Лабораторно захранване - дискусия

[g_vayov]

Гледам че нещо утихна. Май е време за още критика. Хи, хи... Ето една СХЕМИЧКА, без изчисления на компонентите. Максимално разделени възли. Силов регулиращ елемент, контрол на изходното напрежение, контрол на изходния ток с индикация. Има една скрита опасност обаче. При отпадане на помощното напрежение (12V) напрежението в изхода ще се повиши до максимална стойност. Това поведение на схемата е опасно затова ще трябва да променя връзката между Q1 и U1.

[Parni_Valjak]

Обмисли още!

Принципно няма проблем "помощното" захранване да се храни от същия източник, както основното. Ако разликата в напреженията е висока (примерно), може да се направи локален DC-DC преобразувател за оптимална консумация. 

Може да се измисли и друго решение.

[g_vayov]

Заради предполагаемите големи разлики в двете напрежения го намислих отделно. Например 400 V за стабилизатора, а трябва да отведем от тях 12-15 V за контролната схема. По този начин има една унифицирана контролна схема, свързана със силовата част в три точки. Би могла много лесно и с малки промени да работи с всякакви напрежение и токове. Може и общо да е захранването. Т2 е обща за двете захранвания.

DC/DC модулите са примамлива идея но има два въпроса, номинално входно напрежение и цена. Високоволтови май не съм срещал (това не значи че няма), цената им е обикновено над 20 лева.

 

ПП Дам пътищата са много...

Редактирано Юли 4, 2013 от g_vayov

[Parni_Valjak]

Нямам предвид готови DC-DC, а конкретно за случая направено.

Няма проблем и с отделна намотка и 3-изводен стабилизатор.

Има обаче един сериозен въпрос, по-скоро повече от един.

Коефициент на стабилизация, дуракоустойчивост, сигурност, пулсации...

Това са все неща, които искат още мислене и експериментална работа.

Както знаем и двамата, подводните камъни са много и хлъзгави. Ама така ще е , като искаме да сме професионалисти 

Редактирано Юли 4, 2013 от Parni_Valjak

[g_vayov]

Донесоха ми един ТЕС-88 от "Вторични суровини" за реставрация. Търсим схеми, мислим, осъзнаваме че схемата е грешна, 'почва да просветва, ровим из запасите с части от ученическите години и т.н. Туй ме подсети за тази тема...

Вдъхновен от ТЕС-а, преработих концепцията за захранващия блок.

Усилвателите на грешката се захранват отделно. По този начин усилвателя на грешката се разделя максимално от силовата част и захранващия блок по-лесно може да се изработва за голям диапазон от напрежения и токове.

При вграждане на няколко захранващи канала в обща кутия и общ трансформатор. Усилвателите на грешката могат да се захранват през галванично изолирани DC/DC преобразуватели от една спомагателна намотка на трансформатора.

Схемата е още "сурова", нахвърляна е само идеята.

Предвиждам светодиодни индикатори указващи в кой режим се работи, стабилно напрежение или стабилен ток.

 

СХЕМА

Редактирано Октомври 23, 2014 от g_vayov

[Evtim Djerekarov]

Честно казано, на пръв поглед, не мога да разбера как работи схемата детайлно. До колкото разбирам:

-U2 е повишаващ импулсен преубразовател, който създава помощно захранващо напрежение за ОУ.

-Транзисторът Q1 е мощният регулиращ транзистор. Той трябва да е монтиран на подходящ радиатор.

-Ценеровият диод D1 предпазва транзисторът Q1 от превишаване на Ugs max.

-R4 e "Pull down" резистор към отрицателното помощно напрежение, който гарантира, че Q1 е запушен при запушен Q2,  а също е товар за Q2, който е емитерен повторител.

-R6 поддържа Q2 отпушен, при отсъствие на запушващо напрежение на изходите на двата ОУ.

-До колкото разбирам, U1A е усилвател на грешката, който контролира изходното напрежение, а U2B управлява ограничението по изходен ток, а R1 създава върху себе си пад на напрежение, за да може да работи токовото ограничение.

Не разбирам как точно работят регулаторите. Например U1A сравнява земя със напрежението на делителя R5/R8/Tr2/Pt3, който на практиа "дели" между 9V (стабилизирани от D3) и отрицателната страна на изходното напрежение, като изходът на U1A управлява Q2.

....

....

 

PS: И чак накрая забелязах, че положителното изходно напрежение е дадено на земя, а отрицателното плава, което отговори на повечето въпроси .

 

U1A сравнява "средната точка" на делителя със земя, а средната точка зависи от потенциала на отрицателната страна на изходното напрежение (която е плаващата). понеже U1A управлява Q1 се получава ООВ. Логиката е малко обратна на обичайната логика, поради което е интересна.

 

U2A и сложният  , принадлежащ й делител, ограничават изходния ток, Като с нарастването му, потенциалът на инвертиращия й вход расте, което създава по-отрицателно напрежение на изхода, което запушва Q1.

 

Не разбирам, гледайки схемата едно - при определени настройки, възможно ли е тя да работи в режим "генератор на ток".

 

Не разбирам и функцията на D2 и прилежащият му кондензатор в ООВ.

Редактирано Октомври 24, 2014 от Evtim Djerekarov

[g_vayov]

D2 е опорен източник за регулатора на ток. Дори и визуално имаме мост съставен от два източника на напрежение U1=R1*It и U2=Uz(D2) и два резистора R1=Pt1 и R2=Tr1+Pt2(лявата секция).

Когато U1/U2=R1/R2 напрежението на извод 6 на U1 е равно на напрежението в точка +Uout. В +Uout е свързана референтната земя на захранването на усилвателите на грешката. Референтната земя е включена и към извод 7 на U1. Следователно напрежението между двата входа на ОУ е 0 V при изпълнено условие U1/U2=R1/R2.

[Evtim Djerekarov]

Ясно.. сега ми се изясни тази част от схемата.

[g_vayov]

За сега никакви забележки... Това е много притеснително

Поработих още малко. Изчистих разни неща от предишната версия. Добавих втори канал който може да се използва напълно самостоятелно или да бъде подчинен на първия. В подчинен режим втория канал следи напрежението на първия и го повтаря. Така по-удобно ще може да се работи с двуполярни напрежения. Ограничението по ток е независимо за двата канала. Следене на тока, за сега не мога да го измисля както трябва, а и не съм сигурен че ще е толкова нужно.

Добавени са индикатори за режимите: постоянно напрежение и постоянен ток.

Добавени са ключове за включване и изключване за всеки от каналите. Изключва се контролното захранване и регулиращите транзистори се запушват.

Изглежда повече от два регулируеми канала няма как да се съберат в кутия с разумен размер. Измервателните уреди ще заемат доста място на лицевия панел. Трябва да има и достатъчно място за клеми индикатори и потенциометри...

Освен тези два канала могат да се добавят и малко фиксирани напрежения. Например 5 V/1A и двуполярно 15 V/1A.

Може да се поработи и в посока превключване на вторичните намотки на трансформатора. Ще се намали разсеяната мощност но пък ще усложни трансформатора...

За сега толкова. Вече ще трябва да подготвя някакъв прототип за изследване защото гарантирано ще изкочат трески за дялане. За него обаче не знам кога точно ще смогна.

 

Схема 251014

Редактирано Октомври 25, 2014 от g_vayov

[Evtim Djerekarov]

Изглежда добре.

 

-Само, гледайки схемата, не мога да разбера, как ще се получи двуполярно захранване. Ще се свържат RGM за RGS ли?

Ако да, предполагам, че това са две галванично развързани захранвания, а GND е единствено шаси ( и евентуално някаква обща точка в захранването, предшестващо схемата).

 

-Светодиодите, до колкото разбирам, показват просто кое ограничение е в момента активно(т.е, схемата може да работи като генератор на ток, ако напрежението е настроено на максимално, а единствено за тока е зададена гранична стойност).

Ако разбирам правилно схемата, така би могъл да се "насили" постоянен ток през променящ се товар.

 

-Захранването нама да е "трю, батка", ако не монтираш по един относително прецизен волтметър/амперметър на всеки канал. Като екстри, може RMS, AVERAGE, PEAK стойности и дори INSTANTANEOUS POWER / AVERAGE POWER, но с последните екстри, това си е цял нов проект.

 

-Тъй като в изхода има относително голям кондензатор, възнамеряваш ли захранването да може да се ползва в режим "генератор на ток" или следенето на тока е просто за ограничаване. Ако трябва да може да се ползва захранването, като генератор на ток, то възникват и въпроси относно компенсацията на U1B и бързодействието на схемата, също за изходния й импеданс по променлив ток в този режим.

 

- Добре е, да направиш някакъв вход, за единия, за двата, или общ вход, който да спира захранването към товара, когато се появи положителен импулс, и да задържа така до ръчно освобождаване на защитата.

Това би било много полезно, например, за управление от външни схеми. Представи си, например, че външно направиш детектор на високи честоти над да кажем 80kHz и (в случай на проектиране на аудиоусилвател) я ползваш, за да прекъснеш захранването, в случай че проекто-усилвателят започне да прави високочестотни генерации.

 

-Ако правех такова захранване за себе си, бих ползвал по-прецизни опорни източници, за да предотвратя плаване на изходните параметри.

Редактирано Октомври 25, 2014 от Evtim Djerekarov

[Parni_Valjak]

За сега никакви забележки... Това е много притеснително ...

Има време, не бързай. Нека да видя развитието на дискусията. Тъкмо ще имам повечеко дивеч за отстрелване  .

 

ПП. Имате от мен REF10 няколко броя, ако сте мераклии за точност и стабилност.

Редактирано Октомври 25, 2014 от Parni_Valjak

[Evtim Djerekarov]

 

Ще се свържат RGM за RGS ли?

 

Извинявай, имах предвид RGS към -Uout(master).

[Parni_Valjak]

Галине, не използвай знак за земя, 0 или подобни, когато идеята е за плуващи потенциали. Нека да бъдат "NET" имена, за да не се получават недоразумения.

Освен това препоръчвам, когато има комбинация от отделни модули, да се приложи блокова схема (може и иерархична структура). На нея да се покажат ясно връзките между модулите, за да е лесно за разчитане. По принцип това е необходимо при съставяне на обща документация, сервизно описание и изобщо когато ще се разглежда от външни хора.

 

Добавям една забележка. Нека модулите да позволяват не само последователно, но и паралелно свързване, или поне възможност за свързване на еднополярни структури. Например общи "минуси" и различни изходи за положителни напрежения . Същото в обратна посока.Това е много близо до реалните случаи при еднополярни захранвания с различни напрежения - пример крайно стъпало и предусилвател (да речем лампова апаратура, или различни стъпала в транзисторно изпълнение).

Не би се стигало до тези забележки, ако се беше тръгнало от твое първоначално подробно задание, особено щом се различава на идейно ниво от посочените в началото варианти. Още повече, че вече не става въпрос за частен случай на проектиране, а вид обществено действие.

И на мен ми се случва често да започвам от средата и после да губя време в оправяне на основния замисъл, затова смятам, че сега е момента да се върнеш в началото и да изясниш вижданията си. И да въведеш съответствие с конструкционния проект.

 

ПП. Светлинните индикатори не са удачно решени. Трябва да са управлявани от ясни логически нива, а в дадения случай се управляват линейно, защото изходите на ОУ са аналогови при това в пряка зависимост от установените нива. 

За сега оставам настрани от конкретните решения, после ще видим.

Ако се иска плавно да се менят интензитетите, тогава нещата се усложняват и трябва да се промени управлението на индикаторите.

Редактирано Октомври 26, 2014 от Parni_Valjak

[g_vayov]

Капана щракна.

 

Проектозадание:

Изграждане на нисковолтов захранващ блок с общо предназначение.

Изходни канали:

1. Напрежение от 0,5 до 60 V, плавно регулируемо. Изходен ток до 3 A, възможност за плавно ограничаване на тока от 0,025 до 3 A. Индикатор за достигнато ограничение по напрежение, индикатор за достигнато ограничение по ток.

2. Напрежение от 0,5 до 60 V, плавно регулируемо. Изходен ток до 3 A, възможност за плавно ограничаване на тока от 0,025 до 3 A. Индикатор за достигнато ограничение по напрежение, индикатор за достигнато ограничение по ток.

3. Напрежение 5 - 9 V, превключвател за двете нива. Изходен ток до 1А, индикатор за достигнато ограничение по ток. За захранване на цифрови схеми и микропроцесорни платки с вграден линеен стабилизатор.

4. Напрежение двуполярно +– 15 V. Изходен ток до 0,5 А, индикатор за достигнато ограничение по ток. За захранване на схеми с операционни усилватели.

Изисквания:

Всички изходни канали да са галванично разделени един от друг и от земята. Възможност за връзка между двата регулируеми канала за получаване на двуполярен регулируем изход с еднакви напрежения. Единия канал е водещ, другия следящ.

Измервателни уреди за изходен ток и напрежение за двата регулируеми канала, магнитоелектрическа система, клас на точност 1,5.

Регулаторите за ток и напрежение да бъдат разделени на регулатор за груба и регулатор за фина настройка.

Ниво на пулсации в изхода < 5 mVpp. Нестабилност на изхода < 0,04% + 5mV.

Ключ и индикатор за включване на цялото устройство. Ключове за включване на всеки канал индивидуално.

Стабилизаторните модули да бъдат универсални, без промяна в топологията да се изграждат за различни токове и напрежения.

 

Да разчепкаме първо заданието пък тогава да се занимавам със схеми, блокови и принципни, а?

 

ПП Всъщност визията за завършеното устройство не е толкоз важна. Ако се разработи достатъчно гъвкав модул, всеки ще може да си го прави каквито конфигурации иска.

Редактирано Октомври 26, 2014 от g_vayov

[g_vayov]

Добавих схема с връзките между блоковете, само за регулируемите изходи. Пречертах принципните схеми.

 

Схема 271014