Лабораторно захранване - дискусия

[g_vayov]

Е, няма какво да се молим Тези платки са си нулева серия. Да се провери концепцията, стабилността, да се направят експерименти... Със симулаторите не се разбираме особено така че след като сме измъдрили нещо на хартия, следват истинските елементи.

Пускането по възли има още едно предимство, по-лесно се изследват граничните режими. В завършено устройсво, все някоя обратна връзка ще се намеси.

[g_vayov]

Редя си списъка за пазаруване... Платката излезе 12 лева, частите върху нея плюс трансформатора, 200 лева... За потенциометри, клеми, уреди, ключета; вероятно още толкова ще се съберат. А каналите са два...

После ще ми разправя някой: "Сам да си го направиш че е по-евтино". Глупости на търкалета

Редактирано Януари 6, 2015 от g_vayov

[lyu_records]

В зависимост от това какво правиш!  

Понякога е в пъти по-евтино, но да не забравяме:

"Кеф цена няма" 

[g_vayov]

Първата партита части и първите тестове...

Проверих MAC01 (REF10) как се държи при промяна входното напрежение и промяна на товара. Напълно покрива данните от производителя.

Снех някои данни за поведението на ценер диода в пре-регулатора. Заради голямата промяна на захранващото напрежение, от 6 до 50 V, се използва динамичен товар вместо стандартния резистор.

 

РЕЗУЛТАТИ

 

 

Предстоят тестовете на пре-регулатора.

[Parni_Valjak]

Има няколко неща, които е добре да се изяснят.

За кой ценер става въпрос, защото в схемата на устройството няма ценер, който да е в режим на парамеричен стабилизатор.

Кое е това напрежение, което е по абцисата? Надявам се да не е прилагано на MAC01,  защото горната граница на захранващото му напрежение е 30 волта.

На таблицата и графиката не са посочени наименованията на конкретните аргументи и функции. 

Ясно е че са тествани две платки, но кои точно елементи и при какви схемни решения?

Поправка - пропуснал съм, че едните графики са токове.

Какво значи динамичен товар? Да не е захранващ генератор на ток? 

А какъв е товарният ток?

Вижда се напрежение около 5.3 волта, което не е ясно къде се намира. Все пак е дефинирано мерене на платка 1 и платка 2.

 

Има ли резултати от теста на MAC01, за който се твърди че покрива параметрите. Интересно ще е как е проверено, защото е необходимо следене на 3ти знак след точката и 10 волта преди нея. За целта ще е нужно да се разполага поне с 51/2, дори 61/2 цифров мултимер от сериозна класа. При това с добра температурна стабилност . Не че е нужна такава стабилност и точност, но за сравнение с производствените параметри, измерителната апаратура трябва  да е поне 1 класа (един разряд) отгоре, за да може да се сравнява.

 

Надявам се аз да не съм разбрал нещо, затова и питам. Вече разбрах една своя грешка.

Редактирано Януари 12, 2015 от Parni_Valjak

[g_vayov]

Схема на установката в която са направени измерванията:

 

По абцисата е представено напрежението U1

По ордината са представени: Uz и Iz.

Напрежението U1 се подава от външен източник. За всяка стойност на U1 са снети стойностите на Uz и Iz.

Целта на упражнението е да се провери работата на групата: Q2, Q3, R5 и R7. От измерванията може да се извлече волт амперната характеристика на тази група, забравих да я включа в графиката.

ПП Трябва да се продължат измерванията поне до 70 волта но ми свършиха захранващите блокове.

 

*****

MAC01 е тестван в два режима:

промяна на захранващото напрежение от 12,5 до 22 волта при товарен ток на референтния извод 1mA

промяна на товарен ток на референтния извод от 1 до 10 mA прии постоянно захранващо напрежение 15 волта

И в двата случая промяната на референтното напрежение е под 1 mV, по точно в момента не мога да го определя. Мултимера ми на обхват 20 волта измерва до третия знак.

Мога да използвам единия източник за опорен, измерването ще е диференциално на обхват 2 волта и 100 uV резолюция.

Редактирано Януари 12, 2015 от g_vayov

[Parni_Valjak]

Ясно. Генератор на ток и съвсем отделен експеримент, без връзка с основната схема.

Така вече стана ясно и мисля, че е достатъчно за начало.

Чакам и следващите действия 

[g_vayov]

Пре-регулатора е стартиран. За сега с малък трансформатор 2x14 VAC, такъв ми се намира подръка в момента, за официалната версия се гласи 2x50 VAC. Първия пуск беше разочароващ. Тиристорите отказваха да включват, при натоварване напрежението в изхода се сриваше.

Увеличих два пъти тока на токовия генератор и започнаха да потракват. Явно нещо съм пропуснал да съобразя при първоначалните сметки, трябва да видя какво е.

По-задълбочени измервания поне след няколко дни.

 

Лабораторното захранване изкара първия си ампер в товара

Редактирано Януари 13, 2015 от g_vayov

[Evtim Djerekarov]

Макар и с проблеми, които са по-скоро нормални при прототипна работа, се радвам, че проекта е няколко крачки преди завършване!

[Parni_Valjak]

...Първия пуск беше разочароващ. Тиристорите отказваха да включват, при натоварване напрежението в изхода се сриваше.

Увеличих два пъти тока на токовия генератор и започнаха да потракват. Явно нещо съм пропуснал да съобразя при първоначалните сметки, трябва да видя какво е.

 

Насочи се към тока на удържане на тиристорите. Виж стойностите при различните периоди на управление на тиристорите . Сложи вериги в силовата част за dU/dt и dI/dt. Индуктивността на трафа в анодите може да е причина за нестабилната работа (LdI/dt, CdU/dt). Не забравяй че тиристорите освен да се палят по управляващ електрод, се гасят по анод.  Обърни повечко внимание на теорията на тиристорите. Работата им е доста по-различна от тази на транзисторите.

 

Поздравления за успеха до тук!

 

[g_vayov]

С "потракването на тиристорите" имах предвид че схемата заработи. Не исках да бързам със заключенията преди да съм погледнал какво става с по-добър осцилоскоп и преди да съм проверил хипотезата за малък управляващ ток. Върнах генератора в начално състояние и проверих тока в гейтовете с осцилоскопа, аха-аха да прехвърли 3 mA. Не знам какво съм изчислявал но явно съм забравил единия тиристор

BT152-800R има номинален Igt = 3 mA @ 25 градуса Целзий. Умножено по две, плюс запас, става...

Снех волт амперната характеристика на токовия генератор захранващ гейтовете и доказателството лъсна:

Волт-амперна характеристика

 

Значи, този прословут пре-регулатор следи напрежението след регулиращия транзистор. На входа на пре-регулатора се подава пълното напрежение от трансформатора, а на изхода трябва да се получи напрежение което е сума от следеното напрежение и един добавък от 5-10 волта. По този начин осигуряваме един сравнително постоянен пад на напрежение върху регулиращия транзистор и намаляваме разсейваната върху него мощност.

Понеже още не съм стигнал до регулиращия транзистор, това "следено напрежение" го подавам от регулируем токоизправител. На входа на пре-регулатора е включен трансформатор с напрежение на празен ход около 14 VAC. В изхода е включен товар 7,5 ома.

Канал 1 на осцилоскопа е включен във входа, след изправителя, а канал 2 към изхода на пре-регулатора. Двата канала са с вертикален мащаб 5V/cm, хоризонтален мащаб 10ms/cm. Двата канала са в режим "DC" като нулевата ос съвпада с долния курсор. Следеното напрежение е показано чрез курсорите.

Следват осцилограми в няколко режима:

Следено напрежение 4,5 V. Изход на празен ход.

 

Следено напрежение 0 V. Изход натоварен с 7,5 ома.

 

Следено напрежение 4,5 V. Изход натоварен с 7,5 ома.

 

Следено напрежение 10,3 V. Изход натоварен с 7,5 ома.

 

Съжалявам за лошото качество но все пак се вижда нещичко.

 

Схемата работи според очакванията. Когато осигуря планирания трансформатор ще има и тестове в пълен мащаб.

Редактирано Януари 14, 2015 от g_vayov

[Parni_Valjak]

Ако елиминираш интегриращия елемент (за експеримента и установяване на коректната работа) нещата ще изглеждат по-ясно. В момента се вижда взаимодействието на няколко различни стъпала и не се виждат реалните действия на тиристорите. А те са наистина важни за изчистване на действието на пререгулатора.

Има още един момент, за който се сещам. Понеже не виждам конкретната схема (нека така да си остане), а само някакъв генератор на ток, спомените ми от силовата електроника са, че управлението на тиристорите трябва да е нискоомно, за разлика от приложения токов генератор. Управляващия електрод участва във вътрешната структура на тиристора и действието му е двойно управлемо.

Постояннотоковото управление не е най-удачно по отношение на тиристора, но това за сега оставям настрана.

 

Както и да е, за сега вървиш по правилния начин на работа, което е най-важно. 

Ще чакам по-нататъшното развитие.

Редактирано Януари 14, 2015 от Parni_Valjak

[g_vayov]

Управлението на тиристорите не е постояннотоково, импулсно е. Разрешението, тъй да се каже, за подаване на импулса е чрез сравнение на нивата в катода и изходното ниво.

Токовия генератор в началния дял на характеристиката си е с еквивалентно съпротивление 125 ома. Ако генератора се замени с резистор с тази стойност, той ще разсейва 14 вата. Увеличаването на стойността на резистора ще намали разсейвана мощност но ще е необходима по голяма потенциална разлика между катода и анода за да се достигне Igt, включването ще започва по късно, а при по високи потенциали на катода няма и да настъпва.

Ще прехвърля все пак някое друго букварче касаещо тиристорите. Имам достатъчно време до другата партида части

 

Направих нова порция осцилограми. Този път канал 2 е включен в катодите на тиристорите.

Следено напрежение 0 V. Изход натоварен с 7,5 ома.

 

Следено напрежение 4 V. Изход натоварен с 7,5 ома.

 

Следено напрежение 10 V. Изход натоварен с 7,5 ома.

[Evtim Djerekarov]

Управлението на тиристорите не е постояннотоково, импулсно е. Разрешението, тъй да се каже, за подаване на импулса е чрез сравнение на нивата в катода и изходното ниво.

 

Не разбирам много добре принципа на тази "импулсност", за която говориш.

Не знам и по коя схема работиш, аз гледам lbz_111114.

 

До колкото виждам на схемата, за напрежение, пресъздаващо падът на напрежение върху полевия транзистор, отговаря транзисторът Q4 и резисторът R10(повторител). Това кара точката в долният край на R10 да понижава напрежението си, спрямо това на катодите на тиристорите, с увеличаване на този пад. Когато разликата в тези напрежения превиши ценеровото напрежение на D5, през него започва да тече ток, който "отнема" все повече ток от генератора, смъквайки напрежението в "емитера" на генератора на ток,  докато през D3 вече не може да тече достатъчен ток, че да поддържа активният тиристор отпушен.

 

В началото на всяка полувълна, съответният тиристор се отпушва тогава, когато входното напрежение достигне стойност, достатъчна да накара генераторът на ток, да влезе в "регулация" на тока, и се запушва всеки път, когато ценеровият диод D5 се отпуши, поради достигане на "граничен" пад върху полевият транзистор.

 

Макар запушването на тиристорите, поради стръмността на характеристиката на ценеровият диод, да може да има характер, близък до импулсния, кое е нещото, което гарантира достатъчна рязкост на включване. Характеристиката на генератора на ток? характеристиката на D3, D2, D6?

Питам, за да си го изясня добре, а и да го обсъдим.

 

 

В осцилограмите се вижда, че при по-ненатоварени режими, тиристор не се отпушва на всяка полувълна, а понякога се изисква да "минат" няколко полувълни, за да се включи някой от тиристорите. Макар това да не излага полевия транзистор на голям стрес(очевидно, малка консумация в тези режими), има ли някаква практическа причина, да искаме по възможност, тиристорите да се отпушват на всяка полувълна, така че напрежението върху полевия транзистор да няма колебания с толкова голям размах?

Редактирано Януари 14, 2015 от Evtim Djerekarov

[Evtim Djerekarov]

Ако моите приблизителни сметки са верни, то за отпушване на тиристор, входното напрежение (Tr1, Tr2) трябва да е с около 3.2 волта по-високо от изходното (Csns), а за запушването му е необходимо разликата в тези напрежения да е около 8.1 волта. Разликата между тези напрежения е приблизително равна на ценеровото напрежение на диода. Правилно ли смятам, или изпускам нещо.... (падовете на изходния и "управляващият" ток върху съответните резистори съм ги игнорирал)

 

Гледам, че в тестовите снимки, тези събития възникват при напрежения, някъде около 5/12 волта в едни резултати, и около 4/9 в други.

Редактирано Януари 14, 2015 от Evtim Djerekarov