Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

[Gisteresis]

Случайно обнаружил еще один БП с импульсным пререгулятором (если я конечно ничего не путаю)
http://www.radiokot.ru/forum/download/file.php?id=8364
http://www.radiokot.ru/forum/viewtopic. ... 21#p143521

[zenon]

Gisteresis это strannicmd схемы, на сколько помню в железе из его схем реализовано не всё, вот это я собирал, это, и ещё что-то было, только давно...

[Dimonis]

это strannicmd схемы, на сколько помню в железе из его схем реализовано не всё

Самое интересное - шо он сам ни одно своЁ художество не вооплотил в жисть , с 2004 года , ну стоко знаю его художества......

[Slabovik]

Какие цветовые сочетания цветов индикаторов у вас ассоциируются с режимами CV, CC, и Offset?
Пусть индикация самая простая - три светодиода

Или какие-то другие варианты?

[Energizer-A]

другая
крас желт син
или
желт крас син
или
зел желт крас

[vlasovzloy]

Я бы на трехцветном сделал. Напряжение желтый, при ограничении тока переходит в зеленый, при защите кз красный

[Slabovik]

Offset - это не защита, а режим, когда блок вне зоны регулировки. Например, у блока выставлено напряжение на выходе 10 вольт, а к нему подключили аккумулятор с напряжением 12 вольт. И ток не идёт, и регулировки нет, и напряжометр 12 вольт показывает. Вот это offset.

Режим блокировки выхода (собственно, это наверное четвёртый светодиод, пример такого отключения я делал здесь) мне хочется сделать моргающим. Но тоже вопрос цвета.

Что же касается совмещения в многоцветный светодиод, то эргономика при этом ухудшится. Потому что рядом с отдельным светодиодом можно сделать надпись (или подсвечивать надпись светодиодом). А рядом с трёхцветным даже не ясно, что писать. Индикаторы, загорающиеся в разных местах воспринимаются быстрее.

[Spec]

IMHO, вариант 3
..а при блокировки можно сделать мигание всех трех....

[Slabovik]

Подниму тему.
Вот здесь я заикнулся о проработке лабораторного источника с более-менее интересными параметрами (ну, не космическими, а вполне обычными, которые, впрочем, в большинстве случаев отсутствуют у блоков, схемы которых гуляют по интернету и журналам). Но на сегодня схему показать ещё не готов. Несмотря на то, что она вполне успешно работает в макетах, печатную плату я до сих пор не нарисовал, а, следовательно, и не имею какой-либо законченной конструкции на сегодняшний день. (Да, подбор цветов светодиодов- это для неё).

Однако, зудит малость то, что другая схема, которая благодаря китайпрому весьма популярна, оказывается достаточно крива, из-за чего хочется её очень сильно переделать.
Кривизну той схемы будем обсуждать всё-таки там (ссылка выше), а вот вариант её лечения (точнее, переделывании в другую схему но с использованием "примерно тех же" деталей) хочу предложить пожевать - глядишь, и до макета дорастёт.

В общем, выглядит это примерно так



Да, схема не совершенна, т.к. в таком виде не проходит некоторые тесты, но...
И... есть мысль, что если ограничить минимальное выходное напряжение уровнем, скажем, 2.5 вольта, то можно будет отказаться от источника отрицательного питания.

[dima1967]

Интересная схема...не привычная. У меня например сразу куча вопросов
И надо собрать в Мультисиме, попробую...
Работу схемы я увидел так:

1. Опорное стабилизированное для входов ОУ напряжения и тока: ТЛ431=2,5 вольта
2. Питание ОУ напряжения и тока: ТЛ431+R1+KT815+ZD1 стабилизированное +15 вольт.
3. Питание выходного ОУ от входного конденсатора пульсирующее не стабилизированное +33 вольта
4. Опорное (2,5 вольта) через делитель RV1 подается на не инвертирующий вход ОУ напряжения, который с ОС по переменке на 1 конденсаторе и ОС по постоянке с КУ=4 со своего выхода подает сигнал через делитель R12+R13 на не инвертирующий вход ОУ, управляющего выходным каскадом.
5. Выходной ОУ включен тоже по не инвертирующей схеме (может ошибаюсь) с ОС по переменке (С6, С7, С8+R17,R18) и ОС по постоянке с КУ примерно 2,6 подает сигнал на базу VT1 выходного каскада VT1+VT2 (эмиттерный повторитель) и наступает стабилизация напряжения на нагрузке CV.
6. Опорное 2,5 вольта стабилизированное через делитель (потенциометр+R5,R6,R7) поступает на инвертирующий вход ОУ тока, который включен как дифференциальный (или может компаратор?). На его входах сравнивается сигнал от опорного через делитель (вход -) и от шунта Rш (вход +). В режиме СV на выходе ОУ тока минус питания, который закрыт шлюзом-диодом VD2.
При увеличении тока через нагрузку, на шунте поднимается потенциал и соответственно на выходе ОУ тока вместо минус питания появляется положительное напряжение, которое через открывающийся диод VD2 и R15 приподнимает напряжение на инвертирующем входе выходного ОУ. Следовательно, на выходе выходного ОУ снижается напряжение и далее через выходной каскад на нагрузке тоже. При снижении напряжения на нагрузке уменьшается ток через шунт и наступает стабилизация тока через нагрузку СС, посредством глубокой ОС, охватывающей всю схему.
7. В ОС ОУ тока тоже присутствует фильтр по переменке С3,С4,С5+R7,R9,R10,R11. Такая ОС должна убрать на выходе ОУ тока пульсации от шунта.
8. Отрицательное плечо питания рассматривается как опция для тех, кому принципиально получить 100% ноль на выходе БП.
Примерно так. Поправьте где ошибся.

Вопросы:
Как рассчитывался делитель R12+R13? Почему он именно такой?

[Телекот]

Схему конечно надо проверять, но бросается в глаза сразу один недостаток. Напряжение на шунте не попадает в цепь ОС по напряжению. В результате падение напряжения на шунте не учитывается усилителем ошибки и не компенсируется. Это вызывает зависимость выходного напряжения от тока или повышение выходного сопротивления.
Да и при такой частотной коррекции вызывает сомнения устойчивость усилителей и скорость ограничения тока при КЗ.

[Starichok51]

напряжение на шунте попадает через R13 в задающее напряжение (в делитель R12-R13), в результате чего напряжение на выходе также поднимается.
вот только линейную зависимость выхода от напряжения на шунте трудно обеспечить...

[Телекот]

Да эту ПОС я не заметил сразу. Это всё надо проверять и желательно в железе.По моему всё будет нормально, даже можно ввести подстрочник глубины ПОС, тогда можно точно компенсировать падение напряжения и сделать почти нулевое выходное сопротивление.
К примеру если R13 заменить на цепочку из постоянного резистора на 75к и подстроечного 15к, то им можно компенсировать разброс резисторов делителя.

[Slabovik]

1. Опорное стабилизированное для входов ОУ напряжения и тока: ТЛ431=2,5 вольта

Да, это обеспечивает достаточно чистое опорное напряжение, которое затем при помощи RV1 и RV2 (ниже - оказался не подписан) подаются на узлы. При этом ОУ, установленный за RV1 предназначен для а) увеличения сопротивления, подключенного к RV1 в качестве нагрузки б) по факту являясь просто усилителем постоянного тока и узлом окончательного формирования опорного напряжения для режима CV на уровне 0-10 вольт, обеспечивает околонулевое выходное сопротивление для данного опорного напряжения, независимо от его величины. Пункт "а" даёт линейную зависимость установки напряжение задатчиком RV1, а пункт "б" даёт возможность применить нормальную четырёхрезисторную схему включения ОУ с целью компенсации падения напряжения на Rш.

5. Выходной ОУ включен тоже по не инвертирующей схеме (может ошибаюсь) с ОС по переменке (С6, С7, С8+R17,R18) и ОС по постоянке с КУ примерно 2,6 подает сигнал на базу VT1 выходного каскада VT1+VT2 (эмиттерный повторитель) и наступает стабилизация напряжения на нагрузке CV.

Выходной усилитель имеет Ку примерно равный 3 (82к/27к) - это точно также, как в прототипе и включен по классической четырёхрезисторной схеме таким образом, чтобы напряжение падения на Rш было скомпенсировано. В данной процедуре участвуют 4 резистора: R12, R13, (R15+R16), (R19+R20). Нетрудно догадаться, что для правильной работы схемы должно выдерживаться соотношение R13/R12=(R19+R20)/(R15+R16).

(R15+R16) мог бы быть единым резистором, но здесь я решил подать ООС по току в цепь ООС основного ОУ. Такое разбиение резистора позволило это сделать.
(R19+R20) - это тоже единый резистор сопротивлением 82 кОм, но разбитый на два. Зачем - об этом потом (потому что здесь как раз довольно противное место, работу которого не удаётся привести к н.у. использования компонентов при некоторых обстоятельствах).

Пока ток через нагрузку не превышает некоторого предела, который точно задаётся уровнем напряжения на RV2 (точнее - на точке R6-R7), сравниваемым с падением напряжения на Rш, нижний ОУ держит свой выход в состоянии низкого напряжения. При этом имеющийся диод VD1 обеспечивает условия, чтобы ОУ на заходил в состояние насыщения. Если он будет "падать" в насыщение, то только процесс выхода из этого состояния у данного типа ОУ занимает несколько микросекунд, а это долго (представьте себе к.з. на выходе - там каждая микросекунда дорога).

Когда ток достиг уровня, что напряжение на входе "+" ОУ достигло напряжения на входе "-" ОУ, VD1 закрывается, напряжение на выходе ОУ быстро (ООС пока не работает) достигает точки регулировки (определяется напряжением в точке R15-R16), открывается VD2 и общая ООС уже замыкается через ОУ регулировки тока. Также с открытием VD2 начинает работать и местная частото-корректирующая ООС.

Резюмируя: такое включение регулирующих ОУ обеспечивает а) непрерывную работу ОУ-усилителя напряжения (тот, что рулит транзисторами) б) быстрое переключение цепей ООС при переходе CV-CC и обратно, в) отсутствие протекания собственных токов питания через токоизмерительный резистор Rш (исключение - ток (R12+R13), но его величина менее одной десятой миллиампера.

Напряжение на шунте не попадает в цепь ОС по напряжению.

Это неверно. Напряжение падения на Rш честно компенсируется через нижнюю точку подключения R13. Для правильной работы компенсации необходимо лишь выдержать соотношение R13/R12=(R19+R20)/(R15+R16). При этом макетирование (другой схемы, но принцип включения такой же) показало, что точности имеющихся типовых резисторов уже достаточно для практического применения, а если необходима какая-то метрологическая точность - ничто не мешает на место одного из резисторов поставить связку "резистор+подстроечник" (например, на место R12, подстроечник левее) для настройки точной компенсации.

линейную зависимость выхода от напряжения на шунте трудно обеспечить...

Вообще без проблем. Всем занимается ОУ, включенный дифференциально. Достаточно лишь выдержать соотношение.

Хорошо. Два слова о действительно проблеме данной схемы. К сожалению, данная схема выходит за рамки ОБР деталей в том случае, когда на её выход подсоединяется устройство с собственной ЭДС, ну т.е. аккумулятор, а схема либо обесточена, либо отрегулирована на гораздо более низкое напряжение. При этом происходит следующий процесс:
регулирующий ОУ благодаря цепочке ООС снижает напряжение на своём выходе. Однако туда, благодаря VD4 (который защищает VT4), начинает течь ток, обеспечиваемый аккумулятором. При этом ток быстро достигает предельных величин (20 допустимых мА). Диод VD3 казалось бы должен помогать, но... только в узком диапазоне случаев. Суть в том, что большой ток через VD4 перегружает выход ОУ и тем самым не даёт опускаться напряжению. Если же VD4 убрать, то происходит другая ситуация - превышение допустимого напряжение ЭБ для VT4...

[Телекот]

.

Это неверно. Напряжение падения на Rш честно компенсируется через нижнюю точку подключения R13.

Я уже это исправил читай сообщения внимательней.
Есть недостаток, это высокое напряжение питания ОУ. Если выходной каскад сделать вот по такой схеме то все ОУ можно питать от 15в.
Верхний вход от усилителя ошибки по напряжению.
Нижний вход от усилителя ошибки по току.

Заодно сократится петля прохождения ОС по току, и соответственно время реакции.
По идеи можно даже избавится от минуса питания.
Да и такой выходной каскад обеспечит меньшее падение напряжения на нём.

Вложения

00.png

(17.63 KiB) Скачиваний: 1073

Последний раз редактировалось Телекот Пт авг 10, 2018 07:34:14, всего редактировалось 3 раз(а).

[musor]

в хорошей работе пос я силно сомневаюсь вообше пос как компенсация потерь -узел вносяций неустойчивость
боле разумна диф схема сьема в 4 провода -оос берется с концов кабеля по тонкой паре потенциала а ток течет по жирной толстой наличие в этом кунтуре проводоф разной длины и тем боле шунта в этом случае фиолетова
но таких схем в ЛЮБИТЕЛСКИХ(НЕ ПРОФ ) решениях днем с огнем не сыскать
так что предложеная концепция уся весма таки УЖЕРБНА
я уж не говоря на такую структуру выхода управлени в режиме тока... есть вероятность значителной неустойчивости ка в пекреходном режим вблизи зоны Iогр ~=Iн

Добавлено after 15 minutes 2 seconds:
кстати подобными проблемами страдают почти все пром китайцы схемы где датчик ТОКА СИДИТ В МИНУСЕ
решения очевидно перенос его в + до контура ОООС
хотел бы отметить что переделка силокого каскада по схеие Теликота может быт оправфдана однако есть нюансы
в сочетани с болшим петлевым усиление оу опять лезет вопрос устоойчивости
нужно водить месные ООС по току в эту связкуи корекцию на опережение фазы

[Телекот]

есть нюансы
в сочетани с болшим петлевым усиление оу опять лезет вопрос устоойчивости
нужно водить месные ООС

Как раз местная ООС там есть с выхода, усиление выходного каскада равно 3, так что вряд ли он вызовет неустойчивость.

[Slabovik]

Спасибо, я попробую такой вариант, правда сразу вижу, что УО напряжения всё-таки будет вылезать из линейной области, а этого очень не хочется (кто следил за темой с самого начала, где была проработка источника с регулирующим звеном на полевиках, был такой вариант и задержки от "залипания" выходу ОУ в состоянии насыщения очень печалили, провоцируя знатные выбросы на нагрузке. Но тогда даже никто не осмелился вопросов позадавать, не говоря уже о какой-то попытке повторения, а ведь оно вполне работало )

И, мне видится, наш малопонятный друг тоже обеспокоен тем же - устойчивостью. Я ранее пробовал привинтить такой каскад к ОУ и, к сожалению, не закончилось ничем как раз из-за проблем с устойчивостью. Попробуем ещё раз...

Переносить же датчик тока куда-нибудь ещё, к примеру в плюсовой провод... А смысл? В "плюсе" ещё придётся знатно извратиться с переносом измеренных показаний в область работы УО. тем более, что никаких проблем дифференциальное включение ОУ не представляет - компенсация производится прекрасно, переходный процесс ровно такой же, как если бы датчик был в любом другом месте схемы, либо вовсе без него (уж это я проверял). По банальной причине - ограничивает быстродействие вовсе не ОУ, а выходной каскад.

[Телекот]

Если хотите что бы сигнал о токе проходил через все каскады можно выкинуть из выходного каскада транзистор Q4 заменив его диодом.

[musor]

ну НV ОУ быстродействие отличаются редко ...а быстрые оу ка правило низковолтны применение же спец оу с сложной внешней корекцие нынешними авторами като забыто...
попробуйте макет у вас под рукой
и совет по повышению устойчивости делайте корекцию с опережением фазы по иде ПП должен быть боле коротким и получится плавным хотя для это в ЭМИТЕРЫ СИЛЫ придется водить маломные резисторы-безундуктивные