Лабораторный с ОУ

[Galizin]

Олег, добрый день!
Пытаюсь сделать свой БП, не столько в практических, сколько в образовательных целях.
Не объясните, зачем в вашей схеме главный mosfet (VT3) управляется через биполярный VT2? Почему нельзя выходы ОУ подключить напрямую к затвору, как на упрощенной схеме? В чем смысл?

Здравствуйте!
По моему только из соображений устойчивости. Биполярный транзистор уменьшает выходное сопротивление. В этом случае завал АЧХ, связанняй с входной емкостью полевого транзистора, начинается на высоких частотах, и схема либо остается устойчивой, либо расширяется диапазон нагрузок без возбуждения. Точно уже не помню.

[ACE]

Пробую разные варианты и экспериментирую.
Попробовал с транзистором и без него. С ним однозначно лучше :) Так и подумал про выходное сопротивление. У меня ещё и полевик с большей ёмкостью затвора, IRL2505.

Появился ещё вопрос. Заметил что скорость регулирования напряжения очень высокая, а вот время срабатывания ограничения по току подольше, в районе 0.5-1 мс до стабилизации на заданном уровне. В ходе экспериментов стало ясно, что сама схема работает замечательно, ток на измерительном резисторе урезается быстро, но выходной конденсатор продолжает некоторое время питать нагрузку. Разряд конденсатора через VT4 при этом не происходит, так как схема "не видит" ток, выдаваемый в нагрузку конденсатором и считает что всё в порядке. Появилась мысль переключить плюс конденсатора на другую сторону резистора, чтобы разрядный ток также учитывался схемой. Соответственно надо переключить также и схему разряда на VT4 и R23, но они и так уже там (почему? ведь при разряде, в отсутствии нагрузки, пойдёт обратный ток через измерительный резистор, имхо, не совсем хорошо).
Пробую в железе, на LM358 и IRL2505. После изменения скорость срабатывания ограничения тока выросла на порядок. Но проверяю я пока только на синтетических тестах и небольшом диапазоне токов и напряжений. Не уверен что не потеряется стабильность и не вылезут какие-то ещё глюки.

Ещё подумал вместо разрядного резистора поставить самовосстанавливающийся предохранитель. И разряд быстрее, и от подачи завышенного напряжения на выход блока спасёт.

[Galizin]

Eсли перенести конденсатор на другую сторону резистора - то увеличится выходное сопротивление источника на высоких частотах. Кроме того я не знаю что будет с устойчивостью.
Здесь как всегда компромис - если основное назначение источника регулировка напряжения, то нужно стремиться сделать его с лучшими характеристиками, а регулировку тока оставить как получится. Если же нужен источник тока - то там другие подходы. В данном случае источник напряжения имеет приоритет.
Вообще я схему испытывал под разными нагрузками только виртуально. В аттаче к статье есть моделька. Можно попытаться покрутить и посмотреть, что получится в разных случаях, особенно при емкостной нагрузке.
В первоначаьном варианте дополнительного токоограничивающего резистора не было. Так что весь разрядный ток ограничивался измерительным резистором. В ветке цифрового управления этим источником, кто то писал, что собирались делать заданное ограничение и разрядного тока также и использовать источник для тренировки аккумуляторов. В этом случае разрядный ток измеряется тем же резистором.
Разрядный резистор служит для ограничения тока через транзистор. Ну и если что - он сработает как предохранитель. Если поставить самовосстанавливающийса предохранитель - он может срабатывать в момент смены нагрузки, то есть в тот самй короткий момент времени, когда собственно и нужна схема разряда. Если добавить еще один ОУ, то можно будет ограничить и ток разряда. Идею выкладывали в ветке, посявященной цифровому управлению.

[ACE]

Немного начинает проясняться.
Кое-как разобрался с микрокапом, поэкспериментировал. Действительно, при переносе конденсатора на некоторых напряжениях появляется пила на выходе и стабильность сильно зависит от ESR конденсатора. Проверил в железе, тоже поймал нестабильность. Верну как было.
Спасибо большое за статью, схему и ответы, кое чему научился, может и БП доделаю!

[CHRYSLER]

Если кому поможет, плата на СМД, транзистор в корпусе ТО-247, из схемы ИСКЛЮЧЕН VT4. Перед печатью зеркалить.

[JohnBoen]

Немного заинтересовала схема данного стабилизатора. А если поставить диод шоттки между выходом полевика и шунтом(резистором)? То тогда полевик будет защищен, и можно будет полностью исключить цепь транзистора VT 4, обвязки и защитных стабилитронов V2 . Несмотря на падение напряжение на диоде, ведь схема все равно стабилизирует вых напряжение. Вроде симулятор показывает, что всё нормально, почему такой вопрос не прорабатывался?

[JohnBoen]

И еще, при замене полевого транзистора на IRFZ44 и им подобные , придется поднять напряжение с +-5в до 15в . Не опасно ли это для операционников?

[Galizin]

Назначение vt4 - отбор тока от нагрузки. Что бы если сбросили напряжение с 30 до 1 оно сбросилось быстро, а не разряжалось бы через сопротивления измерения напряжения. Про операционники можно посмотреть в даташите.

[Ярослав555]

Доброго времени суток. Захотелось сделать БП на операционниках, чемто зацепила эта схема, но не понравилось дополнительное питание. Вот за пару дней экспериментов в мультисиме переделал под однополярное основное питание. в мультисиме работает, в железе - пока развел и травлю плату. прикрепляю схему и файл мультисима 13.
кстати, в пдфчике нет индикатора защиты по току. кому надо - смотрите мультисим. если заработает могу выложить платку. и еще одно - я использую биполярник на 15А, тот что выбран в мультисиме - первый что попался похожий. думаю на работу не повлияет.

[Ярослав555]

забыл - схема расчитана на 15В и 10А, для меньшего тока надо поменять шунт или поменять коэфициент усиления диф. каскада. жду критики

[lionberger]

Блок питания трудится уже около трех лет.На фото индикация холостого хода и при ограничении тока.Тумблер-пределы по току 1А и до 6А.Регуляторы- грубо и плавно ток и напряжение.Стабилизатор по напряжению работает быстрее,чем по току.КЗ держит замечательно

[Ярослав555]

да, работает. с ходу непонятно где что и как, но работает)

[Ярослав555]

Блок питания трудится уже около трех лет.На фото индикация холостого хода и при ограничении тока.Тумблер-пределы по току 1А и до 6А.Регуляторы- грубо и плавно ток и напряжение.Стабилизатор по току работает быстрее,чем по напряжению. КЗ держит замечательно

Я понял Ваш подход) Вы смещаете напряжение питания ОУ транзистором и земля опоры сидит на шунте, соответственно при изменениях нагрузки потенциал напряжения подаваемого на ОУ со стороны опоры тоже меняется) не понял только зачем смещать "+" питания ОУ.
Проблема оригинальной схемы, при переделке на однополярное питание, заключается в том, что если мы землю вешаем на "-" силовой шины, то просто так, одним проводом, снять сигнал с шунта не получится - падение напряжения включает в себя падение напряжения на шунте и падение на нагрузке. Надо было вычесть падение напряжения на нагрузке. У Вас поменяны местами шунт и нагрузка, и опора своим минусом завязана на шунт, соотв. выходной потенциал будет плавать. Это основной подход, далее дело техники.
У меня по другому сделано - я добавил еще один ОУ и сделал дифференциальный усилитель сигнала только с шунта. Падение напряжения на нагрузке у меня вычитается этим каскадом. Как доделаю плату отпишусь о работе.

Этот фокус с транзистором по питанию ОУ - это ускоритель срабатывания токовой защиты? я прав?)

[lionberger]

Я не разработчик Взято из http://www.cqham.ru/pow11.htm и подогнал под сое напряжение.

[Ярослав555]

немножко обновлю тему. собрал БП по приведенной ниже схеме.
http://img.radiokot.ru/files/88294/nm1kp2dna.jpg
Почему леплю свое, а не беру готовое - начиналось всё с того что я делал линейный БП так, чтобы в питании ОУ не было отрицательного напряжения. Были куплены детали, сделана плата которую я не смог заставить работать (модель моделью, а на практике не получается). Схему переработал уже под отрицательное напряжение, немножко доводки в процессе запуска и вот что у меня получилось. Схема работает, но есть одна проблема - если я выставляю потенциометром (на схеме обозначен как "С") порог срабатывания защиты по току повыше и замыкаю клеммы накоротко - ток у меня идёт прямоугольными пульсациями, частотой около 30 Гц, почти меандр. Начинаю снижать ток - начинает расти частота пульсаций, и где-то на минимальном токе пульсации исчезают, ток становится гладкий. если снова прибавить ток, то он останется гладкий, пока я не разомкну клеммы и снова их не коротну. может подскажите что за самовозбуд и чего можно подшаманить? питание ОУ зашунтировано керамикой. емкость на выходе стоит 47u, пробовал и 4700u эфект оочень слабый.

добавляю: проблема решена удалением конденсатора (тот что подключен к аноду диода).

[Galizin]

Я также собирал подобную схему, прототипом был "двойной дракон" (http://scopeboy.com/ddragon.gif). Промоделировал, собрал, поведение аналогичное Вашему. Потом начал читать про устойчивость схем на ОУ. Попался хороший курс по моделированию устойчивости от Tim Green (http://e2e.ti.com/support/amplifiers/pr ... 41/1320485 11 частей). Промоделировал схему на предмет устойчивости. Оказалось, что схемы подобные этой, с транзистором по схеме ОЭ, не очень устойчивы в принципе, ну или их нужно сильно тормозить. Поборол гордость, перелопатил несколько схем коммерческих источников, промоделировал, оказалось у них устойчивость получше. Написал о "своей" схеме (ссылка в 1 посте), не скрывая ссылок на оригиналы. Потом собрал к схеме полностью цифровое управление на stm32.

[shiva]

Добрый день!

Так как в налоговой схемотехзнике не силён, прошу помощи -- нарисуйте пожалуйста схему, как заменить полевой транзистор биполярными с условием, что на выходе требуется получить напряжение до 30В и ток до 3-5 А.

Спасибо.

[Galizin]

Для начала расчеты
Мощность - 35*5 = 175 ватт. Получается что одним транзистором здесь не обойтись.
Думаю нужно будет штуки 3-4 в to220 корпусе или 2-3 в то-247. + соответвующий радиатор.
Какие транзисторы будете использовать? Можно обычные или составные npn типа.

[shiva]

Для начала расчеты
Мощность - 35*5 = 175 ватт. Получается что одним транзистором здесь не обойтись.
Думаю нужно будет штуки 3-4 в to220 корпусе или 2-3 в то-247. + соответвующий радиатор.
Какие транзисторы будете использовать? Можно обычные или составные npn типа.

насчёт мощности -- я понимаю этот момент.
транзисторов пока нету никаких, расчитываю на что-то распространённое и не особо дорогое. в импортных я не разбираюсь, а из советского уже почти ничего и не осталось. больше склоняюсь к вариантам в корпусе TO-247.
радиатор предполагаю -- от процессора AMD под сокет AM2 с вентилятором.

[Galizin]

TIP142
Тепловое сопротивление переход корпус 1 гр на ватт + будем считать столько же до радиатора и самого радиатора. Температуру радиатора возмем градусов 60 для худшего случая, макс температура перехода 150 градусов. 150-60=90 градусов разности. 90 градусов / 2 гадуса на ватт = 45 ватт на транзистор. 175/45 - 4 штуки будет надежно, 3 штуки нельзя будет выставлять на солнышко. Возможно также что 1 радиатор от процессора не справится с 175 ваттами а нужно будет 2.
3-4шт TIP142 + 1шт BD139 для раскачки.