Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Устойчивость источника питания
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
Rostislav
Всем день добрый!!!

Суть проблемы: при работе реального источника питания в режиме стабилизации тока на нагрузке (резистор 3.9 Ом) наблюдаются выбросы с периодом 20 мс (50 Гц 07.gif ).

Пояснения к схеме: резистор R3 - нагрузка, на U3B выполнен ограничитель тока, резистор R9 - положительная обратная связь (компенсация падения выходного напряжения на датчике тока R8), V11 - ЦАП напряжения, V10 - ЦАП задатчика ограничителя тока.

Параметры источника питания: выходное напряжение - 0..+25(30)В, ток - 0..3А. Управление цифровое на PIC16 с выводом на ЖКИ. Дополнительно планируется сделать функцию плавного нарастания напряжения, имитацию провалов напряжения и помех, управление от ПК. Полную схему источника и ПО PIC`ка выложу по результатам доводки аналоговой части. smile.gif

ЗЫ. Борьбу за устойчивость (особенно на нагрузке типа "куллер") веду давно, но больших успехов нет. Конденсаторы C4, C6, C18, C17 и C12 положение спасают, но не до конца. Пульсаций напряжений по питанию ОУ и др. не наблюдал. sad.gif

Коллеги, пожалуйста, выручайте! Заранее благодарен за помощь!!! beer.gif
proxi
нагородииил как то ленно разбираться... обычно, если отбросить всю шушеру - источники тока и тд и тп должно быть 1 ну максимум 2 каскада с ОЭ тогда будет стабильно...как на картинке, Q1 главный ну и нагрузка Q11 токовое зеркало, регулирующий ОК дарлинктон всё остальное обслуживающее и все стабильно....

на схеме на дифпару Q4 Q5 подается синфазный сигнал, который плохо усиливается, можно перекроить схему, Q2 сделать источником тока ну и коллектор Q5 соеденить с коллектором Q2...колл Q4 с Vcc...
Rostislav
Цитата(proxi @ Feb 1 2010, 01:47) *
нагородииил как то ленно разбираться... обычно, если отбросить всю шушеру - источники тока и тд и тп должно быть 1 ну максимум 2 каскада с ОЭ тогда будет стабильно...как на картинке, Q1 главный ну и нагрузка Q11 токовое зеркало, регулирующий ОК дарлинктон всё остальное обслуживающее и все стабильно....

Спасибо за ответ!!! Но просто не получилось. Первый вариант был примерно по такой-же схеме, но:
1. требуется высокая точность установки напряжения (10 мВ) и тока (1 мА);
2. вытекает из 1-го - высокое усиление схемы = низкая устойчивость;
3. в предложеной схеме нет управляемого ограничения тока. smile.gif
ЗЫ. Кстати, схема с общим эмиттером, по определению неустойчива. smile.gif
proxi
Цитата(Rostislav @ Feb 1 2010, 01:02) *
Спасибо за ответ!!! Но просто не получилось. Первый вариант был примерно по такой-же схеме, но:
1. требуется высокая точность установки напряжения (10 мВ) и тока (1 мА);
2. вытекает из 1-го - высокое усиление схемы = низкая устойчивость;
3. в предложеной схеме нет управляемого ограничения тока. smile.gif
ЗЫ. Кстати, схема с общим эмиттером, по определению неустойчива. smile.gif

в чем сделан проект? сбросте, будет время подкручу
Цитата
ЗЫ. Кстати, схема с общим эмиттером, по определению неустойчива. smile.gif
во власти ложных императивов laughing.gif здесь по схеме мин два какскада с ОЭ в рег цепи это Q4 и Q2 ....
Rostislav
Цитата(proxi @ Feb 1 2010, 02:14) *
в чем сделан проект? сбросте, будет время подкручу

Аналоговая часть спроектирована в OrCad 16. Проект в приложении. Спасибо за помощь!
Цитата(proxi @ Feb 1 2010, 02:14) *
во власти ложных императивов здесь по схеме мин два какскада с ОЭ в рег цепи это Q4 и Q2 ....

Да, но есть отрицательная обратная связь - резистор R5 для Q4 и резистор R1 для Q2. wink.gif
Microwatt
Да, накручено неслабо... Так и не понял, зачем там вагон TL431? А если 100 вольт стабилизировать, сколько их последовательно набирать придется?
Не вникая в глубины, можно напомнить, что выбросы на переходном процессе бывают из-за излишне большого усиления в петле ОС.
Ну и по пути слишком много каскдов, операционников. Каждый вносит фазовое запаздывание и схему успокоить все сложнее...
Tanya
Цитата(Rostislav @ Feb 1 2010, 01:30) *
Всем день добрый!!!
Суть проблемы:

Скажите, это у Вас должно работать стабилизатором тока или напряжения?
Rostislav
Цитата(Microwatt @ Feb 1 2010, 03:04) *
Да, накручено неслабо... Так и не понял, зачем там вагон TL431? А если 100 вольт стабилизировать, сколько их последовательно набирать придется?

Спасибо за ответ!
100 вольт? Тогда 3 шт. biggrin.gif
Цитата(Microwatt @ Feb 1 2010, 03:04) *
Не вникая в глубины, можно напомнить, что выбросы на переходном процессе бывают из-за излишне большого усиления в петле ОС.
Ну и по пути слишком много каскдов, операционников. Каждый вносит фазовое запаздывание и схему успокоить все сложнее...

Абсолютно точно! Именно с этим и столкнулся. Первый вариант был очень простым - 2 ОУ и дарлингтон, и ВСЕ! Не получилось. Подбором шунтирующих конденсаторов удавалось задавить возбуждения только для небольшого диапазона сопротивлений нагрузки. sad.gif Собрав выходной каскад на дискрете:
1. снизил усиление до приемлимых значений (компромис устойчивости и линейности),
2. получил каскады с местной отрицательной обратной связью. Результат - линейность, широкая полоса частот, приемлимая устойчивость.
Выбросы пропадают, если источник питания работает в режиме стабилизации напряжения, а не тока. В таком режиме выбросов нет и все работает отлично.
Высокая скорость нарастания нужна была для возможности имитировать по питанию помеху и провалы. Но, видимо придется отказываться от этой идеи, sad.gif дальше посмотрим...

Цитата(Tanya @ Feb 1 2010, 09:58) *
Скажите, это у Вас должно работать стабилизатором тока или напряжения?

cool.gif Сие есть лабораторный источник постоянного тока, который работает в двух режимах: стабилизатор тока (при токах больше установленного предела) и стабилизатор напряжения (при установленном напряжении на нагрузке и токах меньше установленного предела). smile.gif
Tanya
Цитата(Rostislav @ Feb 1 2010, 10:38) *
cool.gif Сие есть лабораторный источник постоянного тока, который работает в двух режимах: стабилизатор тока (при токах больше установленного предела) и стабилизатор напряжения (при установленном напряжении на нагрузке и токах меньше установленного предела). smile.gif


Посмотрите в Титце с Шенком схему каскадирования (у Вас, кажется несколько выходных обмоток).
Схема у Вас (на мой взгляд) слишком усложненная - и работает, как и должна...
Я бы...
1. Гистерезис при смене режимов добавила.
2. Тщательный монтаж и правильные конденсаторы после выпрямителя - обратите внимание, что ток в конденсаторах меняется очень сильно... там индуктивности паразитные. Кажется, что у Вас должны наблюдаться довольно короткие затухающие колебалки синхронные с сетью...
3. Выходной транзистор биполярный.
4. Интегратор (чистый) после токового датчика - очень неправильно...
5. Самодельные диффкаскады на транзисторах - тоже не фонтан...
jam
Цитата(Rostislav @ Feb 1 2010, 10:38) *

Насколько я понял (схема оказалась для меня сложна для быстрого понимания), Вы решили в качестве источника тока использовать сам управляющий транзистор и в зависимости от нагрузки, вследствии его неидеальности, его регулировать. В этом случае Вам потребуется нелинейная обратная связь, поскольку при маленьких токах будет перерегулирование, а при больших потеряется точность.
Это можно просто решить добавив балластовую нагрузку, которая уменьшает диапазон регулирования.
Я использовал для стабилизации тока измерительный резистор - в чём недостатки такого способа?

Цитата(Tanya @ Feb 1 2010, 11:26) *
4. Интегратор (чистый) после токового датчика - очень неправильно...

В упор его не вижу - покажите пожалуйста на схеме...
Rostislav
Цитата(Tanya @ Feb 1 2010, 11:26) *
Схема у Вас (на мой взгляд) слишком усложненная...

Согласен, это у меня от природы... biggrin.gif biggrin.gif

Цитата(Tanya @ Feb 1 2010, 11:26) *
Я бы...
1. Гистерезис при смене режимов добавила.

Это как? laughing.gif

Цитата(Tanya @ Feb 1 2010, 11:26) *
2. Тщательный монтаж и правильные конденсаторы после выпрямителя - обратите внимание, что ток в конденсаторах меняется очень сильно... там индуктивности паразитные. Кажется, что у Вас должны наблюдаться довольно короткие затухающие колебалки синхронные с сетью...

Точно! Именно колебалки меня и заколебали! biggrin.gif На осциллограме (в начале поста) они и видны. Забыл на схеме указать! Паралельно С2 в макете впаяна керамика 1 мкФ! Нужно добавить еще куда-нибудь?

Цитата(Tanya @ Feb 1 2010, 11:26) *
3. Выходной транзистор биполярный.

С полевым выходное сопротивление источника должно быть меньше, но пробывал и с биполиком - сбоку smile.gif

Цитата(Tanya @ Feb 1 2010, 11:26) *
4. Интегратор (чистый) после токового датчика - очень неправильно...

На U3B? Да, я тоже думаю, что здесь я не прав. Буду думать... beer.gif На U1A - повторитель, чтобы не вносить изменения в сигнал датчика тока. Скорее всего лишний. laughing.gif

Цитата(Tanya @ Feb 1 2010, 11:26) *
5. Самодельные диффкаскады на транзисторах - тоже не фонтан...

Не фонтан, согласен, но работает лучше. Проверено! rolleyes.gif

Спасибо за советы!!!

Цитата(jam @ Feb 1 2010, 11:59) *
Насколько я понял (схема оказалась для меня сложна для быстрого понимания), Вы решили в качестве источника тока использовать сам управляющий транзистор и в зависимости от нагрузки, вследствии его неидеальности, его регулировать. В этом случае Вам потребуется нелинейная обратная связь, поскольку при маленьких токах будет перерегулирование, а при больших потеряется точность.
Это можно просто решить добавив балластовую нагрузку, которая уменьшает диапазон регулирования.
Я использовал для стабилизации тока измерительный резистор - в чём недостатки такого способа?

Нужно стабилизировать или ток или напряжение, в зависимости от режима работы источника, т.е. изменения сопротивления нагрузки. Источник питания регулируемый.
Wise
..Конкретно, с вашей схемой, разбираться лень. Но, что могу сказать. Работая над темой, набираю как можно больше известных схемных решений. Кстати, уже не припомню, когда делал аналоговый стабилизатор напряжения без функции порогового ограничения/стабилизации тока.

..На взгляд, ваша схема кажется ..избыточной. Вообще, чем лапидарней схемное решение, тем более у него шансов на успешную работу..

1. В этом смысле, из известных мне, наиболее удачной, считаю схему болгарского (кажется, или румынского?) лабораторного источника питания TEC-7M, TEC-88 и подобных. Они были популярны в 80-е годы. Эту идею я часто и всегда успешно использовал.
К сожалению, сейчас не могу предоставить схему в электронном виде. Где-нибудь, через недельку. На всякий случай, если найдете сами – как и все заводские схемы, не знаю, для кого они рисуют, придется схему слегка привести к удобно читаемому виду.

2. Скачайте – Ефимов, источники питания (учебное пособие) – обратите внимание на рис. 2.42 и комментарий к нему. Больше, там, кажется, ничего интересного нет. Хотел прикрепить, объем всего 1,1 метра, что-то, никак не крепится..

3. Ну, и на рисунке – одна из моих компиляций прошлых лет. «К вам» относится то, что в левой верхней части. Надеюсь, все понятно. Может быть, пригодится.. rolleyes.gif


Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Rostislav
Спасибо за информацию! Книжку скачал... въезжаю потихоньку... 07.gif wacko.gif
тау
Две TL431 включенные последовательно, как у Вас, вряд ли в реале будут себя нормально вести, без взбрыкиваний. Хотя модель может показать и нормальную работоспособность (сходимость).
Tanya
Цитата(Rostislav @ Feb 1 2010, 12:15) *
Это как? laughing.gif

С полевым выходное сопротивление источника должно быть меньше, но пробывал и с биполиком - сбоку smile.gif

Гистерезис для того, чтобы два режима не боролись между собой.
Если можно не очень точно ток фиксировать, то можно поставить ограничитель тока, а после него стабилизатор напряжения.
Выходное сопротивление транзистора (статическое) не важно тут, а вот динамическое с учетом паразитной емкости...
Rostislav
Ребята, всем привет, всем добрый вечер!!! 08.gif
Всем спасибо за помощь!!!!!!!!!

Цитата(тау @ Feb 1 2010, 18:37) *
Две TL431 включенные последовательно, как у Вас, вряд ли в реале будут себя нормально вести, без взбрыкиваний. Хотя модель может показать и нормальную работоспособность (сходимость).


Возможно Вы правы! a14.gif

Закрались в меня сегодня на работе мутные сомнения и решил я подвергнуть проверке на практике идеальные модели OrCad, и как оказалось не зря! Привожу две осциллограммы. На одной постоянная составляющая, на другой - пульсации. Желтый луч коллектор Q6, синий - эмиттер Q6.

Возможные причины:
1. недостаточный ток катода TL431. По PDF - >/= 1 мА. Еще не проверял.
2. Ваше мнение.

Вопрос: как утихомирить две TL431? help.gif

Цитата(тау @ Feb 1 2010, 18:37) *
Гистерезис для того, чтобы два режима не боролись между собой.
Если можно не очень точно ток фиксировать, то можно поставить ограничитель тока, а после него стабилизатор напряжения.
Выходное сопротивление транзистора (статическое) не важно тут, а вот динамическое с учетом паразитной емкости...

Идея хорошая, но пока переделывать не буду... Взял на заметку, спасибо!
По поводу транзистора. В конкретном случае, большая емкость затвора может быть на пользу? smile.gif


А вот и "виртуальная" переходня характеристика источника. Переход в режим ограничения/стабилизации тока.

Чет не очень... 07.gif

Особенно тот... зеленый... biggrin.gif выброс... Так и имитацию помехи не надо будет вводить... biggrin.gif

.
jam
Цитата(Rostislav @ Feb 1 2010, 22:17) *

Что-то я так и сообразил , где на схеме нагрузка и где датчик тока.... Ну да ладно - а почему не сделать стандартную схему на LM317?
http://electronix.ru/forum/style_images/1/...e_types/pdf.gif
Wise
Цитата
Вопрос: как утихомирить две TL431?


..Возьмите одну TL и развяжите еЙный катод через каскод (то есть, транзистор, у которого в базе некоторое, относительно, низковольтное, опорное напряжение; в эмиттер, через резистор, упирается катод TL, а коллектор идет далее по схеме).

Но, это будет паллиатив. Вам надо задачу переосмыслить и схему как-то изменить. Сейчас она мутновата.. На мой взгляд, конечно.
smile.gif

Цитата
..можно поставить ограничитель тока, а после него стабилизатор напряжения.


..Два регулирующих элемента последовательно..?
Оригинально.. unsure.gif
..Все-таки, ток 3 ампера..


..Автору темы.
Если вы уже предлагаете схему к обсуждению, возможно, есть смысл её перерисовать.
Таким образом, чтобы глаз хорошо различал привычные функциональные узлы.
Тогда, внимание сконцентрируется, только, на работе схемы.
Это, собственно, форма вежливости..

..Сейчас, нарисовано так, что, надо прилагать усилия, чтобы разобраться, что к чему..
А такие усилия должны быть минимальными.
..Что многие тут и подтвердили.. rolleyes.gif
Rostislav
Цитата(jam @ Feb 1 2010, 22:48) *
Что-то я так и сообразил , где на схеме нагрузка и где датчик тока.... Ну да ладно - а почему не сделать стандартную схему на LM317?

В начале поста я пояснил, что является датчиком тока, а что нагрузкой. smile.gif
Почему не сделать? Если к примеру из PDF прикрутить цифровое управление с цифровой индикацией, то схема изменится не в сторону упрощения... wink.gif

Цитата(Wise @ Feb 1 2010, 23:06) *
..Возьмите одну TL и развяжите еЙный катод через каскод (то есть, транзистор, у которого в базе некоторое, относительно, низковольтное, опорное напряжение; в эмиттер, через резистор, упирается катод TL, а коллектор идет далее по схеме).

С TL431 вопрос решился! Был малый ток катода. TL`ка просто не "заводилась". Уменьшил сопротивление резистора R11 и все заработало.

Цитата(Wise @ Feb 1 2010, 23:06) *
..Сейчас, нарисовано так, что, надо прилагать усилия, чтобы разобраться, что к чему..

ОК! Решено! Перерисую... rolleyes.gif

Теперь проверю всю схему на устойчивость на разной нагрузке! smile3046.gif

Ребята, Всем спасибо за помощь и за оригинальные идеи!!! Продолжение следует... biggrin.gif
Tanya
Цитата(Wise @ Feb 1 2010, 23:00) *
..Два регулирующих элемента последовательно..?
Оригинально.. unsure.gif
..Все-таки, ток 3 ампера..

Вы в плену ваших представлений. Тут никто не собирается применять слово КПД... Лабораторный блок питания. Даже не хотят ( а зря) каскадирование.
И зря так пугаетесь. 3 ампера? У меня такая (похожая) система на 50 А стоит. Ну не совсем такая. Сложнее. Жалко транзисторы выходные терять.
Да. Неаккуратно написала. На самом деле, не совсем так. Но похоже.
jam
Цитата(Rostislav @ Feb 1 2010, 23:56) *
В начале поста я пояснил, что является датчиком тока, а что нагрузкой. smile.gif
Почему не сделать? Если к примеру из PDF прикрутить цифровое управление с цифровой индикацией, то схема изменится не в сторону упрощения... wink.gif

И что же в ней усложнится? - добавится микроконтроллер и два цифровых потенциометра.
Rostislav
Цитата(jam @ Feb 2 2010, 09:13) *
И что же в ней усложнится? - добавится микроконтроллер и два цифровых потенциометра.

В принципе, действительно, несложно wink.gif , но:
1. Цифровые потенциометры нужно запитать, каждый отдельно, так как общего провода у них не будет;
2. Нужно будет гальванически развязать цифровые линии через оптроны, например;
3. Не знаю потенциометров с 12-ти битным ЦАП;
4. Линейность таких потенциометров;
5. Диапазон входных/выходных напряжений;
6. Цена (мы люди не местные, ну и т.д. santa2.gif ).
Диагноз: геморрой в острой форме с осложнением. biggrin.gif

Но идея хорошая!!! Спасибо!

Ну а с КПД... Не для космоса раз, и с полевым КПД выше (меньше падение на нем) - два. beer.gif
jam
Цитата(Rostislav @ Feb 2 2010, 10:18) *
В принципе, действительно, несложно wink.gif , но:
1. Цифровые потенциометры нужно запитать, каждый отдельно, так как общего провода у них не будет;
2. Нужно будет гальванически развязать цифровые линии через оптроны, например;
3. Не знаю потенциометров с 12-ти битным ЦАП;
4. Линейность таких потенциометров;
5. Диапазон входных/выходных напряжений;
6. Цена (мы люди не местные, ну и т.д. santa2.gif ).
Диагноз: геморрой в острой форме с осложнением. biggrin.gif

Но идея хорошая!!! Спасибо!

Ну а с КПД... Не для космоса раз, и с полевым КПД выше (меньше падение на нем) - два. beer.gif

1. Цапы тоже надо запитать. если немного подумать , появится и общий провод
2. Это хорошая идея в любом случае, но ставить не обязательно
3. Надо ставить два - один для быстрой установки, другой для подстройки
4. Линейность не важна, она важна для ацп
5. Диапазон в порядке - проблем нет
6. Цена в данном случае определяется ценой радиатора, корпуса итд
7 Решать конечно же Вам
Rostislav
Взглянул еще раз на схему из PDF предложенную jam и заметил одну особенность.

На выходе стоит тантал! Люди! Просветите меня, пожалуйста, какой такой заковыристый смысл в таком решении? smile.gif

Может быть и мне нужно срочно отпрашиваться с работы и бежать в магазин за мешком тантала? biggrin.gif Лучше за двумя!!!

Спасибо!

.
jam
Цитата(Rostislav @ Feb 2 2010, 12:49) *
Взглянул еще раз на схему из PDF предложенную jam и заметил одну особенность.

На выходе стоит тантал! Люди! Просветите меня, пожалуйста, какой такой заковыристый смысл в таком решении? smile.gif

Может быть и мне нужно срочно отпрашиваться с работы и бежать в магазин за мешком тантала? biggrin.gif Лучше за двумя!!!

Спасибо!

.

Если поставить впараллель обыкновенному электролиту керамику и закрытый диод - то разницы не будет.
Диод можно не ставить.
Rostislav
Ребята, всем привет!

Цитата(jam @ Feb 2 2010, 13:26) *
Если поставить впараллель обыкновенному электролиту керамику и закрытый диод - то разницы не будет.
Диод можно не ставить.

jam, огромное спасибо за разъяснения!!!

По просьбе форумчан, выкладываю переработанную боевую схему источника. Приступил к реализации схемы в железе на постоянной основе! Дня три, думаю, потребуется.

Цитата(tanya)
2. Тщательный монтаж...

+100!!!

Для термостабилизации пришлось применить метод русского валенка: транзисторы Q4 и Q5 испачкать пастой КПТ и стянуть изолентой. Иначе, от прогрева смещение напряжения на выходе гуляет до 50 мВ!

Осталась проблема большого выброса при переходе источника в режим стабилизации тока. Уменьшать емкость C12 до бесконечности нельзя - источник начинает возбуждаться. Несколько спасает положение ограничение напряжения на выходе U3B (в минус в режиме КЗ диодами D15 и D16). В плюс - пока не придумал. sad.gif Люди! Есть какие-нибудь идеи?
ЗЫ. Все обозначения элементов сделаны по новой схеме.

Всем огромное спасибо!!! biggrin.gif С меня пиво!!!
jam
Цитата(Rostislav @ Feb 4 2010, 23:18) *
Ребята, всем привет!

Всё-равно не догоняю - если нагрузка 250ком, а ток 3а, то напряжение должно быть 750в. Но датчик тока уже нашёл. Не люблю датчики тока на земле - красивее повесить его наверх, но это сути не меняет. Думаю, что можно попробывать уменьшить С12 до 10nf и впараллель R17 поставить 1nF. Дифпару заменить на BC847BDW1T1 или что-нибудь аналогично-подходящее http://www.smd.ru/katalog/sborki/index.khtml C26 наверно надо убрать.
Tanya
Цитата(jam @ Feb 4 2010, 23:27) *
Всё-равно не догоняю - если нагрузка 250ком, а ток 3а, то напряжение должно быть 750в.


Даже 750 киловольт.

Цитата(Rostislav @ Feb 4 2010, 23:18) *
Осталась проблема большого выброса при переходе источника в режим стабилизации тока. Уменьшать емкость C12 до бесконечности нельзя - источник начинает возбуждаться.

В хорошем источнике на выходе нет никаких конденсаторов. ... Но не все умеют все контролировать сами - надеются на конденсаторы... а с источником тока конденсаторы следует заменить на катушки... Такое раздвоение - шизофрения лабораторных блоков питания.
Wise
Цитата
..выкладываю переработанную боевую схему источника.


..Посмотрел. Хочется задать автору несколько вопросов.

1. Зачем в вольтдобавке два TL и Дарлингтон на 60 ватт..?
Там, ведь, потребление несколько мА..

2. Зачем U1A и U3A..?
Наверное, их можно сократить.
..Сама идея с ПОС сомнительна, датчик тока должен быть вынесен за скобки цепи, регулирующей напряжение.

3. Зачем U2, R4 и R5 почему не прицепить прямо к «-15В»..? Диод D14 не нужен (да еще 1N4148..), загадочная функция у диода D25..

4. C26 сомнителен..

5. Интегратор сомнителен..

6. Терять три ватта на датчике, при токе всего 3А – сомнительно..
Я ссылку на Ефимова давал, как раз по этому поводу.

7. ..Наконец, сама идея применения, в лабораторном источнике, дифкаскада на дискретных транзисторах..
..Ну, хватит.. rolleyes.gif

..Вообще, конечно, похоже на курсовой проект..
Вы, вероятно, все равно, будете добивать эту схему, поэтому, вопросы риторические.. rolleyes.gif



Цитата
В хорошем источнике на выходе нет никаких конденсаторов.


О! Это сильно сказано.. 05.gif
Herz
Цитата(Wise @ Feb 5 2010, 00:41) *
О! Это сильно сказано.. 05.gif

Но таки да! rolleyes.gif
Rostislav
Цитата(Wise @ Feb 5 2010, 02:41) *
..Посмотрел. Хочется задать автору несколько вопросов.

..Ну, хватит.. rolleyes.gif

..Вообще, конечно, похоже на курсовой проект..
Вы, вероятно, все равно, будете добивать эту схему, поэтому, вопросы риторические.. rolleyes.gif

О! Это сильно сказано.. 05.gif


Всем привет!!! smile.gif

К сожалению, схема оказалась не работоспособной. Вернее, результат омрачен низкой температурной и динамической стабильностью, неустойчивой работой с емкостной нагрузкой. + ко всему прочему сложностью настройки.

К тому же, и Вы подметили много недостатков. Так что вариант без сожаления в топку!

Так как источник мне нужен для радиолюбительских нужд в любом случае, то перерабытываю проект. И это не академическое задание.

Итак! Новая схема. Начну с простого: источник напряжения. Потом к нему будут добавлены управляемый ограничитель тока от 0 до 3 (лучше 5) А и микропроцессорное управление (оно позволит сделать автокалибровку, иммитацию наводок и провалов по питанию испытываемой схемы, управление от ПК). Дискретность установки напряжения предполагается 10 мВ в диапазоне 0..30В, тока - 1 мА в диапазоне 0..3А. Особое требование - малое время установления режима.

Проблемы остались теже:

1. Результаты моделирования показывают генерешку (причем, на одной из температур!) при переходном процессе. Как убрать? Как уменьшить выброс? Но напомню: нагрузка может быть активной, емкостной, индуктивной и, например, коллекторным электродвигателем.

2. Зависимость от температуры. Моделирование проводилось для температур -20 и 50`C. Знаю, что избыточно, но хочется иметь запас.

Новая схема автоматически получилась с защитой от КЗ и перегрева, благодаря LM317.

Благодарен всем, кто подсказывал и направлял меня ранее! Много для себя подчерпнул! Спасибо еще раз!

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


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

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

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

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

..Если планируется еще и ограничение тока (а это вполне правильно), посоветую в качестве регулирующего элемента использовать полевой транзистор (что и было у вас вначале). И вообще, регулятором лучше использовать полевик. Да, есть варианты, когда триста семнадцатую (или подобный ей типовой стабилизатор) включают всякими трюковыми способами; однако, лучше использовать её стандартно, для чего она прямо предназначена. Тем более, что, задачей является построение лабораторного блока питания.
Rostislav
Цитата(Wise @ Oct 31 2010, 01:12) *
..Сами мы не местные.. (С)
..Автора бить нельзя, не бойтесь.. rolleyes.gif Это запрещают правила вежливости, правила форума и здравый смысл. За соблюдением сего должны следить модераторы. Но к текстам, схемам и т. д., понятно, это не относится.. rolleyes.gif


lol.gif

Цитата(Wise @ Oct 31 2010, 01:12) *
..Ваша новая схема, на мой глаз, нарисована (и построена) уже гораздо лапидарней, нежели предыдущие. Она хорошо читается. Я бы, только, V2 перенес под операционник, а знак «земли» - непосредственно в базу Q1. Но, это уже вкусовые мелочи, и не настаиваю.


Значит сегодня я выгляжу гораздо лучше? biggrin.gif

Цитата(Wise @ Oct 31 2010, 01:12) *
..Похоже, избыточное количество TL431 – ваш фатум.. Что, на одной TL и двух одинаковых резисторах (скажем, по 10 кОм), стабилитрон на 5 вольт сделать нереально, надо именно две «тэ-элки» использовать?


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

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

Цитата(Wise @ Oct 31 2010, 01:12) *
..Если выход ожидается 3-5 ампер, 317-ая, кажется, такой ток не поднимет. Где-то, ампера полтора, вроде бы, для неё максимум.
Потом, микросхема эта не плохая, хотя и древняя, но, вот, минимальный перепад у неё (между входом и выходом), около трех вольт. Что при 5-ти амперах, дает 15 ватт.


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

Цитата(Wise @ Oct 31 2010, 01:12) *
..Если планируется еще и ограничение тока (а это вполне правильно), посоветую в качестве регулирующего элемента использовать полевой транзистор (что и было у вас вначале). И вообще, регулятором лучше использовать полевик. Да, есть варианты, когда триста семнадцатую (или подобный ей типовой стабилизатор) включают всякими трюковыми способами; однако, лучше использовать её стандартно, для чего она прямо предназначена. Тем более, что, задачей является построение лабораторного блока питания.


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

Wise, спасибо!
Wise
Цитата
Это одна TL431. Вторая U4 создает падение для управляющей U2, т.е. открывает ее. Отсюда и такое количество TL431.

..У вас две TL включены последовательно, каждая - включена как стабилитрон на 2,5 вольта.
Вы в курсе, что такой стабилитрон, на 5-ть вольт, можно организовать на одной TL и двух резисторах..?
..На всякий случай.. rolleyes.gif

P.S. ..Потом, переключение обмоток трансформатора.. Что оно даст, если, в лучшем случае, рассеивать придется 15 ватт..
И как переключать - реле, симисторы.. Трансформатор такой не технологичен.. требуемое количество ключей большое.. и все это архаика.. Придется мириться с потерями, то есть, ставить огромный радиатор.
Прямое решение - импульсный понижающий преобразователь, после моста и электролита, со следящей связью за минимальным падением напряжения на регулирующем элементе. Какое, падение, в случае применения полевого транзистора, может быть весьма малым. До 0,3..0,5 вольта при токах 5..10 ампер. Или, синхронный понижающий преобразователь с регулируемым выходом, без аналогового стабилизатора по выходу, но, если надо, с хорошим пассивным фильтром.

..Кстати, если вы делаете блок из любви к искусству и чисто для себя, надо ли вам именно от нуля вольт выходное напряжение?
Вот, по моей практике, ниже трех вольт не актуально.. Ну, ладно, ниже полутора вольт.. rolleyes.gif
Это, вроде, мелочь, но, источник (дополнительного) отрицательного напряжения может не понадобиться..
Rostislav
Цитата(Wise @ Oct 31 2010, 02:51) *
..У вас две TL включены последовательно, каждая - включена как стабилитрон на 2,5 вольта.
Вы в курсе, что такой стабилитрон, на 5-ть вольт, можно организовать на одной TL и двух резисторах..?
..На всякий случай.. rolleyes.gif


Ладно, так и сделаю. Просто, делитель подбирать лень было. И потом, сути проблем это не меняет.

Цитата(Wise @ Oct 31 2010, 02:51) *
P.S. ..Потом, переключение обмоток трансформатора.. Что оно даст, если, в лучшем случае, рассеивать придется 15 ватт..


Давайте прикинем: если установленое напряжение нагрузки 5В и ток 3А, то какая мощность буде рассеиваться на LM317. P = (35В (входное) - 5В (выходное)) * 3 А = 90 Вт! Если входное для LM317 уменьшить в 4 раза, то P = (9В (входное) - 5В (выходное)) * 3 А = 12 Вт! Совсем другой колор! smile.gif

И все же повторюсь:

1. Результаты моделирования показывают генерешку (причем, на одной из температур!) при переходном процессе. Как убрать? Как уменьшить выброс? Но напомню: нагрузка может быть активной, емкостной, индуктивной и, например, коллекторным электродвигателем.

2. Зависимость от температуры. Моделирование проводилось для температур -20 и 50`C. Знаю, что избыточно, но хочется иметь запас.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.