Приветствую участников форума.
Коллеги, помогите советом...

В общем надобно собрать импульсный преобразователь 27В -> 5В/200-300мА на отечественной элементной базе. Для этих целей есть 1114ЕУ3 - полный аналог TL494.

Что смущает: в схемотехнических примерах по ИБП которые я видел почему- то для слаботочных применений выходной каскад организуется по схеме эмиттерного повторителя, а для мощных - с общим эмиттером и умощняется pnp-транзистором.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Я бы предпочел упощнить выход npn-транзистором и использовать схему эмиттерного повторителя, вот так:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
(внутри TL494 показан только один выходной транзистор)

я не допускаю какую-нибудь ошибку?

Транзистор не будет работать как ключ,
вы посчитайте, падение напряжения на нем в "открытом" состоянии.
Это отразится на КПД вашего преобразователя.
Наверняка в перечне разрешенных есть pnp высокочастотные транзисторы, типа 2Т9хх

С чего это?
Или транзистор имени товарища Дарлингтона - уже не ключ?
А именно он и получается, если просочетать внешний транзистор с внутренним транзистором микросхемы.
Падение напряжения на этом составном транзисторе будет больше, чем в иных вариантах.
Зато скорость переключения будет так же выше.
В этой ситуации лично я пришел к выводу, что в качестве проходного должен быть составной транзистор с большим h_21э.
А транзистор(ы) микросхемы должны быть подключены эмиттерами к общему проводу.
Что, собственно, и изображено на рисунке 6 у ТС.
В этом случае будет и скорость и приемлемое падение напряжения.

Напряжение на обмотке трансформатора в двухтактном преобразователе будет примерно вдвое больше напряжения питания. Боюсь, что в предлагаемой схеме выходные транзисторы микросхемы этакого нахальства не выдержат. Нужно включать их по схеме управления ключевыми транзисторами, в коллекторы которых будет включена обмотка трансформатора, средняя точка которой присоединена к +27 В. Примерно так как это делается в компьютерных БП.

..А вот я слышал мнение и не один раз, что на Дарлингтоне ключи (быстродействующие) не делают..
Мол, плох он для этого.. Это не считая падения..
Врут, наверное..?
..Правда, и не видел ключевых схем на Дарлингтоне..

КТ972, КТ973 к примеру.

До появления IGBT в качестве силовых ключей применялись именно дарлингтоны.
До 3-х штук в одном флаконе. У меня где-то даже DS на них сохранились.
Да и сам IGBT (Биполярный транзистор с изолированным затвором), по-сути составной транзистор.
Управляющий - полевик, силовой - биполярный.

Проблема такого включения в том, что транзисторы работают эмиттерными повторителями и остаются в активном режиме. Это увеличивает падение напряжения на них и рассеиваемую мощность.
Обратите внимание:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

внутри TL494 стоит уже пара по схеме Дарлингтона, это лучше учесть (см рисунок).

Конечно ключ, но медленный и с бОльшим напряжением насыщения.
В схеме же ТС - составной эмиттерный повторитель
(посмотрите сообщение тов. Herzа)

Эти транзисторы - уникумы, их параметры получены
только за счет технологических ухищрений.

Konrad
Можно конечно изголиться и сделать составной pnp-npn транзистор,
но его параметры (напряж. насыщения? скорость) будут хуже одиночного pnp

Правильно ли я понимаю смысл сказанного:

напряжение насыщения встроенных транзисторов вкл. по сх. эмиттерного повторителя 2,5В и соответственно на внешнем транзисторе будет 2,5+0,6 = 3,1, т.е. при токе 200ма мгновенная мощность 3,1*0,2 = 0,6Вт...
С другой стороны (рассуждения человека который первый раз в жизни делает импульсный преобразователь), при КПД 80% (не знаю точно какой КПД можно получить) входном и выходном напряжениях 27В / 5В ключ будет открыт примерно в течении 1/4 периода, т.е. средняя мощность на транзисторе 0,6/4 = 0,15Вт... Рассуждения верные?

И наконец, при мощности 0,15Вт можно вообще отказаться от внешнего транзистора ведь мощность на встроенных при токе 200ма: (2,5*0,2)/4 = 0,125Вт... При такой мощность металлокерамический корпус будет греться незначительно...

Да, рассуждения Ваши в целом верны. Только можно подобрать для этой цели и более подходящую микросхему. Почему, кстати, только отечественную? Военка?

Вообще-то экономить нужно каждый миллиВатт,
"делай хорошо - плохо само получится",
потерь у вас наберется и в других узлах вашего стабилизатора.
Кстати,
а какой дроссель предполагаете применить и
на какой частоте хотите работать?

Точно




Хм, об этом я не думал ещё, если посоветуете частоту и тип дросселя (желательно отечественный из МОПовсого перечня) то буду очень признателен...

На военке уже не работаю давно и секретных док-тов дома не держу,
вам самому нужно поискать, лучше покупные.
Можно посмотреть в сторону молибденового пресспермолоя,
но он, по моему, работает до 50кГц.

В МОПе кроме TL494 теперь есть аналоги UC3842 (1114ЕУ7) и другие ИМС ШИМ-контроллеров (НПО "ЭлТом", НТЦ "СИТ"-Брянск).
Включение транзисторов изучается по соотв. аппликухам или по книжкам.

Для однотактных источников в перечне МОП есть только 1114ЕУ1, 1114ЕУ3 и 1114ЕУ7... Но 1114ЕУ1 и 1114ЕУ7 не годятся из-за низкого напряжения питания: надо 27В...

В Брянске идёт постановка на пр-во с пр. "5" микросхемы 1156ЕУ1, окончание работ планируется на конец года... Вот собственно и всё. Больше альтернатив нет.

Ну так запитайте их от отдельной обмотки, как это всегда делается.

Про какую отдельную обмотку Вы говорите? У меня в схеме никаких трансформаторов и никаких обмоток нет, есть постоянное 27В...

Когда-то очень давно, в то время когда родилась 1114ЕУ3 , делал нечто подобное . С борта 27 В на 5В 1А без гальв. развязки.
Транзисторы 2 штуки p-n-p 2T830(букву не помню), один на каждый выход 1114ЕУ3. Дроссель Д13-6В. Кондёры К52-1Б(К52-9, 10 лучше).
Частота низкая (точно не помню) 25-40 кГц .

Позднее появились транзисторы получше 2Т86x(x уточнить полярность).

Извините РДФку не нашел на эту имс. Если бы у Вас входное было 300В, Вы бы искали имс на 300В? Ну и раз требование предъявляется только на установку отечественной комплектации, то аппаратура ответственная, а в таком случае делать понижающий преобразователь без транса просто не прилично.

А к воякам без приличий не суйся!

1114ЕУ3 это аналог TL494...

и я никак не возьму в толк: почему делать однотактный преобразователь по типовой схеме включения "не прилично"? И почему, при том что питание задано 27В и при том что на это питание есть микросхема которую можно применить, я должен руководствоваться соображением: "а чтобы я делал если бы входное у меня было 300В?" ???

Есть микросхема 1273ПН1Т, на ней можно собрать импульсный преобразователь 27В -> 5В/200-300мА на отечественной элементной базе.
http://www.niiet.ru/product/power.htm

Да, так совпало, что вчера я тоже обнаружил её в дополнении к перечню (в самом перечне МОП её нет)...
И жаль что -5V с её помощью не сделать.

М.б. поможет (во вложении).
Чип немного другой , но основа такая же.

Это очень эффективный прием подстегивания мозгов.
Сам подход найти микросхему на 27, 57, 107 вольт как-то непривычен. Так не делают.
Схему управления очень часто питают от вспомогательного выхода.
Двухтактник на такие мощности тоже нерационально. В конце-концов, на 200-300мА можно и МС34063 поставить. Есть какой-то аналог.

А что делать когда 42В вдруг станет? (перемычка на акб отпала, а ВАКЗ включен на заряд и ... борт все 60 вольт! (так на кораблях, например, бывает)).

Поэтому прислушайтесь к совету питать ИМС(не зависимо от того какую выберете) от отдельной побмотки.

У меня цель использовать встроенные ключи, а у них ограничение по напряжению как правило близко к напряжению питания ИМС.
Как я сказал никаких обмоток у меня нет... т.е. понизить напряжение питания ключей не расходуя вхолостую мощность я не могу

аналог МС34063 есть - КР1156ЕУ5, но без приемки "5"... Да и к тому же ИМХО шило на мыло... Частота 100кГц - т.е. на 250ма дроссель не менее 400мкГн

но по большому счёту, положительный преобразователь это не беда, беда это преобразователь полярности в -5в/50ма который я тоже рассчитывал сделать на 1114ЕУ3... на ток 50ма получается нужен дроссель очень большой индуктивности (для 100кГц - 3 мГн) вот тут я совсем не соображаю как быть...

Достаточно много другой : у него двухтактные выходы. Если бы у автора был такой, наверное и вопроса бы не возникло.


А почему получился таким большим? И можно на транзисторах сделать, россыпью.

Использовать "встроенные ключи" в качестве проходного транзистора не получится. Они не будут насыщаться, а что это за импульсный (ключевой) стабилизатор. Можно приспособить их для управления p-n-p ключом, включив параллельно. Появится задача ограничить максимальный ток этого ключа, организовать защиту от перегрузки и т.д. Возьмите готовый ВМП3 от компании ВМП.

Тут вот мне присоветовали утилиту для расчёта импульсных преобразователей на LM2675, но она как я понимаю годится для многих случаев.

Для преобразователя 27В -> 5 / 250мА утилита предлагает дроссель 150 мкГн. У LM2675 частота фиксированная и равна 260 кГц, т.е. на 100 кГц это уже 390 мкГн. Это для положительного понижающего преобразователя. А если теперь говорить о преобразователе полярности то поскольку выходной ток в 5 раз ниже то грубо можно оценить величину индуктивности дросселя в 2 мГн, а если сравнить формулы по которым рассчитываются понижающий преобразователь и преобразователь полярности, то там для моего случая ещё набегает коэффициент 1.5 и получается 3 мГн...

Возникли сомнения в правильности формулы расчёта дросселя...

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Скажите пожалуйста: верна ли формула для расчёта L?



Да тут уже вроде это обсуждали и пришли к выводу что получится)

Не получится 200-300мА на этой микросхеме сделать. Смотрите не только допустимое напряжение, но и ТОК ключей. И в ключевой режим их загнать проблематично, ПУШКАРЕВ тоже предупреждает.
МС 34063 - не "шило на мыло". Это как раз для требуемого случая. Дроссель с 0.125 ватта резистор все равно не получится, нужно ставить то, что нужно.
Нет 5 или 9 приемки? Сочувствую. Ну тогда кенотроны 5Ц4С и трансформатор ТН61 ОС. Сам когда-то от этой проблемы страдал, но господа майоры должны понимать, что из дерьма конфетки не делают.

А откуда эта картинка, не подскажете? Заранее признателен.

Подозреваю, из "Микросхемы для импульсных источников питания и их применение" Додека 1997

Итак:
ток ключей - 200мА на каждый ключ, а там их два в параллель...
Напряжение насыщения в режиме эммитерного повторителя макс. 2.5В... Мощность рассеивания 0.125вт... Всё это довольно подробно обсуждалось на первой странице...



2001, и кстати в ней полно ошибок

Можно и на операционниках и компараторах необходимую функциональность собрать. Наверное в ограничительном перечне они присутствуют в большем ассортименте.
Когда-то таким образом 27В--5В-5А делали.
Кстати, автору темы наверное придется побороться и с отрицательными температурами, когда упадут коэффициенты усиления транзисторов и замерзнут конденсаторы.

Правильно возникли. Посмотрите лучше здесь.

Этот источник действительно проще на россыпи построить.
Что-то вроде КТ816, КТ315, П13 еще в ограничительном перечне есть? Четыре транзистора и - вперед.

За большим количеством сообщений уже потерялось, что это за проект: учебный или практический. Если последнее - не полетит никогда.

Проект практический... считаете я не прав? Очень возможно... но к чему безаппеляционные заявления? Форум то технический...

Не обижайтесь, но по Вашим вопросам и утверждениям чувствуется, что Вы в самом начале пути по освоению импульсных преобразователей. Вместо того, чтобы разобрать по косточкам формулу для индуктивности дросселя из букваря по схемотехнике источников питания, а может и вывести ее самому, спрашиваете, какой софт ее рассчитает. С таким багажом сдать изделие ПЗ? Хотя, может нынче и можно.

Так потому и не советуют Вам делать так. Потому что технический и потому, что это практическая разработка, а не для кружка по макраме. Вас предостерегают от явной ошибки люди, которые через нее уже прошли.

Разумеется никто не обязан думать над решением моих технических задач... но если у кого-то возникнет желание помочь советом и объяснить ошибки если я их допустил то я буду только рад... но ради бога, не нужно словословий. Давайте по существу.

Вы пишите и МикроВатт с Вами соглашается:


Я ответил, что в доке на TL494 сказано, что каждый транзистор даёт до 200мА... их там два, т.е. их нагрузочной способности вполне хватит для ИП на 300мА... и ещё сказано, что в режиме эмиттерного повторителя падение на ключе 2.5В макс.
Вопрос: где тут намёк на то, что транзисторы не будут насыщаться? Может быть я невнимательно читаю даташит... Тогда, чтобы положить конец прениям у меня к Вам огромная просьба: ткните меня носом в строчку которая явно подтверждает Ваши слова...

И поверьте, я не считаю себя самым умным... Просто Ваше утверждение мне показалось не обоснованным...

Составной транзистор в насыщении - это 1-1,5 В, а не 2,5 В. Если не гнаться за КПД, а в конкретном случае он будет весьма и весьма невелик, можно попробовать. Только если потребуется защита от перегрузок и КЗ, встроенными в микросхему средствами уже не обойтись. Поищите цикл статей Александра Гончарова в журнале "Электронные компоненты" на тему различных топологий импульсных преобразователей.

При чем здесь это? Ум, образование, практический опыт - очень разные вещи.
Чтобы иметь на выходе 300мА, ключ должен уверенно коммутировать минимум 400. Если Вы разработчик при майоре, или хоть с каким-то опытом профессионального проектирования, то должны знать, что это требует ключа на 570 мА. Два ключа на 200мА впараллель вовсе не значит 400, а так, около 300 где-то. Ток меж ними нужно еще распределить.
Ну и уроните 2.5 вольта при токе в 300мА. это будет 0.75ватта. От одного этого ЕУ эта будет - палец не удержать. А она ж еще кроме ключей что-то потребляет. И поищите еще что с тепературой записано на полинявших синьках, как нужно снижать нагрузки.
В итоге - абсолютно безнадежная затея, сразу видно. Это видно даже по самому выбору двухтактной микросхемы.
Хотя, давно не сидел в развалинах КБ, не знаю что там вообще можно выбрать, кроме ОМЛТ-1.0 и ПЭВР-25. тут Вам можно посочувствовать только. Может, кто-то из сегодняшних военных разработчиков подскажет.
Обосновывать все по запятым - целый отчет по разработке выпустить. При всем желании Вам помочь, сделать это можно с одним-двумя практическими узкими вопросами. Помочь выполнить работу не в один месяц, с абсолютного нуля ...Тут ни места ни времени нет для такого труда.

Исходные данные: входное напряжение 27 В, выходное напряжение 5 В при выходном токе 300 мА. КПД без учета собственного тока потребления микросхемы 80 %. Потребляемый по входу ток 5*0,3/(27-2,5)/0,8=0,076 А. Коэффициент заполнения (без учета влияния диода) 5/(27-2,5)=0,2. Импульсный ток через транзистор 0,061/0,2=0,38 А. И это только прямоугольная составляющая, без треугольной.

Ключ открыт только одну четверть периода... 0.75/4 = 0.1875... ага



С Вами в карты играть не садись...
Когда Вы высчитывали средний ток то взяли коэф. заполнения как 5/(27-2,5)/0,8: 0.3*(5/(27-2,5)/0,8) =0.076 а потом полученное значение среднего тока обратно поделили на коэффициент заполнения, но приняли его уже равным 5/(27-2,5) и естественно прямоугольная составляющая оказалась не 0.3 а 0.3/0.8=0.38

Хотя конечно прямоугольная составляющая равна току потребляемому нагрузкой... т.е. 0.3

Но разумеется треугольную составляющую тоже нужно учесть! 0.3*1.15 = 0,345 - пиковое значение тока...

))