Здравствуйте Уважаемые!

Хотелось бы услышать идеи по поводу усовершенствования схемы ключевого гистерезисного стабилизатора напряжения. Требуется следующее: ввести в схему (во вложенном *.pdf файле) цепь для того чтоб схема начинала стартовать, скажем, при 5В входного напряжения. Так же будет приветствоваться любая конструктивные замечания и критика использованного схемного решения.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Стремная схема. А зачем так делать? Гистерезиса нет. Токовой защиты ключа нет. А 100 вольт на затвор - исток подавать? Круто. Пробойное напряжение 20-30 В. Да и вообще нафик надо там более 15 В. Триггер Шмитта хоть стоит поставить.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Понятно? Правда будет больше 5 В
На MC34063 всяко лучше. Токо она более 40 В не выдерживает. Надо извращаться с прикрытием ее от превышенного напряжения.

Вот именно что использовать широко распространенные контроллеры при таком разбросе входных напряжений довольно затруднительно, поэтому и пришлось пойти по такому пути. Спасибо за замечание про превышенное напряжение затвор - исток, внимательное прочтение даташита на транзистор заставило призадуматься...

А по поводу триггера Шмитта, чем то, что применено у меня принципиально отличается от известной схемы???

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

В моем случае ширина петли гистерезиса получается минимальной, а увеличивать ее не вижу никакого смысла - ибо амплитуда пульсаций на выходе зависит от нее очень сильно. В моем случае и так 50 мВ...

Конечно. у Вас нет триггера Шмитта слева от дросселя ни в каком виде. Ибо нет местной ПОС. Она только через дроссель замыкается. Это не то. Нормально будет, ведь первый транзистор усиливает напряжение ОС(его базовый ток не ограничен. Это плохо. Хоть 100 Ом поставьте.). Так шо большие пульсации по выходу не нужны/не будут.
Та на здоровье! Затворное напряжение можно ограничить резистор-стабилитроном на питании двухтактного повторителя. Токо еще надо 0,1-0,3 мкФ в параллель.
Кто-то делал чоппер на IR2153, но, к сожалению, я не помню схему в подробностях. А при входных 5-6 В полевик будет не очень хорошо открываться.. Мож. и проканает.
Вы таки хотите использовать схему на рассыпухе? Кста, транзисторы должны быть 100-вольтовые. Тогда можно попытаться сделать схему с плюсовым общим проводом. Только ОС заводить транзистором от минуса. Я тут подумал над Вашей задачей. Без ОС по току вообще-то работать некультурно.. Исключение - слабый источник, который не может сжечь транзистор. Но можно попытаться сделать т. н. прямое управление, или регулировку "Вперед". Делается интегратор, который интегрирует входное напряжение. И интеграл этот ограничивается. При постоянной частоте, а не релейное переключение. Т. о. при повышении напряжения импульсы соотв. укорачиваются. Экви напряжение на левом конце дросселя ограничено, так что ток в нем никогда сильно не разгонится. Если в нагрузке нет большого конденсатора. Напряжение получается грубо стабилизированным, а точно оно стабилизируется уже обратной связью. А вообще замечу, что такой чоппер давно пытались сделать. И, возможно, делали. Только простым его сделать трудно.

Не, абсолютно неработоспособно. Ни схема, ни сама идея.
Подробно даже разбирать не стоит, перечень грубых ошибок намного больше самой схемы.
С первого взгляда вызывает сомнение работа этого устройства в диапазоне пусть не от 0 до 100В, а хотя бы от 0 до 7.

Я понимаю, сейчас моя фраза вызовет бурю негодования , но на "макетке", все работает, причем даже при входных 100 В... Видимо действительно, International Rectifier выпускает просто монстроуозные полевики ))). Правда, справедливости ради замечу, что в основном схема испытывалась нагруженной на активную нагрузку 15 Ом... Прикладываю очередную схему с учетом замечаний, как оказалось, безумной идеи, ибо делать все равно надо...

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

А по какому поводу негодовать тут? Если все работает от 100 вольт ничего другого не хочется, то прекрасно. Поздравляем!
Добейтесь чтобы еще на 7-10 В входного работало ( у Вас же 0-100вольт нарисовано?) . Тогда это вызовет бурный интерес. Может и негодование.

А почему он не будет работать при 7 вольтах на входе, если ключ открывается при 2В на затворе???? Согласно идее, я его "начинаю закрывать", когда выходное напряжение превышает пробивное для стабилитрона...

А вы бы рассмотрели свою схему в двух состояниях, когда Q4 открыт и когда он закрыт,
посчитайте, напряжения на всех элементах, токи , даже грубо,
и сразу станет ясно - работоспособна ли схема.
(ток через R5 при открытых транзисторах Q3, Q4 течет 1А)

Извините за мой русский, но у Вас получилось, что на макетке только эта фраза, а кроме неё ничего.

И однозначно так и есть, потому что указанный Вами PMOS всё время безнадёжно открыт и моментом сгорает.

P.S. Тут дел на копейки — SEPIC на LM3478, плюс стартовый отключаемый параметрический стабилизатор на биполярнике, готовых схем вагон.

Особенно порадовал номинал резистора R2 на новой схеме. Прямо порно какое-то.
А что Вам требуется получить-то? Изменение выходного напряжения от 0 до 7В при соответствующем изменении входного от 0 до 100В? То есть коэффициент передачи 100/7? Или что-то другое?

Ну нет, не всё так плохо.

Да, первая схеме вполне рабочая, правда проверялась (в Микрокапе) на
входном 28в и выходном 14в (просто мне нужны именно такие параметры).
А вот вторая схема явно сомнительная. Стабилитрон нужно куда-то наверх пихать
А вообще, входной диапазон от 10 до 100 вольт - это уже трудно. Знаем, проходили.
Кстати, настоятельно советую TC освоить простенькую программку типа Микрокапа
для моделирования работы схем. Экономит массу времени и транзисторов

Я имел в виду примерно вот такое:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
И 300 к(или скоко там) надо заводить не на эмиттер Q3, а на коллектор. Тогда будет ПОС. А 2 к с базы имхо многовато, мож. 560 Ом лучше. Но это я на глаз, Вам виднее.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Да, цепочка D3 V2 заменяет стабилитрон. Вольта на 4-4,3, наверно.
Я таки не удержался и сделал модель в МС9. Мучил ее часа три. Прикрутил токовое ограничение. Немного помогло, но все равно от идеала далеко. Включена функция Stepping для источника - от 5 до 100 В.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Имхо, много лишнего, а кое-чего не хватает.


Вот эта штука работает в микрокапе до 100 вольт и выше.
При напряжении питания меньше напряжения стабилизации правого стабилитрона
переходит из режима импульсного в режим повторения входного напряжения.

И каков размах напряжения затвор-исток полевика? Какой он, кстати? Идеальный? Проводимость не перепутана?
В Микрокапе много чего работает...
Что, всё-таки, надо автору - непонятно. Но фантазия уже запущена...

Если я правильно понял схему, то размах напряжения затвор-исток задается стабилитроном D5... А автору темы, то есть мне, надо ограничивать потолок напряжения выходного на уровне, скажем 7В... До достижения этого потолка, схема должа работать в режиме повторения входного напряжения. Что касается защиты по току ключа - не вижу смысла вводить ее в схему, думаю, вполне достаточно будет предохранителя на пару ампер...

Да, D5 ограничивает размах напряжения на затворе.
Полярность полевика не перепутана. Какая модель полевика взята - я не знаю. Выбрал из базы микрокапа IRF5210,
а какая там реально спайс-модель для него прописана - кто ж его знает.
Относительно защиты по току - она, конечно, не лишняя, но это уже будет совсем другая схема.
Относительно линейного режима при напряжении ниже 7 вольт - он в этой схеме реализован,
а вот нужен ли он, или автор имел в виду что-то другое, я не понял, но на всякий случай
ориентировался на повторение входного напряжения, т.к. повышатель из этой схемы точно не сделать

Так по-прежнему, проблем нет? Работает же в микрокапе!
Или Вы намерены в железе это спаять?

Кажется, уважаемый Микроватт перепутал меня с топикстартером
Я пока ничего паять не собираюсь, но схема вызвала определенный
интерес своей предельной простотой. Если кто-то
будет ее пробовать в железе, обязательно сообщите результаты.

К сожалению, коллеги так и не показали, как оно работает.
В моём MC работает примерно так:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
А что показывает ваш симулятор?


З.Ы. Коллега SKov!
Не сочтите за труд и скопируйте пожалуйста мою картинку в один из своих постов,
ибо, благодаря стараниям добрейшего Микроватта, время жизни моих картинок очень мало.

Зря Вы наговариваете на хорошего человека!
Мне понравилась в вашей схеме замена одного из транзисторов на диод. Я раньше видел такой финт,
но почему-то забыл сейчас.
В моей схеме (точнее, схеме топикстартера) оказался один существенный минус.
При старте полевик открывается со всей дури и начинает заряжать выходную емкость.
Это может плохо сказаться на его здоровье. Если ему посчастливится выжить, энергия,
запасенная в индуктивности со всей дури дает выхлоп в выходную цепь и повышает выходное напряжение
в несколько раз от требуемого. Потом выходное напряжение медленно понижается , и схема входит наконец-то в рабочий режим.
Понятно, что такой жестокий переходный процесс в начале старта не приведет ни к чему хоршему.
Поэтому хочешь-не хочешь, а надо ограничивать ток через полевик. Схема ограничения вполне стандартная.
По-моему, мы медленно но верно приближаемся к внутренней структуре микросхемы
какого-нибудь стандартного степдауна.
Вот у этой схемы вроде все хорошо и при старте и в процессе рабты:

У топикстартера все не так плачевно как вы описываете, ибо схема призвана ограничивать напряжение, поступающее с обмотки генератора... Ето как же его надо будет раскрутить, чтоб напряжение на входе схемы одномоментно подскочило до 100 вольт?! )))))

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Он не наговаривает. Все мы хороши, в общем.
Картинко вставляйте с предпросмотром, а не в полном размере. А то некультурно выглядит. Да и смотреть неудобно.

В порядке исключению поясню.
Правила требуют от любого модератора немедленно удалять клоны, реинкарнации пользователя, выставленного однажды за дверь навечно.
Неважно кем и когда он был выставлен. Как правило, первый раз это делает администрация, а не модератор.

Глупейший и добрейший Микроватт уже раз десять пытался не замечать Гиратора , Гератора, Ваню и прочих разных эльцкеров в новой кепке и его "мудельки" с картинками. Уговаривал в личке.
Но какой-то непреодолимый зуд у пользователя заставляет немедля обратить на себя внимание.
В очередной раз быстро уговорили меня не нарушать Правила. Прощайте.

Согласен, что маленькая картинка с возможностью увеличения выглядит чуть более эстетично.
Однако, есть соображения и в пользу "большой" картинки. Дело в том, что картинка "с предпросмотром"
представляет собой приаттаченный файл, который хранится на сервере этого сайта
и расходует ограниченный ресурс информационной емкости сайта.
Если не ошибаюсь, имеется даже ограничение для каждого юзера
на общий объем залитых на сайт файлов. В то же время моя "большая" картинка
является просто ссылкой на стороннее информационное хранилище, и она расходует
только один ресурс - площадь экрана вашего монитора.
Этот ресурс не стоит ничего и мгновенно восстанавливается при движении колесика на мышке.
С точки зрения интересов данного сайта очевидно предпочительнее "большая" картинка .
Возможно, именно поэтому в правилах форума я нигде не нашел упоминания о том,
что картинки должны быть только в приаттаченом виде.



Топикстартеру надо с первого поста описывать все особенности задачи.
Все телепаты в отпусках.
Про обмотки генератора слышим впервые.

Спасибо за замечание, впредь постараюсь его соблюдать... Но с другой стороны, возможно зная особенности задачи, никто бы не стал предлагать "прикрутить" токовую защиту ключа... А так, с учетом Ваших доработок схема вышла на совсем другой качественный уровень. Обещаю, что обязательно проверю идею и в "железе", тем более что количество транзисторов от этого совсем не увеличилось. )))

Полагаю, что данный вариант лучше релейного понижающего стабилизатора с P-полевиком.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Выброс на выходе, при ступеньке входного в 100 вольт, конечно великоват, но такая ступенька в реальной жизни маловероятна.

У меня был такой случай в жизни. Кстати, сепик на входное напряжение до 100 вольт.
Так вот, все сделал, все проверил от ЛАТРа (+мостик с конденсатором фильтра) - все идеально
работает во всем диапазоне напряжений.
Даже такой эксперимент был: устанавливал ЛАТР на большие вольты
и включал его в сеть просто тумблером. Т.е. как бы имитация быстрого нарастания напряжения.
Запустили маленькую серию (100 штук). Заказчик присылает обратно все 100 - сгорели при включении.
Стали разбираться, в чем дело. Оказалось, что заказчик подключал блоки к батарее аккумуляторов (48вольт).
Казалось бы - какая разница. А разница в скорости нарастания напряжения. Нужно было затвор полевика подтянуть к земле, т.к.
микроконтроллер не успевал включиться и надежно закрыть мосфет.
Мне было стыдно ...
Так что лучше перестраховаться десять раз.

Вот еще модель SEPIC добавилась. Пока работает хорошо.

На SEPIC свет клином не сошёлся.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
А где же, уважаемый, ваши практические рекомендации топикстартеру?

Лунин, Вы таки опять настаиваете на практических рекомендациях? В 10.30 я рекомендовал потерпеть Лабина. В десятый или двадцатый раз я ошибся?

Товарищ Лунин никак не "въедет", что флуд и флейм не поощряются, но не запрещается , все хочет конкретного ... и получает конкретный бан .

Относительно качества схемы - я бы не стал ею сильно гордиться. Я посидел еще часок и пощупал ее в микрокапе.
Мне захотелось убрать транзистор токовой защиты, т.к. он фактически стоит в параллель с левым верхним pnp транзистором.
Легко реализовать токовую защиту именно на этом левом транзисторе и не лепить дополнительный параллельный транзистор.
Если интересно - могу показать схему.
Но у этой схемы (как и у предыдущих вариантов) при ближайшем рассмотрении выявился еще один серьезный недостаток.
При уменьшении нагрузки схема переходит в режим генерации рваного синуса, ну или чего-то похожего на рваный синус.
А потом вообще переходит в линейный режим.
Может, это и не очень плохо, т.к. при малой нагрузке полевик не будет греться слишком сильно, но мне это все равно не нравится
Короче говоря, схема должна быть все время нагружена на постоянную нагрузку.
Вариации нагрузки , конечно, допустимы, но в пределах процентов 50%.
На универсальную схему это не тянет.
Там, видимо, на входе усилителя ошибки надо ставить честный компаратор-микросхему.
Но при этом мы уходим от предельной простоты схемы. Так что применимость схемы весьма ограничена.

На сколько малой была нагрузка???? Каково было входное напряжение при этом? Я имею возможность проверить Ваши "микрокаповские" расчеты "вживую". И схему токовой защиты без дополнительного транзистора тоже хотелось бы увидеть... ))) А вообще, спасибо за участие ))))

Экономия одного транзистора заметно ухудшила скорость закрывания полевика. А это самая важная характеристика с точки зрения КПД.
Оказалось, что возврат вместо диода npn транзистора тоже улучшает скорость закрывания. Так что минимализма не молучается
Линейный режим легко получить уже при нагрузке 500-1000 Ом.

Тут обсуждаются разные перепевы старинной схемы начала 80-х. Иногда называли ее "схема Грейвера".
Применял я ее и на биполярниках и на полевиках. Эта схема релейного стабилизатора при правильной реализации удовлетворительно работает, правда не в таком громадном диапазоне входных напряжений и не стаким коэффициентом трансформации. Можно и защиту от короткого замыкания реализовать.
Но частота ее гуляет очень широко, врезается в акустические шумы и надежность невелика, как у любого понижающего стабилизатора.
Непонятно, почему сегодня нужно возвращаться к этой архаике? Не на чем простой стабилизатор сделать?
Для начала ТС должен внятно описать требования к источнику. Реальный диапазон входных напряжений (от 0 до 100 вольт - явная чепуха ведь), выходное напряжение и ток нагрузки (мощность).
Без этого не стоит вхолостую обсуждать никакие отвлеченные схемные реализации.

А у него мопед. Вот он и разместил.

Понятно.
Эх. жизнь кончается, а я ни разу на мопеде не порулил. Все схемы. схемы...
Обидно вдруг стало- жуть! Бросить бы все это и - вокруг микрорайона хоть, пока бензин не кончится.
Да простят меня за оффтоп.

Можно же в параллель верхнему резистору делителя(R17) поставить стабилитрон(на 2,5 В - TL341), и выброс неплохо срежется. Можно и просто супрессор поставить в параллель выходу, но это грубо, и точность хуже.
Типо ради Вас не было бы истрачено столько сил, сколько их было истрачено . Ну да.

Требовались идеи, которые позволили бы к имеющемуся схемному решению добавить функцию Undervoltage lockout. Ибо PMOSFET, при плавном увеличении входного напряжения от нуля какое-то время работает а линейном режиме, и мне хотелось таким нехитрым способом избавиться от этого неприятного недостатка... Да, из-за моей природной рассеянности, схема при первом рассмотрении оказалась неработоспособной, ибо при переносе ее из "макетки" на схему вкрался досадный баг....




Ниже преведена блок-схема, которая, как мне кажется, объясняет в общих чертах то какая функция возложена на предмет обсуждения в этом "топике".

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Генератор представляет из себя электромеханическое устройство, приводящееся в движение жидкостью, циркулирующей в трубопроводе. При этом, заранее наверняка не известно каким будет расход жидкости, поэтому обмотки расчитаны так, чтоб при минимально возможном расходе жидкости, на выходе было вольт 5... Но с другой стороны, расход жидкости может быть таким, что генератор будет выдавать очень высокое напряжение, которое я намеревался "гасить" с помощью предмета обсуждения... В качестве развязанного DC-DC предполагается использовать модули от TRACO POWER (зоопарк изделий можно увидеть в приложенном *.PDF), хотя, если кому известны более интересные модели, с удовольствием послушаю в их честь хвалебную оду ))))

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Не, эта картинка ничего не поясняет. Ни выходное напряжение, ни токи не указаны.
Утверждение о том, что максимальное входное напряжение "очень большое" или вообще неизвестно, говорит о том, что браться за разработку вообще не следует. До выяснения от ТЗ-дателя этих досадных мелочей.

Рискну предположить, что генератор от лодочного мотора.
Беда этих генераторов в том, что они работают практически без ОС.
Отсюда большой диапазон выходных напряжений.
Если говорить о лодке, то это 10...70 Вольт.
Выход достаточно прост.
Применить нормальный генератор и застаканить его выходное напряжение с помощью ОС через обмотку возбуждения.
К примеру так, как это сделано в авто.
И еще.
Гираторы нужны всякие. Без них в электронике делать нечего.

Да рисковать-то зачем? Пусть ТС рискнет описать хоть задачу как она есть. Тогда и о риске вместе подумаем.
Гираторы... Да, конечно, кроме постоянно самовозбуждающихся.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

В применяемом генераторе нет никакой обмотки возбуждения, магнитное поле создается в нем с помощью мощных постоянных магнитов... Прикладываю очередную, более подробную блок-схему устройства. Аккумулятор предполагается подзаряжать в процессе работы в режиме "быстрой зарядки"... По поводу максимального входного напряжения определенно сказать сложно, так что "примерно" вольт 150.... А минимальное - 5 вольт... Изначально "нарисовал" 100, потому что под руками не было подходяшего "полевика" для экспериментов...

Откажитесь от минимального 5 вольт. Или от максимального 150. Работайте в более узком диапазоне. Кое-как приемлемо 4-кратный диапазон, но не 30-кратный. В остальное время источник не работает, аккумулятор зачем-то есть же?
(Кстати, устройство на миллиамперы, а аккумулятор на ампер? тут нет ли ошибки? Не спутан зарядный ток с емкостью?)
Если это разные трубопроводы - сделайте, например, на 5-20 и 20-150 вольт, две версии.
Исхитрившись, можно, конечно сделать и более широкий диапазон, но это будет очень сложно и очень дорого.
Вряд ли самостоятельно Вы сейчас такую задачу решите.

О... На третьей странице обсуждения начинает выясняться. Интересно, к какому моменту задача станет понятной окончательно? К седьмой, я думаю, не раньше.
Нехитрым задуманный способ вряд ли назовёшь. Но зачем от этого "недостатка" избавляться?

Разве что в самых общих... А токи-то какие? При минимальном напряжении, к примеру.

Вот давайте поймем, что человек, способный разработать импульсный стабилизатор, никогда такими вопросами, как дополнительная функция Undervoltage lockout не озабочен.
Для него это как дополнительно резьбу в дырке нарезать для слесаря третьего разряда.
У Вас само техзадание должно вызывать вопросы, а не малозначительные сервисные функции. К тому же, совершенно непонятного назначения.
Undervoltage lockout как работать должен? При 99вольтах или при всех 4.99? Зачем он тогда вообще нужен при таких воротах?

"На американском форуме задаешь вопрос - получаешь ответ.
На еврейском форуме задаешь вопрос - тебя спрашивают в ответ!
На русском задаешь вопрос и тебе на 30 страницах обсуждения объясняют какой ты мудак..."

Почему-то вспомнилось...

Да, что-то в этом есть, Вы правы.
Но американцы за свои решения платят. Себе за знание предмета или другим за последствия непродуманных решений.
Боюсь, в данном случае задача решена не будет, хотя человек в своей области, возможно, отлично разбирается.

...в ответ ничего.

Вас тут каждый первый спросил, зачем лепить всё это на рассыпухе. В ответ Вы выдали ноль слов.

По ходу темы, Вы сидите в где-то в реке, под рукой только мешок транзисторов КТ315, походный паяльник и спутниковый интернет.

Ещё раз спрашиваю, чем не подходит полностью и легко решающий задачу SEPIC на LM3478, предложенный на первой странице темы?