нереально. Вы же не будете ставить, например, в автомобиле десяток аккумуляторов и генераторов?

Designer56, я знаю, что без потерь не обойтись, но хотелось бы свести их к минимуму. В соем случае LC-фильтр в качестве решения не подойдет.
rudy_b
Что-то вы усложняете. Поставить на выходе несколько хороших электролитов, перед ними небольшой дроссель и снова несколько хороших электролитов - П образный фильтр. 80 дБ в цепи питания - это вообще что-то странное. Но чтобы правильно оценить сложности нужно знать хотя бы частотный диапазон и величину помех от нагрузки.
Алфизик
rudy_b, какого размера будут эти хорошие электролиты, и какой стартовый ток они создадут? Уверен, что и то и другое будет немалым. Нет, решением должен быть электронный дроссель.
Designer56
Цитата(rudy_b @ Nov 20 2008, 19:43) *
Что-то вы усложняете. Поставить на выходе несколько хороших электролитов, перед ними небольшой дроссель и снова несколько хороших электролитов - П образный фильтр. 80 дБ в цепи питания - это вообще что-то странное. Но чтобы правильно оценить сложности нужно знать хотя бы частотный диапазон и величину помех от нагрузки.

порядка 80 дБ- я с таким встречался, бывают такие случаи. Правда, я уже говорил, в нашем случае это должно было гарантироваться для речевого диапазона частот- 300-3400 Гц, с псофометрическим взвешиванием. фильтровали по группам оборудования действительно П- образником, емкости, помнится были 10000 мкФ, а дроссель что-то десятки Г, токи примерно такие же.
Алфизик
Designer56, я согласен и с 10000 мкФ, и с десятками Генри, но это все - габариты и масса, я ищу другое решение, с помощью активного фильтра.
Designer56
Вам, собственно что от помех защищать нужно: линию питания вообще, или устройства, к ней подключенные?
Алфизик
Проще защитить линию, потому что число подключенных к одному источнику нагрузок исчисляется десятками.
Евгений Германович
Простите но вернемся к распределённым источникам,что вам мешает к каждой вашей нагрузке приделать небольшую микросхемку.Распределённое питание применялось раньше и будет применяться позже smile.gif
вы прикиньте сами,что проще 10А источник + чудо устройство,оно же подавитель помех,НА КАЖДУЮ нагрузку,или микросхемка тоже на каждую(НО уже с маленькой буквы smile.gif ) нагрузку.
TSerg
Просто человек в ожидании чуда, а не технического творчества.
Евгений Германович
Кстати насчет фильра,а в каком диапазоне будет пакостить нагрузка,может режекторный подойдёт,если полоса узкая.
Алфизик
Евгений Германович, это чудо-устройство нужно мне всего лишь на одну нагрузку, и это предпочтительнее, чем ставить вторичные источники питания на десятки остальных. Частотный диапазон - от 80Гц до единиц килогерц, более высокие частоты уже можно убить простым пассивным фильтром.
Евгений Германович
Цитата(Алфизик @ Nov 20 2008, 19:03) *
Евгений Германович, это чудо-устройство нужно мне всего лишь на одну нагрузку, и это предпочтительнее, чем ставить вторичные источники питания на десятки остальных. Частотный диапазон - от 80Гц до единиц килогерц, более высокие частоты уже можно убить простым пассивным фильтром.

А эта ваша одна нагрузка все 10 ампер жрет или ,что то оставляет соседям?
rudy_b
Если фильтр активный - то он все-равно должен иметь источник запасенной энергии. Будет-ли это конденсатор (хоть со схемой плавного пуска) или дроссель - неважно. И при старте этот источник все равно должен заполнится.
Алфизик
Да, эта нагрузка жрет 10А, оставляя остальным еще приерно 50-60 Ампер

rudy_b, согласен, но для этого необязательно ставить конденсаторы на десятки милифарад и дроссели на десятки Генри, эти компоненты могут быть намного менее габаритными, и делать всю работу в сочетании с активными элементами.
Burner
Похоже, нужно нечто вроде электронного аналога дросселя. Напр., полевик с конденсатором затвор-исток. Можно взять Logic Level n-канальный полевик, сток его соединить с + аккумулятора, с истока иметь выход, затвор-исток - конденсатор, затвор-сток - резистор. Имеем Г-образный фильтр на затворе. Можно сделать 2-звенный, на 3-звенном полевик может загенерить. Будет здорово похоже на большой дроссель - Только падение вольта полтора - два - равно пороговому напряжению полевика.
Stanislav
Цитата(Алфизик @ Nov 20 2008, 18:25) *
Designer56, я согласен и с 10000 мкФ, и с десятками Генри, но это все - габариты и масса, я ищу другое решение, с помощью активного фильтра.
Для данных условий его найти невозможно.
Потому, как электронный аналог дросселя запасать энергию не может.
Сделайте импульсный стабилизатор (или просто сглаживающий преобразователь) питания - и будет Вам счастье.
Алфизик
Конденсатор наверно не на затвор-исток, а между затвором и минусом?
Делал я когда-то нечто подобное. Не удалось достичь 75 дБ, максимум 60. Да и падение напряжения 2 Вольта на токе 10А производит нагрев мощностью 20 Ватт, а это уже немало.
Designer56
Цитата(Алфизик @ Nov 20 2008, 20:37) *
Проще защитить линию, потому что число подключенных к одному источнику нагрузок исчисляется десятками.

Вот как раз наоборот- проще защитить каждую нагрузку. В вашем случае это умножитель емкости на мощном дарлингтоне, или ПТ, как уже упоминалось.
rudy_b
Все-таки нужна более конкретная информация. Сделать активный фильтр совершенно не сложно. И емкость накопителя можно снизить в десяток раз по сравнению с пассивным фильтром за счет лучшего использования энергии емкости. Но вот необходимости именно в активном фильтре пока не видно. Нужно более конкрентное описание столь нехорошей нагрузки. Глубокое ощущение, что автор идет неправильным путем, отсюда и лишние сложности.
Алфизик
К сожалению, здесь не было посоветовано ни одного приемлемого решения.
Я создал подобный фильтр, но у него есть недостаток: падение напряжения порядка 2 Вольт, которое при токе 10 Ампер создает 20-ваттный нагрев. Просто я думал, что кто-то сталкивался с подобным...
Алфизик
К сожалению, здесь не было посоветовано ни одного приемлемого решения.
Я создал подобный фильтр, но у него есть недостаток: падение напряжения порядка 2 Вольт, которое при токе 10 Ампер создает 20-ваттный нагрев. Просто я думал, что кто-то сталкивался с подобным...
Алфизик
К сожалению, здесь не было посоветовано ни одного приемлемого решения.
Я создал подобный фильтр, но у него есть недостаток: падение напряжения порядка 2 Вольт, которое при токе 10 Ампер создает 20-ваттный нагрев. Просто я думал, что кто-то сталкивался с подобным...
Stanislav
Цитата(Алфизик @ Nov 21 2008, 10:40) *
К сожалению, здесь не было посоветовано ни одного приемлемого решения.
К сожалению, у Вас огромные пробелы в понимании элементарной физики.
Так что вот Вам хороший совет: разберитесь сначала внимательно в принципе действия LC-фильтра НЧ. А потом осознайте тот факт, что аналог индуктивности без падения напряжения сделать невозможно.
Алфизик
Спасибо за совет. С пассивными фильтрами я имею дело ежедневно в течение лет десяти, и надеюсь, с их принципом действия знаком достаточно.
Я знаю, что падение напряжения неизбежно. Я хочу его уменьшить, 2В - это слишком много. Мне попадались изделия с падением 0.5 Вольта на токах порядка 10 Ампер и подавлением уровня 100dB на частотах начиная с 50-60 Герц. Мне бы тоже хотелось сделать нечто подобное. Для этого, собственно, я и открыл эту тему.
Wise
..Если общий источник питания всех нагрузок имеет нулевое выходное сопротивление, а каждая нагрузка подключена к нему индивидуальной парой шин, взаимовлияние нагрузок через общий источник питания исключено.

.. Если общий источник питания всех нагрузок имеет конечное значимое выходное сопротивление, тогда задача – обеспечить постоянный ток потребления от той самой злополучной нагрузки в 10А.
..Поскольку потребление этой нагрузки импульсное, с частотой в несколько десятков герц, лучше пары «источник тока – электролит» придумать сложно..
Вам уже это советовали..
Ariel
Цитата(Wise @ Nov 21 2008, 13:20) *
..Поскольку потребление этой нагрузки импульсное, с частотой в несколько десятков герц, лучше пары «источник тока – электролит» придумать сложно..

Добавлю пару слов. Электролит должен быть специальный, LOW ESR и HIGH RIPPLE CURRENT.
rudy_b
Цитата
А потом осознайте тот факт, что аналог индуктивности без падения напряжения сделать невозможно.

Индуктивность с пренебрежимо малым падением сделать легко, но автору НЕ нужна индуктивность. Она сохраняет ток постоянным, но при этом напряжение на нагрузке гуляет как хочет.

Насколько я понял из смутных посылок автора ему это не нужно. Он хочет, чтобы напряжение на нагрузке не болталось. А именно это и делает емкость. Но тут он боится стартового тока. Это легко преодолевается, но я пока не понял, что же все-таки нужно автору.
Designer56
Цитата(rudy_b @ Nov 21 2008, 20:08) *
Это легко преодолевается, но я пока не понял, что же все-таки нужно автору.

Этог никто так и не понял до конца...
Stanislav
Цитата(Алфизик @ Nov 21 2008, 11:26) *
Спасибо за совет. С пассивными фильтрами я имею дело ежедневно в течение лет десяти, и надеюсь, с их принципом действия знаком достаточно.
Извиняюсь, если написал что-то неправильно, но Вы меня пока что не убедили.

Цитата(Алфизик @ Nov 21 2008, 11:26) *
...Я знаю, что падение напряжения неизбежно. Я хочу его уменьшить, 2В - это слишком много. Мне попадались изделия с падением 0.5 Вольта на токах порядка 10 Ампер и подавлением уровня 100dB на частотах начиная с 50-60 Герц. Мне бы тоже хотелось сделать нечто подобное. Для этого, собственно, я и открыл эту тему.
Ладно, давайте лабать.
Для начала, предлагаю определиться, что считается помехой? Нужны цифры, а не слова. Причём обоснованные, измеренные и выстраданные. Параметры источника, потребителей, соединительных проводов - должны быть исчерпывающими.
Далее, что есть подавление помехи? Тоже только цифры, без разглагольствований.
Иначе получите ещё десяток страниц добрых советов, не продвинувшись к решению задачи не на шаг.

Цитата(Designer56 @ Nov 21 2008, 19:41) *
Этог никто так и не понял до конца...
А я - с конца... С тем же результатом...
wim
Цитата(Алфизик @ Nov 21 2008, 11:26) *
Я знаю, что падение напряжения неизбежно. Я хочу его уменьшить, 2В - это слишком много. Мне попадались изделия с падением 0.5 Вольта на токах порядка 10 Ампер и подавлением уровня 100dB на частотах начиная с 50-60 Герц. Мне бы тоже хотелось сделать нечто подобное. Для этого, собственно, я и открыл эту тему.

Подавление пульсаций в активном фильтре происходит за счет отрицательной обратной связи. Хотите подавить их на 100 дБ - примерно такое должно быть усиление в петле. Задача решаемая, но нетривиальная. ОУ широкого применения тут вряд ли подойдут. Вот, можете глянуть, как буржуйские товарисчи решали подобную задачку:
http://www.hamill.co.uk/pdfs/aearffui.pdf
Кстати, фильтр с "подавлением уровня 100dB на частотах начиная с 50-60 Герц" - это Ваша фантазия. У активного фильтра подавление пульсаций будет ухудшаться с ростом частоты. smile.gif
sera_os
Цитата(Алфизик @ Nov 20 2008, 15:29) *
... Допустим, от одного источника питаются несколько нагрузок. Одна из нагрузок производит помехи, и нужно сделать так, чтобы эти помехи не попадали на остальные нагрузки.

А что мешает подавлять помехи прямо на нагрузке? Например, в случае борьбы с выбросом самоиндукции индуктивности, ставят параллельно ей диод.
Евгений Германович
А у меня возник нехороший вопрос,а куда втыкать активный фильтр?С П-образным LC всё ясно и понятно-он задавит чтото и со стороны общего(чистого питания,ясли я правильно понял автора) и со стороны пакастящей нагрузки.Активный фильтр на 2 стороны работать не будет.Что должен очистить активный фильтр?
rudy_b
Цитата
Вот, можете глянуть, как буржуйские товарисчи решали подобную задачку:

Сложновато, можно сделать намного проще.
wim
Цитата(rudy_b @ Nov 22 2008, 16:42) *
Сложновато, можно сделать намного проще.

Как, если не секрет?
Автор хочет...
Цитата
... с падением 0.5 Вольта на токах порядка 10 Ампер и подавлением уровня 100dB на частотах начиная с 50-60 Герц...

Меня терзают смутные сомнения, что сильно просто не получиццо. Усиление в петле 100 дБ хоть так, хоть эдак, но обеспечить надо.
stells
может и ерунду изобразил, покритикуйте:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
резистор R2 имеет номинал, обеспечивающий падение напряжения на нем, равное Uкэ (для того, чтобы транзистор открывался). допустим Uкэ = 0,5В, тогда для 10А это 0,05 Ом, лучше дросселек поставить с таким активным сопротивлением. резистор R1 выбирается исходя из характера помехи от нагрузки и обеспечивает постоянство напряжения на конденсаторе C1. параметры делителя на резисторах R3 и R4 расчитываются таким образом, чтобы обеспечить рабочую точку транзистора в начале линейной части выходной характеристики. Ur4 = Uвых - Uбэ + Uкэ = Uвых - 0,2В
когда нагрузка потребляет постоянный ток и напряжение на делителе постоянно, транзистор "почти закрыт". если ток нагрузки начинает увеличиваться и напряжение на делителе падает, транзистор начинает приоткрываться и "подкачивает" запасенную конденсатором энергию в нагрузку.
параметрический стабилизатор короче с "подкачкой" запасенной энергии.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2024 Invision Power Services, Inc.