Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Источник тока на INA169
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Обратная Связь, Стабилизация, Регулирование, Компенсация
ivainc1789
На рис. приведена схема источника тока на INA169. Пока обратная связь разомкнута, измерения тока шунта проходят нормально и все соответствует даташиту и реальным измерениям. Как только замыкаю цепь обратной связи - получаю генерацию на частоте примерно 66Hz. Есть мнение, что по цепи обратной связи не хватает быстродействия. Подскажите, возможно ли использование INA169 в петле авторегулирования в принципе? Или лучше применить другую элементную базу?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
тау
У вас большое (слишком) усиление в открытой петле и полюс передаточной характеристики от С30 С31 с R нагрузки не дают спокойно жить.
Уменьшите усиление для начала. Vt6- Vt7 фтопку, Vt5 включите по схеме с Кv<1.
DA10 ни к чему - лишний.
Herz
И добавьте резистор параллельно С21 - нехорошо, что ОС совсем разомкнута по постоянному току.
ivainc1789
1. Удалилил VT6, VT7, R31, R32. Точку соединения R28 и R29 соединил с затвором. Этого оказалось недостаточно, генерация осталась примерно такая же, но сильно зависела от R нагрузки. Все ли правильно проделано?
2. Решил далее "давить" коэфф. усиления. Параллельно C21 ставил резисторы от 100к вниз и только при 15к генерация стала прерываться, а менее 10к исчезла совсем. При уменьшении уставки по току генерация появилась вновь, поэтому этот резистор пришлось уменьшить до 4k7, чтобы схема стала устойчива окончательно в требуемом диапазоне токов. Все ли правильно?
Осциллограмма на выходе INA169 выродилась в постоянное напряжение равное REF1V5, что и требовалось.
Но остался вопрос на будущее - можно ли как-то заранее прикинуть требуемый коэфф усиления цепи обратной связи, не прибегая к сложным мат выкладкам? Моделирование в Микрокапе подтвердило работоспособность данной схемы, а на практике оказалось все иначе... Или программы моделирования не отслеживают такие процессы?
Herz
Вы на правильном пути. Но, чтобы разобраться окончательно, давайте поймём предназначение Вашей схемы. Что от чего должно зависеть и в какой степени.
ivainc1789
Цитата(Herz @ Oct 2 2009, 02:01) *
Вы на правильном пути. Но, чтобы разобраться окончательно, давайте поймём предназначение Вашей схемы. Что от чего должно зависеть и в какой степени.


Привожу более подробную схему, она сейчас смакетирована. Это часть лабораторного блока питания. Если с режимом стабилизации напряжения на выходе не было особых проблем, в режиме источника тока они последовали одна за другой. Задача ставилась в получении источника тока от нескольких миллиампер до 100-200mA или больших значений, если возможно, без усложнения схемы. Схема имеет следующие особенности:
1. Источник VCC25 программно управляется от ATmega32 в диапазоне 0...25V.
2. В качестве нагрузочного резистора RL для INA169 использую цифровой потенциометр на 256 позиций. Сейчас установлено 50к.
3. Диапазон common mode input voltage range у INA169 начинается от 2.7 вольт, что требует применения источника отрицательного напряжения. Например, если выход источника тока вообще замкнуть, это привело бы к неудаче, если INA169 питается от однополярного источника. Я не уверен, что изготовитель допускает работу ИС от двуполярного источника... Но на макете это работает...
4. Как возможно следует из даташита, INA169 не может измерить малые токи. Слишком большое смещение и ошибка на малых напряжениях шунта. Я рассматривал вопрос применения прецизионных операционных усилителей для моей задачи, но не рискнул пока идти по этому пути - там свои сложности.

Итак, проблемы:
1. Расчет цепи обратной связи. Режим источника тока с замкнутыми щупами на выходе невозможен, приводит к перегрузке и вылету самовосст предохранителя. Автогенерацию я победил, но обеспечить нормальную работу в диапазоне пока не смог.
2. Калибровку такой схемы и INA169 сделать пока затрудняюсь. Проблема в том, как посчитать ошибки в присутствии цифрового потенциометра, у которого допуск на номинал +-30%. Там как бы получается замкнутый круг, слишком много неизвестных.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Herz
Создать универсальный источник напряжения и тока вообще очень непросто. Ключевая, пожалуй, трудность здесь в том, что в различных режимах источник должен иметь различную нагрузочную характеристику. Источник напряжения должен иметь минимальное выходное сопротивление, источник тока - близкое к бесконечности. В пограничных режимах, в моментах смены режима стабилизации добиться устойчивости петли регулирования достаточно сложно. Работа Вашей схемы в режиме источника тока осложняется огромной ёмкостью выходного фильтра. С одной стороны, эта ёмкость не даёт стабилизатору тока "развить достаточного быстродействия", формируя, как уже говорил уважаемый тау, дополнительный полюс передаточной характеристики, с другой стороны - разряд этой ёмкости на нагрузку никак не контролируется схемой - и энергия, накопленная в ней, наверняка повредит нагрузку, ибо импульсный ток разряда ограничен лишь шунтом и сопротивлением самой нагрузки. Поэтому регулирующий элемент - полевик - следует перенести ближе к выходу, за ёмкости. Кроме того, выбор INA169 в качестве элемента цепи регулировки тока мне кажется не совсем удачным. И совсем неудачным способ задания тока. Если контроллер легко справляется с регулированием напряжения VCC25, то почему таким же образом не организовать регулировку тока вместо применения весьма грубого цифрового потенциометра?
ivainc1789
Цитата(Herz @ Oct 2 2009, 15:08) *
Поэтому регулирующий элемент - полевик - следует перенести ближе к выходу, за ёмкости.
Это в принципе равнозначно (?) удалению этих емкостей в данной схеме, так как источник VCC25 имеет 2000uF на выходе. Как-то я привык в прошлом к линейным стабилизаторам с большой емкостью на выходе, вот и решил "подстраховаться"...

Цитата
Кроме того, выбор INA169 в качестве элемента цепи регулировки тока мне кажется не совсем удачным.

Возможно и так, я выбрал ее из-за выхода по току и желании изменять Ку в широком диапазоне возможных выходных токов. Сейчас я бы наверное использовал что-нить типа AD8551, причем именно на "высокой" стороне... Ведь такой вариант намного лучше, если требуется выдавать малые токи?

Цитата
Если контроллер легко справляется с регулированием напряжения VCC25, то почему таким же образом не организовать регулировку тока вместо применения весьма грубого цифрового потенциометра?
А так и есть, сигнал REF1v5 - это ни что иное как выход DACа, управляемого AVR, но отказаться от цифр потенциометра все равно не удается, т. к. макс. напряжение Vina на малых токах стремится к нулю даже при максимальном усилении RL=100к, Ку=100. Выход здесь в возможности уменьшать опору вплоть до нуля, что и сделано. Но тогда задача в том, чтобы "побороть" большое напр смещения INA169 (1mV макс, 0,2mV тип) в режимах малого сигнала. К сожалению, сделать автоматическую калибровку в моей схеме представляется невозможным. Максимум, это измерить высокоточным авометром смещение и использовать как константу в программе... И вообще, при использовании подобных измерений нужно наверное весь аналог переводить на двуполярное питание.... Но это на будущее...
Действительно, универсальный источник тока/напряжения вряд ли получится, но хотелось бы все же попробовать получить на выходе 1mA +- 5%. Нереально?
Herz
Цитата(ivainc1789 @ Oct 2 2009, 14:15) *
Это в принципе равнозначно (?) удалению этих емкостей в данной схеме, так как источник VCC25 имеет 2000uF на выходе. Как-то я привык в прошлом к линейным стабилизаторам с большой емкостью на выходе, вот и решил "подстраховаться"...

Это потому, что Вы рассматрывали стабилизаторы напряжения. В этом режиме, кстати, я так понял - VT8 не участвует в регулировании, он просто полностью открыт? Тогда ёмкости Ваши никуда не денутся, просто к выходному сопротивлению источника добавится сопротивление открытого канала.
Цитата
Действительно, универсальный источник тока/напряжения вряд ли получится, но хотелось бы все же попробовать получить на выходе 1mA +- 5%. Нереально?

Ну, считайте сами. При сопротивлении шунта в 0,3 Ом это 0,3мВ падения на нём против 0,2-1мВ напряжения смещения. А ведь у него есть ещё и дрейф... Так что придётся выбрать ИУ получше. Или хотя бы сопротивление шунта увеличить. Реле в Вашей схеме нельзя применить? Задача бы упростилась.
ivainc1789
Цитата(Herz @ Oct 2 2009, 19:33) *
Это потому, что Вы рассматрывали стабилизаторы напряжения. В этом режиме, кстати, я так понял - VT8 не участвует в регулировании, он просто полностью открыт? Тогда ёмкости Ваши никуда не денутся, просто к выходному сопротивлению источника добавится сопротивление открытого канала.

VT8 - регулирующий элемент для обоих режимов: источника тока и напряжения. Переключение режимов сделано с помощью регулирования опор, на схеме к нижнему VD1 подключен выход еще одного OPA340 канала стабилизатора напряжения, схема сравнения такая же как у DA7. Обратная связь заведена с делителя напряжения на выходе. Задрав опору можно откл канал, соотв шоттки закроется и не будет мешать др каналу работать...

Цитата
Ну, считайте сами. При сопротивлении шунта в 0,3 Ом это 0,3мВ падения на нём против 0,2-1мВ напряжения смещения. А ведь у него есть ещё и дрейф... Так что придётся выбрать ИУ получше. Или хотя бы сопротивление шунта увеличить. Реле в Вашей схеме нельзя применить? Задача бы упростилась.

Это понятно по смещению. Более того, если пока забыть про смещение: при токе в шунте 1mA напряжение на выходе INA169 будет всего 30mV даже при Кina=100. Тогда усилитель DA7 с Ku~2 просто не вытянет такой слабый сигнал и VT8 не войдет в режим, останется закрыт. Отсюда можно извлечь условие на минимальное знач Кu=2500/30=83. То есть основное усиление нужно иметь не в INA169 а в DA7, потому что в нем проще организовать каскад с переменным коэфф усиления и эффективно управлять Ku всей петли во всем требуемом диапазоне выходных токов. Или я ошибаюсь?
То есть сейчас становится ясно, что самое главное высокоточно снять полезный сигнал с шунта, а усиление сделать в последующих каскадах и в требуемых величинах...
Реле можно применить, но придется делать навесом. Идею не совсем понял... Шунт увеличивать нежелательно, у блока питания нужно обеспечить выходной ток до 3A (в режиме ист напр с отсечкой по току) как рабочий режим. При таком токе я и так уже получаю на шунте 0.9V, что едва терпимо для INA169.
Herz
Я не совсем понял: если VCC25 - уже регулируемое контроллером напряжение, то для чего дополнительный регулирующий элемент?
Усиление каскада на DA7 легко можно поднять - я думаю, после перенесения полевика за электролиты проблема с устойчивостью упростится и колебаний не возникнет и на более высоком КУ. Возможно, придётся добавить ёмкость параллельно резистору ОС, увеличив интегрирующие свойства, но нежелательно... И ещё. Рассматривайте резистор на его входе, как нагрузку для INA169, помня про эквипотенциальность входов ОУ в линейном режиме. Рассчитать будет проще. Про реле я упоминал, чтобы Вы задумались о разбивке выходных параметров на диапазоны. К примеру, для режима источника тока (в коем и актуален шунт) его сопротивление глубоко до лампочки, лишь бы ограничения не нарушались...
ivainc1789
Цитата(Herz @ Oct 3 2009, 01:41) *
Я не совсем понял: если VCC25 - уже регулируемое контроллером напряжение, то для чего дополнительный регулирующий элемент?

Структура моего блока питания суть последовательное соединение модулей: источник 30V(3Amax) => понижающий импульсный преобразователь(TL494) => линейный регулятор напряжения/тока(VT8) => выход. На первый взгляд, линейный регулятор лишний, ведь источник тока и напряжения можно было организовать и на TL494, но управлять ключом имп стабилизатора напряжения при малых вых напряжениях затруднительно. А с линейником мне удалось обеспечить вых напряжения 100mV...25V с шагом 100mV довольно легко. Кроме того, спектр чистота выхода линейника не сравнится с выходом импульсника, что тоже плюс.
В режиме ист тока VCC25=25V всегда, а VT8 регулирующий элемент с приведенной выше эквивалентной схемой.
Сейчас я вынес электролиты на выход, за шунт. Теперь вроде бы они не должны ограничивать быстродействие петли, что и подтвердилось осциллограммами. Эти электролиты можно рассматривать как емкостную составл R нагрузки, которая есть у любого подключаемого устройства.
Цитата
Усиление каскада на DA7 легко можно поднять - я думаю, после перенесения полевика за электролиты проблема с устойчивостью упростится и колебаний не возникнет и на более высоком КУ.

Действительно, теперь нет низкочастотной генерации, на выходе DA7 теперь высокочастотный пакет амплитудой около вольта с пост сост около 2 вольт. И пока это так, все работает нормально. Однако с увеличением Kda7 ампл пакета увеличивается и усилитель входит в насыщение по 0 и 5V что естественно нарушает процесс регулирования и ток выхода прыгает в некоторых пределах. Вообще невозможно пока поднять Кda7 больше 2. И при этом Kina=100 невозможно уменьшить, т. к. это приведет к меньшему усилению и без того слабого сигнала шунта. Сейчас выдать токи менее 50mA невозможно, т. к. малый Кda7=2 не может "разогнать" VT8, последний постоянно закрыт. Вообщем коэфф усиления в петле распределен неправильно и в данной схемной реализации скорректировать это пока не смог.
Цитата
Возможно, придётся добавить ёмкость параллельно резистору ОС, увеличив интегрирующие свойства, но нежелательно...

Хм, надо щас попробовать ).
Herz
Цитата(ivainc1789 @ Oct 3 2009, 17:38) *
Кроме того, спектр чистота выхода линейника не сравнится с выходом импульсника, что тоже плюс.

Это так, но только когда сравниваются импульсный и релейный регулятор. Если же в одной схеме используются оба (как у Вас) и линейный стоит после импульсного, спектр выхода лучше практически не становится. То, что нельзя задавить фильтром, линейный также не способен задержать. Так что достаточно, пожалуй, было бы активного фильтра, включенного в общую ОС для компенсации падения на нём.
Цитата
В режиме ист тока VCC25=25V всегда, а VT8 регулирующий элемент с приведенной выше эквивалентной схемой.
Сейчас я вынес электролиты на выход, за шунт. Теперь вроде бы они не должны ограничивать быстродействие петли, что и подтвердилось осциллограммами. Эти электролиты можно рассматривать как емкостную составл R нагрузки, которая есть у любого подключаемого устройства.


Ну, не у любого... Я всё же считаю, что правильнее перенести их назад, до полевика. Ведь они снижают выходное сопротивление схемы в режиме источника тока и реально опасны для нагрузки, чувствительной к импульсным токам. А в режиме источника напряжения, раз они есть у любого подключаемого устройства, то и тоже ни к чему в БП. biggrin.gif
dimka76
Цитата(ivainc1789 @ Oct 2 2009, 10:13) *
Привожу более подробную схему, она сейчас смакетирована. Это часть лабораторного блока питания. Если с режимом стабилизации напряжения на выходе не было особых проблем, в режиме источника тока они последовали одна за другой. Задача ставилась в получении источника тока от нескольких миллиампер до 100-200mA или больших значений, если возможно, без усложнения схемы.


Коэффициент усиления по постоянному току при разомкнутой цепи обратной связи должен быть бесконечность!!!
В пропорциональном регуляторе (во что вы превратили свою схему) ошибка установки = ((Uвых/К) - Uоп)/коэф.усил.регулятора.
Следовательно чем больше коэффициент усиления регуляторы, тем меньше ошибка.
С другой стороны в П-регуляторе коэффициент усиления по постоянке равен коэффициенту усиления по переменке, следовательно возникает автогенерация.
Для ее устранения надо снизить коэффициент усиления по переменке. При этом снизится быстродействие. Например у лабораторного источника питания MASTECH HY3003F-2 постоянная времени по цепи стабилизации тока составляет примерно 10 mS.
Следовательно перейти к интегральному регулятору (И-регулятору). У него как раз коэффициент усиления по постоянке бесконечность, а коэффициент усиления по переменке частотнозависимый и регулируемый вами.
И для интегрального регулятора ВСЯ ИНЕРЦИОННОСТЬ ДОЛЖНА БЫТЬ СОСРЕДОТОЧЕНА В ОДНОМ МЕСТЕ. В вашем случае это место С21.
Рекомендации такие снизить емкости С30 и С31 и в последуюшем в подключаемом приборе на входе не должно быть больших емкостей.
Выкинуть R31 и конденсатором C21 добиваться отсутствия возбуждения.
Параллельно R28 поставьте стабилитрон для защиты затвора от перенапряжения. R29 можно вообще 10 Ом поставить.

В идеале лучше применить ПИД-регулятор, но это сложнее.

Все позиционные обозначения по второй схеме.
Herz
Цитата(dimka76 @ Oct 8 2009, 14:52) *
Коэффициент усиления по постоянному току при разомкнутой цепи обратной связи должен быть бесконечность!!!

Да-да! И все применяемые компоненты должны быть идеальными!!!

Цитата
С другой стороны в П-регуляторе коэффициент усиления по постоянке равен коэффициенту усиления по переменке, следовательно возникает автогенерация.

Это новое слово в теории устойчивости. a14.gif
Цитата
И для интегрального регулятора ВСЯ ИНЕРЦИОННОСТЬ ДОЛЖНА БЫТЬ СОСРЕДОТОЧЕНА В ОДНОМ МЕСТЕ.


Откуда такая категоричность в суждениях?
dimka76
Цитата(Herz @ Oct 8 2009, 22:33) *
Да-да! И все применяемые компоненты должны быть идеальными!!!
Это новое слово в теории устойчивости. a14.gif


Вот только ерничать не надо.

Цитата(Herz @ Oct 8 2009, 22:33) *
Откуда такая категоричность в суждениях?


Чтобы ФЧХ и АЧХ была такая, что возбуждение отсутствует.
TSerg
>Чтобы ФЧХ и АЧХ была такая, что возбуждение отсутствует.

Набор слов.
Herz
Цитата(dimka76 @ Oct 9 2009, 07:04) *
Вот только ерничать не надо.

Ну, так чепухи не пишите.
Цитата
Чтобы ФЧХ и АЧХ была такая, что возбуждение отсутствует.


И какая же "такая"? Как это соотносится со сосредоточением "всей инерционности в одном месте"?
ivainc1789
Привожу окончательную схему макета, какой она реализована изначально на PCB. К сожалению, с такой структурой этой схемы поставленную задачу совмещения источника тока и напряжения в одном "блоке питания" решить не удается, теперь уже по понятным причинам. Взять к примеру С32: ист напряжения он необходим, а ист тока - недопустИм. Единственный выход на мой взгляд, разделять выходы или ставить реле и переключать выход. Ставить эл магн реле очень бы не хотелось...
Кроме того, на выходах DA7 и DA8 ВЧ пакеты в режиме регулирования достигают порядка 1вольта и как только "встречаются" на базе VT5 "блок питания" начинает работать неустойчиво в любом режиме. Это не допускает режим источника напряжения с автоматическим ограничением тока на заданном пользователем уровне. Мне кажется, что реализация этого режима возможна на TL494 как и источников тока и напряжения по отдельности. Там управление идет в цифре и возможно эффективное ограничение как по току так и по напряжению, и даже вышеупомянутый режим. Как считаете?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
dimka76
Цитата(ivainc1789 @ Oct 9 2009, 14:17) *
Привожу окончательную схему макета, какой она реализована изначально на PCB. К сожалению, с такой структурой этой схемы поставленную задачу совмещения источника тока и напряжения в одном "блоке питания" решить не удается.....


Удается.
Сам для дома такой делал, только и стабилизатор напряжения и стабилизатор тока реализованы на одном единственном регулирующим элементе, а схемы управления разделенные, но одна имеет возможность воздействовать на другую.

И у меня коэфиициент усиления по постоянному току = коэфиициенту усиления операционника на постоянном токе!!!

А как по-вашему сделаны все промышленные лабораторные блоки питания, работающие по принципу ограничения тока???
Justin
Цитата(ivainc1789 @ Oct 9 2009, 17:17) *
Привожу окончательную схему макета, какой она реализована изначально на PCB. К сожалению, с такой структурой этой схемы поставленную задачу совмещения источника тока и напряжения в одном "блоке питания" решить не удается, теперь уже по понятным причинам. Взять к примеру С32: ист напряжения он необходим, а ист тока - недопустИм. Единственный выход на мой взгляд, разделять выходы или ставить реле и переключать выход. Ставить эл магн реле очень бы не хотелось...
Кроме того, на выходах DA7 и DA8 ВЧ пакеты в режиме регулирования достигают порядка 1вольта и как только "встречаются" на базе VT5 "блок питания" начинает работать неустойчиво в любом режиме. Это не допускает режим источника напряжения с автоматическим ограничением тока на заданном пользователем уровне. Мне кажется, что реализация этого режима возможна на TL494 как и источников тока и напряжения по отдельности. Там управление идет в цифре и возможно эффективное ограничение как по току так и по напряжению, и даже вышеупомянутый режим. Как считаете?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

А может сделать както так:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Напряжение Vlim определяет какой максимальный ток будет протекать через нагрузку, Imax=Vlim/Rs.
Единственная проблема в том, что не будет честного источника тока, потомучто пока ток не достигнет Imax, схема будет работать как источник напряжения. Хотя лабораторные источники работают именно так.
Ну и желательно взять операционник с rail-to-rail входом.
Herz
Цитата(ivainc1789 @ Oct 9 2009, 12:17) *
Взять к примеру С32: ист напряжения он необходим, а ист тока - недопустИм. Единственный выход на мой взгляд, разделять выходы или ставить реле и переключать выход. Ставить эл магн реле очень бы не хотелось...

Да нет, выход есть, но мороки много. Реле, конечно, не обязательно - есть источники, обходящиеся без механических переключений режимов. Насчёт С32 тоже преувеличение, пожалуй. Так уж он необходим?
Цитата
Кроме того, на выходах DA7 и DA8 ВЧ пакеты в режиме регулирования достигают порядка 1вольта и как только "встречаются" на базе VT5 "блок питания" начинает работать неустойчиво в любом режиме. Это не допускает режим источника напряжения с автоматическим ограничением тока на заданном пользователем уровне. Мне кажется, что реализация этого режима возможна на TL494 как и источников тока и напряжения по отдельности. Там управление идет в цифре и возможно эффективное ограничение как по току так и по напряжению, и даже вышеупомянутый режим. Как считаете?

Постоянная времени Ваших интеграторов на DA7 и DA8 выглядит недостаточной, отсюда и ВЧ-пакеты. Увеличивайте ёмкости С21 и С22. Резистор R31 также наверняка можно смело увеличить на пару порядков. Кстати, убрав резистор из цепи затвора VT8, Вы подвергаете его опасности! Прикиньте максимальное обратное Uзи.
А в контроллерах типа TL494 и им подобных реализуется тот же подход. Зачастую даже проще - ток стабилизировать не требуется, а лишь ограничивать.

Цитата(Justin @ Oct 9 2009, 14:02) *
А может сделать както так:

Так это то же, только в профиль. Шунт перенесен в цепь "земли". Мониторинг тока облегчается, но неудобство с плавающей нагрузкой добавляется. В целом, принцип регулирования и проблемы устойчивости те же.
ivainc1789
Цитата
Удается.
Сам для дома такой делал, только и стабилизатор напряжения и стабилизатор тока реализованы на одном единственном регулирующим элементе, а схемы управления разделенные, но одна имеет возможность воздействовать на другую.И у меня коэфиициент усиления по постоянному току = коэфиициенту усиления операционника на постоянном токе!!!А как по-вашему сделаны все промышленные лабораторные блоки питания, работающие по принципу ограничения тока???
А на вашу схему можно взглянуть, хотя бы частично? В личку? Как сделаны промышленные - толком не знаю, но тут писали, что щелкают, ой щелкают они своими релюшками... biggrin.gif А в моем корпусе весь объем уже выбран, даже думаю будут проблемы с перегревом при макс выходе - для естеств охлажд просто "нет места". )))
Цитата
А может сделать както так:
Я рассматривал вопрос измерений на low-side, но там проще с измерением тока, сложнее с напряжением - нагрузка уже оторвана от земли. Прецизионных операционников тогда не было под рукой да и с отриц напряжением я бы тогда не догадался связываться. Сейчас для высокоточных измерений я бы однозначно попробовал low-side, т. к. привязать высокоточный AD8551 на высокой стороне совсем не получилось, можете взглянуть на схему. В таком включении AD8551 сразу выходит из строя - я так и не понял, почему. Ориентировался на такую же вроде схему из даташита на OPA333.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Цитата
Насчёт С32 тоже преувеличение, пожалуй. Так уж он необходим?
В принципе нет, но без него и подключенной нагрузки идет такооой генереж на выходе, что LCD просто не в состоянии такое усреднять. Как я пользователю покажу такое напряжение? Ну не вешать же на дисплей плакат типа у вас на выходе 5V, он ведь и измерить может, а там несколько килогерц амплитудой 5 вольт. Жуть...
Цитата
Увеличивайте ёмкости С21 и С22. Резистор R31 также наверняка можно смело увеличить на пару порядков.
Емкости приходится увеличивать до неск микрофарад. Буду пробовать еще, но... нужно постоянку получить в итоге? Имею ввиду выходы интеграторов?
Цитата
Кстати, убрав резистор из цепи затвора VT8, Вы подвергаете его опасности! Прикиньте максимальное обратное Uзи.
Да, про это не подумал, надо вернуть...
В итоге, если есть мнение, что данная схема живуча, попробую еще повозиться, но задача не терпит компромиссов: нужны три режима - ист тока, ист напряж, ист напряж с автоограничением тока. Пользовательский софт уже написан, тут проблем нет...
Herz
Цитата(ivainc1789 @ Oct 9 2009, 16:56) *
В принципе нет, но без него и подключенной нагрузки идет такооой генереж на выходе, что LCD просто не в состоянии такое усреднять. Как я пользователю покажу такое напряжение? Ну не вешать же на дисплей плакат типа у вас на выходе 5V, он ведь и измерить может, а там несколько килогерц амплитудой 5 вольт. Жуть...

Да нет, что-то тут не то. Усреднять, конечно, можно как угодно, тут для МК невозможного нет, но колебаний быть не должно в принципе. Я бы (тоже из-за консерватизма rolleyes.gif ) оставил бы где-то на 1мкф конденсатор, да минимальную нагрузку, чтобы выход " в воздухе" не болтался. Тут, кстати, на поведение схемы до шута это будет сделано или после - не должно влиять.
Цитата
Емкости приходится увеличивать до неск микрофарад. Буду пробовать еще, но... нужно постоянку получить в итоге? Имею ввиду выходы интеграторов?

Да, конечно.
dimka76
Цитата(ivainc1789 @ Oct 9 2009, 18:56) *
А на вашу схему можно взглянуть, хотя бы частично? В личку?


Можно, в понедельник постараюсь не забыть.

Цитата(ivainc1789 @ Oct 9 2009, 18:56) *
Как сделаны промышленные - толком не знаю, но тут писали, что щелкают, ой щелкают они своими релюшками...


Релюшки переключат обмотки силового трансформатора, чтобы поддерживать падение напряжения на регулирующем элементе (а следовательно и рассеиваемую мощность) на приемлемом уровне (точных цифр привести не могу, дабы этот параметр на совести разработчика ).
ivainc1789
Постарался бороться с ВЧ пакетами на выходах DA7 и DA8.
1. Увеличил R31 до 560к и подобрал емкость 150n ему в параллель - таки получил постоянку на выходе DA7 и нормальную установку тока, но только от 50mA. Токи ниже 50mA задать невозможно. При этом канал регулирования по напряжению был выключен заданием макс опоры 2v5 на DA8. Но чаще нужны ведь как раз мелкие токи от неск миллиампер, так что такой ист тока нахрен нужен...
2. Теперь стал настраивать канал по напряжению - DA8. Установить резистор параллельно C22 не представляется возможным - сразу появляется ошибка установки напряжений во всем диапазоне. Из схемы ведь ясно, что обратная связь по постоянке у DA8 будет влиять на делитель на R34,35,36. Тут надо делитель тогда изолировать например применив такой же вариант как DA10. Далее. Подбор емкости C22 не только не уменьшает ВЧ пакет на выходе DA8, но даже слегка увеличивает его. Вообщем тут получить чистую постоянку на выходе пока не могу...
Herz
Да, капризная получилась схема... biggrin.gif А что значит: "Токи ниже 50mA задать невозможно"? Что происходит при уставке меньших токов?
Со стабилизатором напряжения и вовсе чудеса. Попробуйте начать с него. Выбросьте пока диод VD4, от резистора R25 тоже можно избавиться, правый по схеме вывод С22 попробуйте перенести на выход, соединив с верхним выводом R34. Таким образом сделав частотозависимой всю петлю ООС. Параллельно ему резистор, конечно, не нужен. Добейтесь устойчивой работы - это ведь тривиальное включение, затем подключайте другой канал. Выбранный полевик ещё, считаю, плохо подходит для данного применения, почему бы Вам не заменить его биполярным?
ivainc1789
Цитата(Herz @ Oct 10 2009, 13:42) *
Да, капризная получилась схема... biggrin.gif А что значит: "Токи ниже 50mA задать невозможно"? Что происходит при уставке меньших токов?
Нашел ошибку в программе, для токов менее 50mA значение опоры вычислялось неверно. Сейчас все правильно устанавливается, даже смог установить 1mA на выходе на нагрузочном резисторе 75Ом, 2Вт. Единственная оставшаяся беда - набегание линейной ошибки при увеличении уставок по току. Но думаю, это потому, что схема еще не откалибрована... Теперь с источником тока пока закончу, результат есть, хоть и скромный )))).
Чудеса со стабилизатором напряжения полностью прекратились после замены DA8!!! Со старым никакие танцы с бубном не помогли подавить генерацию. Выкинуть его, что ли? После замены DA8 вернул R25=4k7, C22=47n и вуаля - все заработало как надо!
Теперь начинаются калибровочные процедуры. Перед изготовлением макета я специально на эту тему не думал и поэтому спец мер никаких не предпринимал - делаю пока устройство для дома. Но все же хотелось бы понять - возможно в данной схеме не заставлять пользователя подключать какие-либо прецизионные элементы для калибровки, а реализовать ее как полностью автоматическую внутреннюю процедуру? Как правильно это сделать?
dimka76
Цитата(ivainc1789 @ Oct 10 2009, 21:47) *


вот моя схема

схема
внешний вид 1
внешний вид 2
ivainc1789
Цитата(dimka76 @ Oct 12 2009, 12:25) *


По всем ссылкам тока схема ))))...
Herz
Цитата(ivainc1789 @ Oct 12 2009, 14:20) *
По всем ссылкам тока схема ))))...


Такую схему не стыдно и трижды показать! a14.gif
Herz
Цитата(ivainc1789 @ Oct 10 2009, 19:47) *
Теперь начинаются калибровочные процедуры. Перед изготовлением макета я специально на эту тему не думал и поэтому спец мер никаких не предпринимал - делаю пока устройство для дома. Но все же хотелось бы понять - возможно в данной схеме не заставлять пользователя подключать какие-либо прецизионные элементы для калибровки, а реализовать ее как полностью автоматическую внутреннюю процедуру? Как правильно это сделать?

Мне кажется, эта проблема надумана. Если Вы делаете устройство "для дома" в одном-двух экземплярах и вынуждены применять в нём то, что есть - откалибруйте "вручную", спешить некуда. Если же прибор для серии, то правильный выбор компонентов и расчёт погрешности (загляните в "Искусство схемотехники", гл.7) обеспечит повторяемость параметров автоматически. К тому же, блок питания - не измерительный прибор, требующий средств калибровки. Встраивать в него некие "эталоны" абсурдно, ибо точности шунтов, делителей, усилителей, источника опоры и т.д. должно быть и так вполне достаточно.
dimka76
Цитата(Herz @ Oct 12 2009, 16:29) *
Такую схему не стыдно и трижды показать! a14.gif


Не понял, это издевательство?
Если ДА, то тогда бы лучше сказали, что именно, по вашему, там не так, и внешний вид тогда не покажу wink.gif
Herz
Цитата(dimka76 @ Oct 13 2009, 12:52) *
Не понял, это издевательство?
Если ДА, то тогда бы лучше сказали, что именно, по вашему, там не так, и внешний вид тогда не покажу wink.gif


biggrin.gif Да я и не просил, дело хозяйское. Но я лично... постеснялся бы такое выкладывать. (Вы рыбу в неё заворачивали?) Как правило, такое творчество как нарисовано, так и работает. Сохранил для наглядности, спасибо.
dimka76
Цитата(Herz @ Oct 13 2009, 15:58) *
Как правило, такое творчество как нарисовано, так и работает. Сохранил для наглядности, спасибо.


Да уж, оказывается теперь качество работы схемы определяется качеством оформительской работы.
Мне что ее нормоконтролю и военпредам может еще предъявить на утверждение.
Зачем тратит драгоценное время на украшательсво. Схема читабельна, наглядна и этого вполне достаточно.
Если вам по существу предъявить нечего, то зачем издеваться то!!!
Herz
Цитата(dimka76 @ Oct 13 2009, 14:04) *
Зачем тратит драгоценное время на украшательсво. Схема читабельна, наглядна и этого вполне достаточно.

По-моему, последнее как раз спорно... Но, может, я не прав и всем всё наглядно и понятно. "Украшательство" ни к чему, но если уж показывать схему другим, то можно было хоть перечертить её нормально? Пусть от руки, но не в стиле "тут играем, тут не играем, тут селёдку заворачиваем"... Не издевательства ради, поверьте: и нормоконтроль не зря придумали. Правильно оформленная схема не для красоты нужна, а для минимизации ошибок. И опыт показывает, что чем небрежнее подход, тем хуже результат. Как говорил мой коллега: надо делать хорошо, хуже само получится... biggrin.gif Ну, да ладно, Ваше дело.
ivainc1789
dimka76,
Интересно, а в каких пределах и с какой точностью измеряется ток в вашей схеме? Мне всегда казалось, что через шунт должен проходить ТОЛЬКО ток нагрузки, ну в крайнем случае еще и ток делителя для измерения напряжения (это ток, которым можно либо пренебречь либо считать для каждого вых напр и учитывать при индикации тока нагрузки). В первой версии моего макета шунт был включен также и я сел осциллом на шунт - там присутствуют узкие импульсы (работа силового транзистора на емкостную нагрузку), что не есть гут для измерения сигнала шунта.
ИМХО, шунт поэтому должен быть на выходе, даже после кондеров фильтра, и за ним делитель для измерения напр на нагрузке...
dimka76
Цитата(ivainc1789 @ Oct 14 2009, 09:08) *
Интересно, а в каких пределах и с какой точностью измеряется ток в вашей схеме? Мне всегда казалось, что через шунт должен проходить ТОЛЬКО ток нагрузки, ну в крайнем случае еще и ток делителя для измерения напряжения (это ток, которым можно либо пренебречь либо считать для каждого вых напр и учитывать при индикации тока нагрузки).


Этот шунт у меня служит в первую очередь для цепей стабилизации тока, а индикация вторична.
За прецизионностью я не гнался.
Цена деления индикатора тока и напряжения 0.01А и 0.01В соответственно.
Диапозон по току от 0 до 5А, по напряжению от 0 до 24В (верх точно не помню, т.к. редко нужны напряжения > 15В).
Калибровался по цифровому мультиметру, линейность хорошая во всем диапозоне.
ivainc1789
Цитата(Herz @ Oct 13 2009, 02:21) *
Мне кажется, эта проблема надумана. Если Вы делаете устройство "для дома" в одном-двух экземплярах и вынуждены применять в нём то, что есть - откалибруйте "вручную", спешить некуда. Если же прибор для серии, то правильный выбор компонентов и расчёт погрешности (загляните в "Искусство схемотехники", гл.7) обеспечит повторяемость параметров автоматически.

Верно, для дома можно и вручную, но оценить такую схему для производства тоже хотелось бы. Слышал, что добавление только одного подстроечного резистора сильно удорожает и усложняет процесс производства...
Цитата
К тому же, блок питания - не измерительный прибор, требующий средств калибровки. Встраивать в него некие "эталоны" абсурдно, ибо точности шунтов, делителей, усилителей, источника опоры и т.д. должно быть и так вполне достаточно.

Но ведь в нормальном блоке питания есть измерение тока и напряжения - так что это именно измерительный прибор, ИМХО. Даже если я откалибровал схему для напряжения 5 вольт по цифровому авометру, при перестройке на 25 вольт набегает ошибка и авометр показывает 25.1 вольта. Как определить источник ошибки? Грешу на нелинейность DAC и, соответственно, опоры. Кроме того, на эту погрешность несколько влияет и R25, из чего следует необходимость обязательной изоляции делителя.
Кстати, выход из строя в приведенной ранее схеме скорее всего происходит из-за низкой величины R6. В аналогичной схеме, найденной в Инете его величина достигает нескольких десятков килоом. Но как на самом деле рассчитывается, сходу сложно сказать, хотя на первый взгляд, нет проблем...
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Herz
Цитата(ivainc1789 @ Oct 16 2009, 07:13) *
Верно, для дома можно и вручную, но оценить такую схему для производства тоже хотелось бы. Слышал, что добавление только одного подстроечного резистора сильно удорожает и усложняет процесс производства...

Да нет, не самого производства. После изготовления плат требуется регулировка, это ручная операция и ускорить её очень сложно по сравнению с автоматизированными процессами. Кроме того, человеческий фактор... Поэтому часто, разрабатывая прибор для крупной серии, разработчик может заложить дороже комплектацию с целью снизить количество ручных операций. Для китайского производства, правда, всё наоборот. biggrin.gif
Цитата
Но ведь в нормальном блоке питания есть измерение тока и напряжения - так что это именно измерительный прибор, ИМХО.

Нет, это всё-таки не измерение, а ... контроль, что ли. Даже если он очень точный. Как здесь:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ведь это (контроль) собственных параметров. Вы не можете блоком питания пользоваться, как авометром для измерения напряжений и токов в других цепях.
Цитата
Даже если я откалибровал схему для напряжения 5 вольт по цифровому авометру, при перестройке на 25 вольт набегает ошибка и авометр показывает 25.1 вольта. Как определить источник ошибки? Грешу на нелинейность DAC и, соответственно, опоры.

Скорее, это погрешность коэффициента усиления усилителя ошибки, то есть делителя напряжения.
Цитата
Кстати, выход из строя в приведенной ранее схеме скорее всего происходит из-за низкой величины R6. В аналогичной схеме, найденной в Инете его величина достигает нескольких десятков килоом. Но как на самом деле рассчитывается, сходу сложно сказать, хотя на первый взгляд, нет проблем...

Нет, вряд ли. Ведь стабилитрон остаётся целым? Ищите ошибки в монтаже.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.