Главная страница -> VRTP -> Texнологии -> Электропитание

Не совсем так. При отклонении от авторского варианта вылазят сюрпризы, которые похоже, еще никто не анализировал. Примерно месяц назад я взялся за сборку этого блока по доработанной схеме. Прочитал 41 страницу форума, сделал заметки и выписки, собрал. В зависимости от свободного времени настраивал и наконец получил несколько интересных результатов. За это время на форуме добавилось еще 6 страниц.

Для начала - спасибо Eddy71 за простые устройства, в том числе - "сильнотоковую" (до 99А) прошивку для его "Суперпростой амперметр и вольметр на супердоступных деталях" и Agaev за подробное и грамотное объяснение работы и настройки некоторых элементарных вещей. К сожалению, не все хотят или умеют этим воспользоваться.

Разобью описание своих экспериментов на несколько тем.
На сегодня подопытный выглядит так:

Это сообщение отредактировал KomSoft - Apr 22 2014, 09:40 PM

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Вначале о генерации, пока с ней не боролся, т.к. решил установить "жесткое" ограничение. У меня она возникает при "мягком" ограничении по току, в том числе в случаях, описаных ниже. Провода от платы до транзистора VT1 около 5 см.

Пробовал разные варианты - если коллектор VT3 подключить к 3 ноге ОР1 - генерация возникает при ограничении по току в звуковом диапазоне (слышен свист), а когда к базе VT2 - свиста нет (частота выше), но генерация есть. Это одна из причин "непоняток" в поведении блока, особенно у тех, кто настраивает без осциллографа. (Как в ДМБ - "Видишь суслика? И я нет. А он есть!").

На мой взгляд, причин для генерации три: низкое быстродействие операционника и ключа VT1 (об этом уже говорили), гистерезис и ключевое управление защитой через VT3. Т.е. наверное для уменьшения амплитуды генерации в режиме "мягкой" защиты" нужно: (1) поставить операционник и VT1 побыстрее; (2) подключить R12 к выходу 8 ОР2 (исключить ОР3); (3) убрать гистерезис, исключив R16; (4) поставить дополнительную цепь (напр. резисторный делитель) в коллектор VT3 для более мягкого (не ключевого) ограничения. Или вместо (2), (3) и (4) включить ОР2 инверсно, а с его выхода через делитель управлять базой VT2 таким образом еще уменьшив задержки в цепи управления и амплитуду генерации свести к минимуму.

Рискну предположить, что с генерацией сталкиваются те, у кого стоят КТ815 (граничная частота 3МГц) и КТ818 (5МГц), а отсутствует она при BD139 (190МГц) SA1232 (60МГц). Например у Well (пост 389781, http://vrtp.ru/index.php?showtopic=13226&st=600#) явно стоит не 818.

Интересно мнение гуру или тех, у кого есть возможность поэкспериментировать в "железе" - последователи будут благодарны.

И еще один вопрос: если не рекомендуется ставить выходной конденсатор С3 более 100мкФ, то как поведет себя блок (в смысле генерации) при подключении к нему нагрузки, у которой на входе стоит емкость 1000мкФ?

Может для стабилизации тока сделать что-то подобное (уже проскакивало на первых страницах):


Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Теперь о более приземленных вещах. А именно - о проседании выходного напряжения при увеличении тока. Все пишут об уменьшении резисторов R9-R10, что приводит к их нагреву и VT2 заодно. Наиболее грамотно про их выбор писал Agaev Но есть еще одна причина, которую никто не анализировал.
Описанные ниже эффекты начинают проявляться при уменьшении резистора R16 (и чем он меньше, тем они сильнее). В авторском варианте их нет! Поэтому ответы Eddy71 иногда проходят мимо цели.

Исходные данные: : транс ТПП-287 (90Вт, 2.55А, (10+10+5+5)В). Делаю блок 0-30В, 0-2.5А. Транзистор VT1 - КТ818 с коэфф. усиления около 120.

Вычисляем R9-R10: Iout = (Uin/R)*K, R=(Uin*K)/Iout --- R=(40*120)/2,5 = 1920 Ом. Порылся в запасах, нашел и поставил вместо R9-R10 один резистор 1Вт 1,8К. Включаю, нагружаю - при токе более 1.2А проседает. Роюсь в запасах, ставлю 910 Ом, включаю, нагружаю - при токе более 1.2А проседает. Фигня! должно хоть что-то поменяться. Отключаю защиту (выпаиваю R12) - нормально держит 2.5-3А. Значит, дело в защите.

Ставим на место R12 и идем по ОР’ам. Вот тут и начинается сказка про R16, который для "жесткой" защиты у меня уменьшен до 16К. (О его выборе я расскажу позже).

Меряю напряжение на выходе 14 ОР3 - и о, чудо! при токе 1.2А там 0.5В, а при 1.3А уже 0.6В - открывается VT3 - ограничивается вых. напряжение.

Анализируем: усиленный ОР4 сигнал с шунта на 7 ноге составляет 0,1*1,3*(1+22/1)=3В. Это напряжение через делитель (R17+R16) и (светодиод+резистор) поступает на повторитель ОР3 и в зависимости от номиналов - к базе VT3. Еще раз повторю - при R16=330K этого эффекта нет, т.к. к ОР3 приложено ничтожно малое напряжение.

Выход - включить ОР4 в режиме компаратора с порогом срабатывания, например 2В. Изменения - на рисунке выделены красным.

У меня проседание выходного напряжения с ростом тока пропало.

При таком варианте можно заменить LM324 двумя сдвоенными (уже предлагалось) ОУ (вместо ОР1 и ОР4) и компаратором (вместо ОР2 и ОР3).

Это сообщение отредактировал KomSoft - Apr 22 2014, 10:03 PM

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Теперь о номинале R16. У меня он установлен 16К (пока). При токах примерно до 1А срабатывает "триггерная" защита, при больших - наступает "мягкое" ограничение с генерацией, что мне не нравиться.

Рассмотрим работу схемы защиты: сигнал с шунта R20 усиливается с коэфф. усиления K=(1+R19/R18) и поступает на ногу 10 ОР2. Это значение сравнивается с напряжением на 9 ноге, которое задает порог срабатывания. При этом на выходе 8 напряжение около нуля, поэтому напряжение с 7 ноги еще и делится на делителе R17-R16. При достижении заданного тока напряжение на 10 ноге становиться больше, чем на 9 и на выходе 8 появляется напряжение ок.8-9В - срабатывает защита. Ток падает до 0, напряжение на 10 ноге уменьшается и если оно станет меньше, чем на 9 - на выходе 8 появиться "0", блок питания включиться, все повториться - вот откуда генерация. Для предотвращения этого введен гистерезис резистором R16. Суть его в том, что при срабатывании защиты напряжение с 8 ноги через делитель R16-R17 (в обратную сторону) поступает на 10 ногу. Если это значение будет больше напряжения на 9 ноге - защита будет держать и после снижения тока до 0, если нет - защита отпустит - будет "мягкое" ограничение или генерация.

Т.е. для четкого срабатывания защиты во всем диапазоне токов делитель R16-R17 должен обеспечивать после срабатывания напряжение на 10 ноге больше, чем на верхней (по схеме) ноге R13.

Кстати, кто помнит математику и физику, тот знает, что при R1>>R2 (много больше) значением R2 можно пренебречь в расчетах, а при R1~R2 нужно учитывать оба значения. Таким образом при уменьшении R16 почти до номинала R17 нужно брать в расчеты оба резистора.

Косвенно это подтверждается тем, что я заменил R13 (ток срабатывания защиты) галетником с набором резисторов для жесткого задания тока срабатывания, которые рассчитал без учета этих выкладок. А потом долго не мог понять, почему при увеличении тока появляется сильное расхождение между заданым и реальным током срабатывания. А причина-то в делителе R17-R16. При R16=300К такого эффекта бы не было. Если бы стоял переменный резистор, а не галетник с точными значениями токов - никогда бы этого не заметил.

Расчеты - в файле, а то и так много получилось. На выходных подвел под все теорию, завтра доберусь до железа - проверять.

Как говорит РадиоКот - Впитывайте... Осмысливайте, проверяйте, говорите где не прав...

P.S. За сегодня проверил - все сходится. В результате остановился на: R19 = 11К, R17 = 8К2, R16 = 20К, R50 - отсутствует.

Имеем четкое "жесткое"/ триггерное срабатывание защиты во всем диапазоне токов (0-2,5А) и напряжений. Генерация не появляется.

Завтра займусь подбором резисторов для галетника с заданием тока защиты (есть небольшое расхождение с теорией).


Присоединённый файл ( Кол-во скачиваний: 1132 )
 PSStab_LowCost_tune.doc

Доброго времени суток всем!

Расскажу о еще одной интересной вещи.

В случае, когда ток защиты устанавливается не переменником R13, а галетником и не хочется устанавливать отдельную кнопку сброса защиты, то можно сделать так, чтобы при переключении галетника защита сбрасывалась, но не отключалась совсем. Т.е. в промежуточном положении галетника (когда контакты разомкнуты) ток защиты устанавливается скажем, 4А, и если была простая перегрузка, то защита сбросится, но транзистор должен выдержать кратковременную перегрузку. Конечно, если на выходе КЗ, то блок заблокируется, придется его выключать и ждать разряда конденсаторов. Но это и хорошо - будет время подумать, что не так в подключенной схеме.

Для этого нужно установить делителем R14-R32 на 9 ноге ОР2 напряжение Udef > Umax. Значение Udef определяет ток блока при размыкании контактов галетника ("отключении" защиты). Поскольку U8 бралось заведомо заниженное, лучше измерить напряжение на 10 ноге после срабатывания защиты и взять Udef немного больше.

Затем, для задания необходимого тока срабатывания уменьшаем образцовое напряжение на 9 ноге OP2 путем подключения резисторов R40-R50 параллельно нижнему плечу делителя (R32).

На практике напряжение на 8 ноге ОР2 выше нуля, следовательно и напряжение на 9 ноге ОР2 больше расчитаного мной (что-то в расчетах не учтено). Поэтому делаем расчет, а потом чуть уменьшаем значение верхнего плеча (R14) делителя, или увеличиваем резисторы на галетнике относительно расчетных.



Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Доброго времени суток! KomSoft не поделиться ли вы методикою расчета резисторов для галечника?

Это сообщение отредактировал sashok_bk - Apr 28 2014, 10:20 PM

Покопавшись в своих выписках (найти что-то в 46 страницах форума уже сложно), вспомнил еще одно грамотное объяснение расчетов и настройки блока от ur5ukz . Он столкнулся с тем же явлением, но не подвел к нему теорию, а решил все практикой. Желающие могут поискать его пост, а я на основе объяснения ur5ukz дополнил свой файл расчетов вкладкой "Общие расчеты" для тех, кто не дружит с законом Ома.

По его же наводке уменьшил номинал R9-R10 раза в полтора от расчетного, чем добился полного открывания транзистора при максимальном токе и максимальное выходное напряжение стало почти равно входному.. До этого на VT1 падало около 5В.

Надеюсь, что файл сэкономит Вам карандаш и бумагу.


28.04.14. Сегодня перепаял детали с проводочков на плату и сделал последний штрих - подключил еще одну обмотку транса и догнал выходное напряжение до максимально возможного. При испытаниях благополучно упалил свою электронную нагрузку, для которой напряжение 30В оказалось многовато. А блок при отключенном галетнике, но впаяных R14-R32 ушел в защиту где-то на 4А, о чем возвестил писком, но - ВЫЖИЛ!

Теперь беру тайм-аут на установку вентилятора, упаковку в корпус и подключение вольт-амперметров...

В архиве - сие сочинение, файл расчетов в формате .XLS и схема в традиционном Splan.



Присоединённый файл ( Кол-во скачиваний: 1097 )
 PSStab_LowCost.rar

Спасибо за расчетку!

Это сообщение отредактировал sashok_bk - Apr 28 2014, 10:56 PM

Подскажите можно ли заменить в схеме переменные резисторы 10 кОм-е на 2кОм? Если да, то какие элементы пересчитать? Просто конструктивно резисторы на 10 К, которые у меня есть, имеют вал с лыской, а надо с рифлением (регулировочную ручку можно ставить на вал в любом положении, относительно закрепленного на панели резистора).

Конечно, можно. Если речь идет о резисторах R4 и R13, то для сохранения параметров при уменьшении (или увеличении) их номиналов нужно во столько же раз уменьшить (или увеличить) сопротивления резисторов R5 и R14 соответственно. Т.е. в Вашем случае установить R5 - 910 Ом, а R14 - 2КОм. При этом немного (на 5-6 мА) увеличиться ток через резистор R3 - следите, чтобы не проседало опорное напряжение. Возможно придется чуть уменьшить R3, например взять следующий меньший номинал.

Это сообщение отредактировал KomSoft - May 21 2014, 10:54 PM

Для снижения степени нагрева выходного транзистора установлен переключатель входного напряжения стабилизатора. Предложен ur3vcd (на 40-й странице форума, на стабилитронах) а реализован по пожеланиям на компараторе с гистерезисом.

Вначале хотел установить входные напряжения 15В (10+5) и 12,6В (10+2,6) - но при минимальном входном напряжении и большой нагрузке начинала проседать опора стабилизатора. Чтобы не переделывать сам стабилизатор, установил входные напряжения 20В (10+10) и остальное 7,6В (5+2,6).

Сама схема питается от минимального входного напряжения, потребляет 2мА (схема) + 30мА реле. Выходное напряжение стабилизатора делится резисторами R5-R6 на три до 0-11В и подается на компаратор. Порог срабатывания задается R1-R2, а гистерезис - R3. Поскольку при низком уровне на выходе компаратора не 0, а около 0,25-0,7В, расчетка для гистерезиса немного врет (а может и из-за других факторов).

Нижние обмотки трансформатора (10+10) подключены к XP3 И XP2, дополнительные (5+2,6) - между XP2 и XP1. При выходном напряжении до 18.6В (при номиналах как на схеме) блок питания запитан от нижних обмоток, при превышении 18,6В подключаются верхние обмотки. Переключение вниз происходит при 16,6В.


Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Вот что получилось. Первый вариант (на фото) был с диодным мостом, потом вместо него впаян диод, и плата оптимизирована и уменьшена.

Расчетку прилагаю в следующем посте, т.к. не смог прикрепить более одного файла.

P.S. В процессе работы над блоком изобретена и добавлена к амперметру "приставка для автоматического переключения предела" (т.е. амперметр преобразован в двухдиапазонный, почти как у Eddy71) Схема приставки тут - приставка для автоматического переключения предела.

Теперь дело за фальшпанелью и боевым тестированием...

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

В архиве - обновленное сочинение, файл расчетов в формате .XLS (добавлен расчет переключателя входного напряжения), схема в традиционном Splan, симуляция переключалки в Proteuse и фото.

Спасибо Eddy71 за блок, а Вам - за терпение.

Присоединённый файл ( Кол-во скачиваний: 816 )
 PSStab_LowCost.rar

Месяц не занимался данным БП. Делал корпус для него. В итоге корпус готов, а вот настроить блок так и не получается. Проблема та же, быстрый нагрев (менее 1 минуты) VT2 и R9-10 (сейчас его номинал 240 Ом греется). Если поставить резистор соответствующий Кус. VT1 (у меня 215 МГц), то VT1 неоткрывается полностью и выходной ток не более 2-х А. Удивляюсь как у Eddy71 эти резисторы стоят SMD и не греются. Добавил элементы на схеме внесённые KomSoft (R34,5,6). Заменил номиналы резисторов R16-17, R19 как у KomSoft. С внесёнными изменениями не стала отключаться защита. Вот как-то так.

Перечитал форум несколько раз так и не нашёл ответа на решение проблемы, вернее нашёл, но перепробовал все и так и не добился результата, регулировка напряжения происходит сиранно , до 13 вольт все идёт норм потом чуть больше даеш и все силовой транзистор открывается полностью и напряжение равно входному

Поменять переменный резистор надо.

Эта схема будет работать без распайки элементов защиты по току? Не ркапаивая все что закрывает vt2

Смотря как вход защиты подключить. Если правильно, то будет.

Я имею ввиду совсем без защиты. Прсто как регулируетмый стабилизатор напряжения транс 37в 30а.
Какой транзистор, ры на выход посоветуете?

Это сообщение отредактировал 999 - Oct 25 2014, 05:04 PM

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Конечно будет. Это классическая схема стабилизатора.

А полевики,мосфеты на выходе нельзя прикрутить, чтобы меньше грелись.??

Меньше греться будет только импульсник. Гляньте микрушку LM2576. 3А до 40в. Очень компактно получается.

Использовал схему данного блок питания, но с некоторыми доработками для написания дипломной работы.

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Файлы печатной плати и схема

Присоединённый файл ( Кол-во скачиваний: 1070 )
 _____.rar

спасибо за приборчик.Собирал его для радиомикрофонов.Стало проще настраивать.Теперь хочу повторить аппарат помощнее.Ампарвольтметр к нему уже готов.Eddy спасибо за интересные и не трудно повторяемые схемы.Очень нравится vrtp из за хорошего форума,где можно найти ответы на многие вопросы.

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Собрал БП по авторской схеме еще пару лет назад, только потом обнаружил его недостатки и нашел эту тему. Просмотрел ее полностью, избавился от сильного возбуждения в режиме ограничения тока, подключив коллектор VT3 к выводу 3 ОУ. Стало ощутимо лучше, но все равно ток гуляет в пределах 5-20 мА. С цифровым амперметром смотрится жутко. Решения не нашел, так и пользовался. А сегодня сел ковырнуть еще еще раз и очень быстро успокоил ток. Решение простое: удалить R16 и увеличить C2 до 10 мкФ. Можно и меньше, нужно будет подобрать в процессе эксплуатации. Как понимаю, негативный момент такого решения - начальный бросок тока может быть больше, чем хотелось бы. Но в этом плане я сторонник триггерной схемы защиты, а ограничение тока использую при зарядке АКБ и при поиске замыканий на плате.
Использовал КТ315+КТ815+КТ818.
Осталось лишь добавить транзистор к светодиоду, чтобы режим ограничения тока был виден однозначно. Сейчас яркость светодиода очень сильно зависит от уровня ограничения.
Спасибо Eddy71 за разработку.

Здравствуйте, собрал сей БП, доволен . Спасибо автору за схему!
С настройкой немного помучался, затем вместо R16 и R19 поставил переменные по 100кОм и быстренько с нагрузкой подкрутил под нужный ампераж, у меня это 2А.
Теперь буду "Суперпростой амперметр и вольметр..." собирать.

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Умные головы подскажите! Как-то нашел тор от старого матричника. Померил на вторичке- 30в переменки. Хотел приспособить для какого-то проекта и отматал вторичку, так чтобы после выпрямителя было 30в. решил применить в данном устройстве. Но не в этом вопрос, а в следующем: какова сила тока данного транса? Вторичка намотана проводом 1,4 мм. Транс "басявый", на фирменной подставке. Судя по тому что я нарыл в инете, ток должен быть где-то 4,6а. Хочу узнать справедливы ли мои расчеты?

здравствуйте, подскажите пожалуйста, если на вход подать 12-15 вольт, будет ли работать схема, настраивать так же?