Свежие обсуждения
Источники питания

Делаю лабораторный блок питания, нужна помощь.

1 8 16

jes: Я чего-то не смог распаковать схему, скачанную по этой ссылке, пишет ошибка в файле ZIP-формата
странно, у меня отрывает встроенный виндовский архиватор. Здесь без архивации.

 

А чем не нравится вот эта схема - http://realfile.ru/971617.
Судя по отзывам, вроде нормально работает.
Ее можно легко умощнить, если в наличии нет хороших прямых P-N-P транзисторов. можно поменять полярность схемы - применить обратные, N-P-N проходные ключи.

 

Как скачать с "Яндекса"
В браузере включить показ картинок .
01.jpg-нажать синею ссылку
1.jpg-ввести код, указанный на картинке и нажать зеленую кнопку
2.jpg-снять галку
3.jpg-нажать ссылку и все.
http://realfile.ru/716676 - RAR-архив - картинки 126 КБ (129 425 байт)

 

jes: А на выходе схемы - надо обязательно поставить электролит, хотя бы микрофарад на 47...200
Удалось добиться стабильности схемы с электролитом на 360 мкФ и выше (при 320 мкФ уровень пульсаций 2 В) скачкообразном изменении тока от 1 до 12 А

Но вот электролит на выходе БП не очень хочеться ставить (в идеале: выставил ограничение тока 20 мА и можно светодиоды прямо к клемам подключать).

 

Эта схема (которая в протеусе) просто не будет стабильно работать без электролита на выходе, его номинал - это уже другой вопрос.
Такова ее структура. Да и требования к схеме довольно высоки - до 12 ампер выходного тока.

Я писАл выше, что успокоить схему (неважно какого) блока питания без электролита на выходе (с малым значением емкости вообще), - это непростая задача.
Надо моделировать и макетировать.
Если для блоков на фиксированное выходное напряжение еще удается обойтись керамикой = 0.22 - 1. мкФ, то для лабораторного блока - это не просто.
Практически большинство блоков питания (лабораторные не исключение) требуют демпфера на своем выходе - конденсатора, и неплохой емкости.

Могу только посоветовать для начала взять ОУ, и попробовать его умощнить внешними транзисторами - есть куча схем в руководствах по их применению.
Его выход и будет выходом блока питания.

Конечно, надо подобрать коррекцию для стабильности ООС. Вполне можно попробовать обойтись на выходе небольшим конденсатором, порядка нескольких микрофарад, совсем без него вряд ли. Но опять же - все это надо пробовать.

 

А мне кажется, что конденсатор на выходе стабилизатора не является необходимым элементом.
Те же интегральные стабилизаторы уже работают при входных-выходных ёмкостях в десятые доли мкФ.

По сути, схему любого стабилизатора можно свести к схеме линейного усилителя с ООС, а такие усилители существуют и прекрасно работают - их режим по постоянному току может не зависеть от изменения напряжения питания.
И конденсаторы в них используются только в качестве разделительных.
Да и сам стабилизатор напряжения - суть усилитель...

Тот же ОУ, как Вы говорите, уже может работать как стабилизатор, только маломощный. По этому задача, в принципе, будет заключаться в умощнении его выхода.

Собственно, наверно можно взять любую опробованную схему УМЗЧ и переделать её в стабилизатор - убрать одно из плеч и задать постоянное смещение на входе.

 

Теоретически говоря, конденсатор достаточной ёмкости - это фактически стабилизатор, предохраняющий от быстрых изменений напряжения (точно так же индуктивность смягчает быстрые изменения тока). Если продолжить эту аналогию, увеличивая ёмкость, то по мере приближения её к бесконечности вариации напряжения будут приближаться к нулю.
Так что точный стабилизатор напряжения - это имитатор конденсатора бесконечно большой ёмкости. Отсюда вывод - конденсатор на выходе тем бесполезнее, чем точнее стабилизатор. Грубо говоря, подсоедините к виртуальным 100000 мкф ещё 100 - он и не заметит...

 

Я согласен с тем, интегральные стабилизаторы работают (могут работать) при конденсаторах на выходе = десятые доли микрофарад - единицы микрофарады.
Но учтите, что, почти все они предназначены для фиксированного напряжения, исключений немного, разве что LM317/LM337/338, ну, еще может пяток.

Посмотрите их внутреннюю схему на досуге, будете приятно удивлены их схемными решениями, и количеством их активных элементов.
И плюс к тому же - фиксированный ток ограничения в нагрузке.

Чтобы успокоить схему линейного усилителя с большим выходным током и большим диапазоном выходного напряжения - надо постараться.
Да, при токах до 20...50 мА - вроде бы как может хватить и обычного ОУ, но при увеличении тока, - приходится переходить на мощные выходные транзисторы.
Отсюда появляются (могут появиться) неучтенные нули и полюсы в цепи ООС, это неизбежно при применении мощных транзисторов при умощнении.

Хорошо, если эти новые нули и полюсы не привносят дополнительный фазовый сдвиг до 360 градусов при Кусиления => 1, а иначе - проблемы с устойчивостью неизбежны.
Кто не верит - почитайте теорию усилительных устройств, хотя бы Войшвилло, очень занимательная книга, во всяком случае в институте приходилось ей зачитываться, чтобы сдать экзамен по усилительным устройствам.

DWD
Я бы с удовольствием выкинул конденсаторы (конденсаторы, особенно электролиты - самые ненадежные пассивные элементы в электронике) на выходе всех блоков питания, но к сожалению пока - так не получается. если у вас получится - я сниму шляпу, и не только я.
Над проблемой устойчивостью бьются со времен появления ООС, пока так просто это сделать не получается (это длится, по-моему аж с 1929 года, когда Харольд Блэк ее изобрел, хотя могу и ошибиться).

 

Я немного неточно сформулировал, - появляются нули и полюсы в усилительном тракте (при добавлении мощных выходных транзисторов), а различными ухищрениями в тракте ООС - мы стараемся добиться устойчивости всего тракта усиления в целом.
Но далеко не всегда это просто сделать, это целая проблема, в общем-то.
И занимаются ею тоже серьезно.
Это тот случай, когда "...и волки должны быть сыты, и овцы целы...".

 

Спец: Отсюда вывод - конденсатор на выходе тем бесполезнее, чем точнее стабилизатор.

Правильно!
Конденсаторы (и индуктивности), изначально, в блоках питания выполняют роль накопителей энергии. Поставьте обычный электролит на выходе стабилизатора и требования к его основным характеристикам можно ослабить.
По этому и пошло - каждый стабилизатор имеет конденсатор.

Но если прикинуть по пунктам, как ведёт себя конденсатор на выходе стабилизатора в разных режимах работы, то можно получить список способов либо уменьшения его ёмкости, либо полного исключения.

jes: Посмотрите их внутреннюю схему на досуге, будете приятно удивлены их схемными решениями, и количеством их активных элементов.

Не критерий.
Любая простая схема на дискретных элементах в интегральном исполнении будет отличаться бОльшим числом активных элементов. Хотя бы потому, что элементарные транзисторы в ней работают не только как транзисторы, но и диоды, резисторы, конденсаторы, изоляторы и подложки.
Это первый фактор, а во вторых, как оказалось, при "запихивании" схемы в кристалл, появились некоторые проблемы, решать которые приходилось изменением и усложнением схемотехники - для повышения стабильности работы, уменьшении паразитных связей и ещё много чего,.. чего я уже не помню...

jes: Хорошо, если эти новые нули и полюсы не привносят дополнительный фазовый сдвиг до 360 градусов при Кусиления => 1, а иначе - проблемы с устойчивостью неизбежны.

По этому подобные схемы делают с коэффициентом усиления много больше единицы, а опорное напряжение делают малым.
Например, при опорном 0...5В и коэффициенте усиления 6 выходное напряжение стабилизатора будет меняться в пределах 0...5В*6=0...30В.
И проблем с устойчивостью нет.

jes: Я бы с удовольствием выкинул конденсаторы... на выходе всех блоков питания, но к сожалению пока - так не получается. если у вас получится - я сниму шляпу...

Можете начинать снимать...
Естественно - не передо мной.

Вчера поигрался в симуляторе: ОУ TL081 с коэффициентом усиления 10, усилитель мощности на составном транзисторе (полевик 2N7002 и биполярник 2N3055), опорное на входе ОУ 0...3В. Питание 40В - прямо на регулирующий транзистор и через RC фильтр на питание ОУ (однополярное). Конденсатор на входе стабилизатора 100...1000мкФ.

Выходное напряжение 0...30В при токе 0...5А.
Стабильность напряжения нормальная, устойчивость вообще прекрасная - возбуждаться не хочет в любых режимах.
Конкретно в цифрах - не считал, так как схема только в виде макета, без защит и обвязки, да и номиналы взяты "от фонаря", по этому, при использовании конкретных деталей придётся всё пересчитывать.
Да и неизвестны требуемые параметры, под которые схема будет подстраиваться.

Главное суть - стабилизатор без конденсатора на выходе работает.

Кстати, в книге Алексенко А. Г. "Применение прецизионных aнaлоговых микросхем" ( http://pro-radio.ru/publish/9655/ ) на странице 191 приведен пример подобного стабилизатора, взятого с какого-то забугорного источника (Dobkin R. Gentral-purpose power supply furnishes 10A and 25V. - EDN, 1975, N5, p. 70.).
Как пишут, приведена схема "функционально законченного линейного стабилизатора".
Регулировка как выходного напряжения, так и тока.

Схема проста: два ОУ (один в стабилизаторе 140УД14, другой - в токовой защите 53УД6), мощный составной биполярный транзистор 2DC627 (я такого не нашёл...), обвязка...