Лабораторный Блок питания 27В 2А

F

fagos

Постоялец

Репутация:

Встал вопрос о изготовлении лабораторного источника питания и в результате поисков была найдена схема от Виктора Жуковского. С согласия автора решил создать тему для обсуждения и обмена мнениями касательно этой схемы.
 

Вложения

F

fagos

Постоялец

Репутация:

В данный момент перерисовываю схему и возникли некоторые вопросы, которые хотелось бы прояснить.
1) Ток базы силовой двойки транзисторов регулируется через два транзистора от выхода операционника. Не могу понять зачем там такие мощные транзисторы на схеме подписаны? Мне кажется, там вполне можно было обойтись чем-нибудь типа КТ3102 и КТ814.
Было сказано, что двойка применена для увеличения усиления по току, поскольку в базе стоит защитный резистор от выхода из строя ОУ при пробое перехода коллектор-база VT5.

2) На выходе ОУ регулятора-ограничителя тока стоит делитель R13, 15. Насколько я понимаю, при перевороте схемы плюсом вверх нижний конец R15 должен будет подключаться к положительной рельсе питания ОУ, равно как и цепочка индикации. Не совсем понимаю назначение этого самого делителя, если честно.
3) R16, я так думаю, тоже с защитной целью поставлен?

Может быть кроме этим вопросов и еще какие-то полезные комментарии можно услышать.
 
S

S-word

СТАРОВЕР

Репутация:

1. Мощные транзисторы там ввиду изобилия и для надёжности. Блоки питания к этому моменту без поломок отработали на работе и дома (разные экземпляры) почти 20 лет.
 
S

S-word

СТАРОВЕР

Репутация:

2. Делитель в цепи выхода токозащитного ОУ нужен для набора напряжения на светодиоде индикации режима ограничения по току, иначе на выходе этого ОУ будет напряжение порядка 1 В.

Петлевым усилением тут можно пожертвовать по двум причинам: его у ОУ на постоянке много, раз, и параметры блока определяются довольно большими токами входов и напряжением смещения средненьких ОУ защиты. ОУ были установлены в индикаторах опасной концентрации газа метана шахтёрских светильников, которых никто не умел ремонтировать, посему подлежали сожжению в печах котельной, так что мне оставались в товарных количествах, как от дяди с гуталиновой фабрики. Ввиду такого качества исходного сырья блок питание не планировался прецизионным: погрешность в 20 мВ от 15 В, скажем, или 10 мА от 2 А тока ограничения никак не смущала.

На тот момент новым было поведение схемы: с переходом в режим стабилизации тока она ...превращалась в генератоо импульсов. Постеенно пришло понимание, что при работе токовой петли ООС образовывался супер-гипер композит: ОУ+ОУ+транзисторы, кроме того, в петлю входила тау неопределённой, в общем случае, ёмкости нагрузки и её сопротивления. Задача по стабилиззации всего этого добра превосходила пределы моего тогдашнего понимания. Надо было выходить из зоны комфорта.

В местные ООС около ОУ ДА1 были включены R8(c сопротивлением прилегающих к -входу резисторов) и С1, а для ДА2 - С3. Эта конфигурация: RC в первом каскаде и C во втором оказалась эффективной, а кроме того, избавила от страха перед частотной коррекцией, что намного важнее частного практического результата :)
 
S

S-word

СТАРОВЕР

Репутация:

3. Да. Без этого резистора путь тока в момент меж козой на выходе и срабатыванием токовой защиты, а также просто в моменты зарядки выходных конденсаторов блока + подключенных устройств, проходит через эмиттерные переходы Т1, Т2, Т4, коллекторные и эмиттерные - Т3, Т5. Конечно, резистор/ёмкость входа Т1,Т2, Т4 создают полюс, но нас это в связи с низкочастотностью блока питания тревожит здесь крайне мало.

В схемах некоторых вариантов УМЗЧ Натали можно видеть резисторы сходного назначения. Одинаковые проблемы порождают идентичные решения :).
 
F

fagos

Постоялец

Репутация:

Спасибо, очень полезная информация.
Насчет ОУ и транзисторов в нижнем дарлингтоне - я так и догадывался, что поставлено то, что есть в запасниках))
По поводу прецезионности - да кому она в принципе-то нужна? Не такие страшные допуски, чтобы на них обращать внимание в блоке питания для радиолюбительской практики.
Делитель я как-то не до конца просчитал, была мысля, но до конца не довел.
Буду рисовать дальше и в симулятор загонять, а там посмотрим.
 
F

fagos

Постоялец

Репутация:

Виктор, накидал схему в симуляторе и заступорился что-то. Как правильно наладить токоограничение? Видимо хронический недосып дает о себе знать все же.
 
F

fagos

Постоялец

Репутация:

Вот решил подкинуть картинку того, что мне симулятор кажет. Верхний график это сигнал на коммутирующий нагрузку полевик, добавил чисто для того, чтобы был виден момент наброса нагрузки.
Видим очень малую скорость срабатывания токоограничения в сравнении с контуром напряжения - продолжительное плато до момента токограничения. С LM358 оно больше, а с TL072 как на картинке. Виновата по-моему большая величина емкости в RC цепи обратной связи токового ОУ.
 

Вложения

S

S-word

СТАРОВЕР

Репутация:

Вот этот блок питания не видел до сих пор симулятора. Сделан по опыту и наитию для уверенной работы с любым импедансом нагрузки. Реакция на токовую перегрузку отслеживалась по осциллографу. Так что симулятор обязательно поможет оптимизировать коррекцию стабилизатора, причём проще и дешевле, чем на живом устройстве.

Если сможешь оптимизировать коррекцию стаба, это будет ещё одним подзатыльником пропагандистам паяльника и плоскогубцев. :)
 
F

fagos

Постоялец

Репутация:

Попробую найти оптимальное соотношение коррекции. Пока не нравится такая задержка срабатывания токовой защиты, но ее можно уменьшить и это не сильно заметно. В большей степени влияние оказывает на устойчивость выходной конденсатор, но хочется его уменьшить стой точки зрения, что при срабатывании защиты его не разрядить быстро и все пойдет в нагрузку все равно. Надо бы промышленные схемы глянуть одним глазом и сравнить, может не так страшен черт, как его малюют. Надо посидеть обмозговать и с калькулятором поприкидывать чем мы готовы пожертвовать, а что критически важно.
 
S

S-word

СТАРОВЕР

Репутация:

Хотелось уставку тока срабатывания сделать поменьше, чтобы можно было в режиме защиты батареи заряжать. Регулятор козы подстроечным резистором настроен так, что крайнему левому положению регулятора соотв полное снятие выходного напряжения. Иногда это удобнее, чем тумблер - не надо вводить стаб в режим, выставлять напряжение на выходе.

Выходной конденсатор на подавление пульсаций не влияет, с таким петлевым усилением. Практически, установлено 47,0 мкФ. Но ёмкость конденсаторов питаемого устройства может быть большой.. Тут не угадаешь.
 
F

fagos

Постоялец

Репутация:

Да, у меня тоже получилось примерно 47мкФ это минимум, чтобы переходной процесс был нормальным. На схеме стоит 100мкФ и графики для приведенной схемы снимались.
 
L

Lazertok

симулятор Шик

Репутация:

Может быть кроме этим вопросов и еще какие-то полезные комментарии можно услышать.
- запитать в симуляторе от источника переменного тока и напряжения - результаты измерений будут ближе к реальным в железе.
 
F

fagos

Постоялец

Репутация:

В данный момент стоят несколько иные вопросы. А именно:
1 - Какое время срабатывания защиты по току мы можем максимально оставить. Т.е. имеется ввиду время от момента падения сопротивления нагрузки до момента ограничения тока. На одном из видео в сети видел как мощный светодиод тыкали контактами с выставленным напряжением явно выше его номинального, но стояло ограничение тока соответствующее и он выживал ,поскольку защита успевала срабатывать до теплового пробоя перехода. Источник был Dazheng 305D, но диод какой-то мощный кажется около 300мА ,если память не изменяет.
2 - Вытекает из первого - какая необходима емкость на выходе стаба. Если ее увеличить, что срабатывание токовой защиты станет не таким эффективным, поскольку энергия будет все равно уходить в нагрузку из емкости, ведь мы ее разрядить не можем. Некоторое значение выходной емкости необходимо еще и для сохранения устойчивости схемы. Так что тут тоже пока поиск компромиссов.
3 - Рассматриваю альтернативные схемы и варианты, но пока не вижу достаточно веских оснований для кардинальной переработки схему.
 
L

Lazertok

симулятор Шик

Репутация:

- думаю здесь все ответы найдёшь
http://forum.cxem.net/index.php?/topic/123103-лабораторный-бп-на-tl431/
 
F

fagos

Постоялец

Репутация:

Выкидывает в оглавление форума ссылка. Но нет худа без добра - ознакомился с записью в блоге Falkonist`a и его взглядом на эту тему.
Да, кстати, TL431 у меня тоже зудит приспособить туда, ибо их есть у меня порядком)) Может и понравится что-нибудь, спасибо за наводку.
 
F

fagos

Постоялец

Репутация:

Да я уже и так там поползал и тему нашел эту ;D Но это оффтоп тут, так что не будем засорять посторонней информацией тему.
 
Сверху Снизу