Свежие обсуждения
Источники питания

Делаю лабораторный блок питания, нужна помощь.

1 9 16

На указанной вами схеме на выходе стабилизатора есть конденсатор, это С4=0.22 мкФ - посмотрите повнимательнее.
Правда, он немного задемпфирован (последовательно с ним включен) резистором R7 = 10 Ом, но сути это не меняет.
Так что, совсем без выходного конденсатора не получается пока, что кстати я и пытался донести до народа.

К тому же, все надо пробовать, и пробовать на реальном железе. Симулятор, вещь конечно, хорошая - но во всех разработках точку ставит эксперимент и практика.
И еще неизвестно к каким номиналам С4 и R7 в реально работающем макете - вы придете в процессе отработки этой схемы, если придете вообще...

Сами знаете, дистанция от схемы на бумаге до реально работающей конструкции - иногда просто огромна.
А данная схема - не так проста как кажется. Там куча нелинейных обратных связей, и так далее, и тому подобное.

Кроме того, стабильность порога ограничения тока - оставляет желать лучшего, лучше собрать симметричный стабильный источник тока, и с его нагрузок уже снимать нужные нам опорные напряжения.

В общем, вам и карты в руки, дерзайте.

 

И еще.
Не надо воспринимать параметры забугорного источника (10 А, 25 В) как догму. Мы ведь не знаем, для каких целей и нагрузок разрабатывалась данная схема.
Вполне может оказаться, что нагрузка у него самая типовая, резистивная, и не более того. А вот, например, как он поведет себя в условиях динамической нагрузки, когда потребляемый ею ток, резко изменяется в зависимости от режима работы в десятки раз за очень малое время, – неизвестно.

Один из примеров такой нагрузки – схема электронного зажигания, опубликованная, например, в журнале Радио, N5 1982г, стр.27. статья – “Стабилизированный многоискровой блок зажигания”, автор – Ю. Сверчков. Когда-то пришлось с ним вдоволь повозиться, и далеко не каждый фирменный лабораторный блок питания адекватно отрабатывал эту нагрузку, что кстати, немало удивило.

А симулятор – это всего лишь инструмент разработки (со своими ограничениями), и не более того. Модель по определению – конечна, и неважно, какие способы моделирования заложены в саму программу. Поэтому я бы так безапелляционно не доверял результатам моделирования.

В конечном итоге, все решает опыт и практика, и пока еще ни одному инженеру не удалось сдать разработку, только лишь предъявив ее схему на бумаге, и ее электронную модель, прекрасно, работающую в какой либо программе моделирования (надеюсь, вы меня понимаете). Все это надо пробовать на реальном железе, и причем на том, что планируется применить в схеме, а не на отвлеченных деталях, которые невозможно достать по каким либо причинам.

 

Спец.
Нескромный вопрос, почему вы решили, что точный стабилизатор - это имитатор конденсатора большой емкости? Если считать в начальный момент при подключении нагрузки - то да.
И что вы вкладываете в понятие – “точный стабилизатор”? Микросхемные стабилизаторы на фиксированные напряжения – это по вашему, точные стабилизаторы или нет?

Может быть, имеются ввиду точные динамические параметры стабилизатора при импульсном набросе - сбросе нагрузке. Не все так просто, есть понятие отработка ООС при возмущающем воздействии извне.

И почему такой вывод, что чем точнее стабилизатор – тем бесполезнее конденсатор на выходе?

Покажите мне хотя бы одну (рабочую!!!) схему лабораторного блока питания совсем без конденсатора на выходе.

Может, я отстал от жизни, кто знает, или есть новые руководящие указания-объяснения, как теперь должна работать ООС по выходу стабилизатора. А то народ мучился в свое время, изучая основы теории цепей, теорию автоматического управления, и еще всякого прочего вдобавок.

Неплохие (именно неплохие) схемные симуляторы появились в последние 20…25 лет, а до этого, что не разрабатывали электронику совсем? И, что не было фирменных лабораторных блоков питания?
Не верю, даже у нас в лаборатории на рядовом заводе МЭПа их было не меньше 5 штук, с годами выпуска начала 80-х годов, значит, разработали их гораздо раньше.

Стабилизаторы на фиксированные напряжение и выходной ток, – тут я согласен, их можно сделать, хотя, и придется порядком помучиться.

Но опять же не так просто скорректировать и получить хорошие импульсные характеристики стабилизатора в большом диапазоне выходных напряжений и токов.

Конденсатор на выходе блока питания – он сглаживает всевозможные флюктуации, содержит запас энергии при подключении динамической нагрузки, и тем самым немного облегчает работу ООС.

 

jes: На указанной вами схеме на выходе стабилизатора есть конденсатор, это С4=0.22 мкФ

Ну тогда нужно учитывать и ёмкости монтажа...
Кстати, я экспериментировал вообще без этой цепочки (лень было рисовать и паять её).

jes: Правда, он немного задемпфирован (последовательно с ним включен) резистором R7 = 10 Ом, но сути это не меняет.

Конечно, не меняет сути. Ведь он (с конденсатором) поставлен совсем для другой цели, а не для поддержания стабильности выходного напряжения при скачках входного или тока нагрузки.

jes: Так что, совсем без выходного конденсатора не получается пока, что кстати я и пытался донести до народа.

Да всё получается, просто конденсатор, даже небольшой, позволяет сразу улучшить динамические характеристики стабилизатора без изменения (усложнения и удорожания) его схемотехники.
По этому вопрос ставится по другому - стоит ли из-за копеечной детали заморачиваться со сложным и дорогим стабилизатором?
По этому и "не получается пока", а не потому, что это в принципе невозможно.

jes: К тому же, все надо пробовать, и пробовать на реальном железе.

Пробовалось и не раз. Всё нормально.
Если нагрузка не динамична или слабо динамична, то отсутствие конденсатора почти не определяется - скачки входного напряжения на +-10В на выходе гасятся до досятка-другого мВ, а перепады тока нагрузки с 2,5А до 5А вызывают проседание (но не выбросы) напряжения нагрузки на пару вольт (при выходном 20В) с длительностью, чуть больше самого перепада.
С динамическими нагрузками, токи которых резко меняются на порядок и больше, да, конденсатор очень желателен, но только потому, что нет смысла усложнять и удорожать стабилизатор - проще конденсатор подпаять.

А вот если задаться целью именно исключить конденсатор, да с сохранением всех динамических характеристик -тогда да, можно и на усложнение пойти и на удорожание схемы.

jes: Не надо воспринимать параметры забугорного источника (10 А, 25 В) как догму. Мы ведь не знаем, для каких целей и нагрузок разрабатывалась данная схема.

Естественно. Но и понятие лабораторного БП не означает его полной универсальности.
Если есть потребность в лабораторном БП с такими параметрами как 30В и 5А, то это уже понятно, что он не предназначен для испытания логических схем, зарядных устройств или других БП.
Как правило, им питают малодинамичные линейные схемы.

По этому удививительно то, что Вас "немало удивило", что "далеко не каждый фирменный лабораторный блок питания адекватно отрабатывал" такую нагрузку, как "Стабилизированный многоискровой блок зажигания".

jes: В конечном итоге, все решает опыт и практика, и пока еще ни одному инженеру не удалось сдать разработку, только лишь предъявив ее схему на бумаге...

Я, всего лишь, пытаюсь довести до Вас суть известного изречения (не дословно): "Если кто-то утверждает, что что-то невозможно, то он, скорее всего ошибается. Если же кто-то говорит, что это возможно, то он, скорее всего, прав".

Так что, давайте лучше подумаем, что нужно сделать, что бы убрать конденсатор вообще...

 

DWD
Ну, я бы не ставил на одну доску номинал 0.22 мкФ, и емкость монтажа, это совсем разные порядки (надеюсь, понимаете). Если бы так было - на выходах всевозможных LM-ок вообще никогда бы не ставили конденсаторы.

Невозможного ничего нет, было бы желание, а вот какими средствами это достигается - это совсем другой вопрос. Недаром импортные лабораторные блоки с очень хорошими динамическими свойствами - и стоят очень хорошо.

Мы же обсуждаем постройку лаб_блока питания не для серии, а видимо для дома, поэтому и есть понятие экономическая целесообразность. Сделать-то дома можно что угодно, хоть синхрофазотрон, вопрос лишь во времени, его стоимости, и целесообразности этого дела.
Есть выражение - "...сложность схемы растет до тех пор, пока не превысит умственные способности разработчика...", и это правда.

Просто когда на выходе есть конденсатор, то и заморачиваться не нужно, - что мОжно питать от этого источника, а что нежелательно. Можно конденсатор сделать отключаемым, для разных типов нагрузок, этого никто не мешает сделать.

Как раз понятие лабораторный и означает, как можно более универсальный блок питания почти на все случаи жизни макетирования схем в электронике. Он и предназначен для того, чтобы отработать любую (почти любую) схему без создания для нее персонального блока питания.

Может быть, данная схема (со своими техническими решениями) будет выброшена на помойку, вот мы и экономим на постройке для нее блока питания.
Иногда бывает буквально спаять пяток-другой деталей, поколдовать над ними, и все становится ясным, - стоит ли дальше заморачиваться этим схемотехническим решением или нет.
Меня в бытность работы в лаборатории - очень часто выручал именно лабораторник, да и не только меня.

Раньше бытовало выражение - "...нет плохих схем - есть плохие наладчики...". Типа, мол, наладить можно все, было бы желание, и доля истины в этом была.
Но это раньше, а сейчас все ценят время, и сидеть часами (сутками) - такой возможности практически нет у нормального инженера, и вряд ли когда будет. Радиолюбитель - это другое, но даже и его достают плохо, и долго налаживаемые схемы.

Конечно, идеал разработчика - это когда он с листа находит и ошибки и недочеты схемы, и вообще способность ее к работе, и потом после ее воплощения в железе - все работает, как задумывалось. Но, к сожалению, идеал есть только теоретически, в жизни все сложнее, особенно сейчас, когда электронщику приходится быть и программистом, и схемотехником, и снабженцем, и прочее, и прочее.

 

Сегодня разбирался со схемой стабилизации тока. Настроил ее на 3 А. Нагрузка с интервалом 1 секунда переключается с тока 2,8 А на ток больше 3 А.

На осцилограмме виден скачок тока (крассная кривая) на 1,3 А (!) в момент, когда подключается дополнительная нагрузка:

При применении в цепи ограничения тока ОУ LM324, горизонтальная полочка на пике имела продолжительность 25 мкс, после замены ОУ на TL081 она сузилась до 2 мкс.
Если убрать конденсатор паралельно нагрузке (R5 = 0,1 мкФ), то подолжительность переходного процесса возрастает:

в случае с LM324 переходной процесс растягивался еще больше.

Если увеличить емкость конденсатора (который параллельно нагрузке), то начиная с 1 мкФ продолжительность затухания колебаний, после включения схемы ограничения тока, опять начинает резко расти (R5 = 5 мкФ):

здесь амплитуда импульсов тока уже достигает 7 А (через датчик тока).

Исходник.

 

Попробуйте подключить нижний вывод С5 к земле. Или убрать временно R10 (коротнуть его).

Если уж ставить U2 - то не такой тип, а с малым смещением. Его смещение будет влиять на точность порога ограничения тока.
ОУ с полевиками на входе имеют довольно большое напряжение смещения.

Может быть на начальном этапе - пока вообще выкинуть U2, и обойтись без него, тогда номинал R1 = 0.91 Ом (2.75 / 3).
Зачем нам лишнее запаздывание в токовой ООС.

Параллельно БЭ транзистора Q1 желательно подключить резистор = 10 кОм (улучшится запирание транзистора), по идее переходной процесс должен быть меньше.
Элемент RV3 - наверное, лишний, если уж у нас подобран Кус U2, и тем более есть регулировка RV2.

А для чего нужен элемент D2?

 

jes: Попробуйте подключить нижний вывод С5 к земле
Пробовал, заметного изменения нет.

jes: Может быть на начальном этапе - пока вообще выкинуть U2
Выбросил. Колебания во время переходного процесса исчезни, скачок тока в момент переключения снизился до 1 А.
С LM324 начало ограничение тока запаздывает почти на 100 мкс. С OP07C и TL081 эта горизонтальная полочка после пика около 15 мк.

Сейчас от емкости конденсатора параллельно нагрузк зависит насколько быстро ток выходит на заданный уровень ограничения.

jes: А для чего нужен элемент D2?
Это я хотел посмотреть, как повлияет диод Шотки на время реакции.

 

А так, если прикинуть, вообще без U2, ну, будет у нас мощность на R1 = 8.25 Вт (2.75 х 3), ну и что?

Побольше сделать входное напряжение, на те же 3 вольта с запасом по провал сети, и на место R1 поставить тройку резисторов (по 5 ватт каждый - импорт, такие белые квадратики) впараллель каждый по 2.7 Ом. Будет запас по моще двухкратный, не так уж она будет сильно греться.

А усилитель всегда будет вносить задержку.
Мало того, на месте U2 нужен усилитель и с малым напряжением смещения, и, с его малым дрейфом, и довольно быстрый, то есть с малой задержкой, то есть довольно быстрый.
ИМХО, проще этот кусок схемы упростить, вообще исключив U2.

Если на место диода D1 поставить 1N4148 (время восстановления = 4 нс), думаю, он с запасом перекроет все требования по быстродействию.
Если окажется мал его ток (=200 мА), можно запараллелить их несколько штук.

 

есть "запчасти" от нового блока типа http://www.platan.ru/cgi-bin/qwery.pl/id=880561417&group=55168
Главное: рабочая основная плата!!!!! радиатор с транзистором! детали корпуса. Обьявляю аукцион или бартерный обмен!