Свежие обсуждения
Технология

Литцендрат

1 13 15

Дмитрий М: Дополнительный источник это как... Сылочкой не поделитесь?

Извините, умудрился пропустить Ваш вопрос.

В журнале "Радио" №4 за 1987г на странице 35 есть статья А.Миронова "Усовершенствование импульсного стабилизатора напряжения". Если нужно, статью выложу.

В ней, как раз, и показан пример переделки добавлением обмотки на дроссель и диода с конденсатором для получения добавочного напряжения. То есть, решается проблема повышения напряжения насыщения при применении составных транзисторов.
При этом, тип транзистора роли не играет. Главное - разорвать прямую связь между коллектором выходного транзистора и теми, что стоят перед ним. И в этот разрыв включить источник дополнительного напряжения - батарейку, взятое с дополнительной обмотки силового транса или с дросселя... всё равно.
Просто, если взять это напряжение с доп. обмотки дросселя, то это напряжение будет стабилизированным и режим транзистора по насыщению будет стабильным не зависимо от тока нагрузки.
То есть, можно получить не глубокое насышение, тем самым повысив частоту преобразования, но достаточное для минимизации статических потерь. И этот режим будет поддерживаться в широком диапазоне мощностей нагрузки.

Если будут трудности с представлением схемы - скажете, нарисую.
В принципе, для Вашего случая, нужно этот дополнительный источник включить между коллектором КТ815 и соединёнными вместе выводами 1 и 8 микросхемы.
Это, если ориентироваться по схеме из даташита (если они у нас совпадают) на рисунке 10а.

Дмитрий М: А p-n-p это как в пдфе или что-то особенное?

По рисунку 10b из того же даташита.

Дмитрий М: ...как по осциллограммам контролировать нехватку индуктивности дросселя? На что это сказывается?

Стабилизатор переходит в режим разрывного тока дросселя.
То есть, время накопления энергии в дросселе меньше, чем время открытого состояния транзистора.
Это сразу будет видно по осциллограмме напряжения в точке соединения транзистора, диода и дросселя.
Если индуктивность достаточна, то импульсы должны быть почти прямоугольными. Если нет, то фронт импульса будет затянутым, и на нём появится полка на уровне выходного напряжения с колебательным процессом на ней.
Чем меньше от оптимальной индуктивности, тем больше затянут фронт, больше полка и болше колебательный процесс.

Вершина импульса будет со спадом. При увеличении индуктивности свыше оптимальной она начнёт выравниваться. Скажем, при увеличении индуктивности в 10 раз больше, по сравнению с расчётной, вершина станет плоской.

На токе это тоже отражается. При достаточной индуктивности ток дросселя полностью треугольный. При малой - появляется плоская часть вместо одной из вершин (от полярности щупов осциллографа зависит). То есть, срезается вершина.
Так же, увеличивается амплитуда импульсов тока.

Ток транзистора, так же, увеличивается и становиться более треугольным при малой индуктивности.
С увеличением индуктивности амплитуда тока уменьшается (при неизменном среднем значении) и постепенно переходит в прямоугольную форму при индукивности, в 10 раз больше расчётной.
Амплитуда падает, почти в 2 раза. Уменьшается амплитуда пульсаций напряжения нагрузки и конденсаторов. Увеличивается КПД.
По этому, индуктивность после расчёта округляется в большую сторону.
Можно пользоваться произведением индуктивности на ёмкость. То есть, вычислить минимальную индуктивность и оптимальное произведение индуктивности на ёмкость при требуемом уровне пульсаций на выходе. Потом, задаться желаемой ёмкостью и вычислить индуктивность, так как произведение должно остаться неизменным.
Можно продолжать оптимизировать до тех пор пор, пока массы конденсатора и дросселя не станут одинаковыми. Это оптимальный вариант по массе и габаритам преобразователя.

Но, обычно, задаются имеющимся конденсатором и потом корректирую индуктивность. Но и в этом случае она будет больше минимально необходимой.

Ну и последнее правило: диод должен быть более быстрым, чем транзистор. Не зависимо от транзистора. То есть, если транзистор П213, то с головой хватит диода 1N4007. Если же транзистор типа КТ815, то диод не хуже, чем с тонкой базой (КД212).
Вриант с диодом Шоттки - идеальный... По простоте, по тому что, идеальным будет синхроное выпрямление...

 

Кстати, в статье говорится, что дроссель нельзя выбирать с большой индуктивностью, потому что увеличится сквозной ток.
Правильно. И раньше, при отсутствии быстрых диодов этого нужно было придерживаться.

Теперь же, нет необходимости, так как можно поставить быстрый диод (или синхронный выпрямитель) и увеличить индуктивность.
Свкозной ток это не увеличит, но снизит пульсации тока через конденсаторы, транзистор и диод, уменьшая динамические потери и повышая КПД.

 

Большое спасибо за информацию, ж. Радио (благодаря Левону ) есть. Это всё надо осмыслить, много интересной информации... кстати, смотрел осциллограмму тока через токоизмерительный резистор-очень трудно засинхронизировать, при стабильной нагрузке и питании какая-то мешанина импульсов, мазня . Это нормально? В качестве внешнего источника можно использовать пока дописточник напряжения.

 

Дмитрий М: ...при стабильной нагрузке и питании какая-то мешанина импульсов, мазня . Это нормально?

Нет. Попробуйте посмотреть, что происходит при изменении нагрузки. Если есть такое её значение, при котором работа становится стабильной, значит что не правильно с рассчётом. Попробуйте поиграть конденсатором, подставляя его в разные точки схемы. То есть, попробуйте определить зависимость, что улучшает работу, а что ухудшает.
Хотя, на сколько я помню, у меня "игра" с конденсатором давала только худший результат...

Может, форма импульсов мешает синхронизации осциллографа? Попробуйте засинхронизировать его, например, от импульсов на дросселе.

 

Дмитрий М: ... при стабильной нагрузке и питании какая-то мешанина импульсов, мазня . Это нормально?

Вдруг, перестал работать обычный БП 14В, 15А с линейным стабилизатором, и я подумал, может переделать его на импульсный стабилизатор?.. По этому провёл парочку опытов с микросхемой МС34063...

Понравилась оценка этой микросхемы, данная DVM:
http://www.pro-radio.ru/misc/719-3/
4-й пост сверху, начиная со слов: "У MC34063 есть существенный в некоторых случаях недостаток."

На Ваш вопрос, Дмитрий М, он заметил: "...может потребоваться коррекция сопротивления резистора-датчика тока."
(На той же странице, только его 4-й пост снизу)

Жаль, что DVM давно не заходит сюда...

В общем, из-за особенностей микросхемы, она может "капризничать" при навешивании на неё дополнительных деталей, например, внешнего транзистора для увеличения тока нагрузки.

Сама по себе микросхема не плохая, но рассчитана, в принципе, как самодостаточное устройство. По этому, при изменении типовой схемы стабилизатора нужно учитывать её особенности и принимать меры.

На вскидку, как Вы выразились, "мешанина импульсов" у меня возникала в двух случаях - мал ток базы дополнительного транзистора, работающего в качестве мощного ключа, и включение этого транзистора мимо резистора токовой защиты.

Видимо, это связано с тем, что оба входа управления мс - ограничение по току (выв. 7) и стабилизация напряжения (выв. 5) не просто равнозначны по влиянию, но ещё и зависят друг от друга, при этом, требуя для себя отдельных условий по режиму.

То есть, при установке резистора, включенного между 1-м, 8-м выводами мс и базой ключевого транзистора КТ816, требуемой величины, появлялась эта "мешанина". Убрать её получилось только уменьшением сопротивления резистора.
Казалось бы, резистор рассчитан так, что бы ключ полностью открывался при открывании управляющих транзисторов мс. Зачем уменьшать сопротивление, если это увеличит потери мощности на нём? Тем не менее, пришлось на это пойти для получения стабильной работы мс.
В результате, я не смог существенно увеличить КПД стабилизатора. 83% я получил, но на резисторе выделялось 2Вт! Если прикинуть, то без этих потерь КПД мог бы быть 90%...

При использовании внешнего транзистора другой проводимости (КТ815) эти потери можно устранить вместе с самим резистором, однако, в такой связке увеличиваются статические потери на самом транзисторе из-за большого напряжения насыщения составной структуры. В результате - КПД не увеличивается...

Попробовал "вылечть" это установкой полевика. Самый простой вариант - с Р-каналом. Под рукой был IRFU9010 и я его поставил...
Общий КПД остался прежним...

КТ816 приходилось ставить на радиатор, так как без него он слишком быстро и ощутимо нагревался. Полевик, имея меньший корпус (ТО-251), нагревался значительно слабее и без проблем висел в воздухе, подпаянный отрезками провода 5см длиной.

КПД не изменился потому, что для управления полевиком нужен большой импульсный ток, по этому сопротивление между мс и затвором транзистора сильно уменьшить не получается, так как это вызовет увеличение времени включения полевика и, соответственно, динамические потери на включение.
Можно увеличить сопротивление параллельно затвор-исток полевика, а затвор соединить с мс напрямую или через оммический резистор. Но это, хотя и уменьшит скорость ВКЛючения, увеличит скорость ВЫКЛючения.
В результате, убрав потери на резисторе, переносим их на транзистор.

В принципе, можно попробовать применить полевик с N-каналом, добавив несколько деталей вольтодобавки, но я уже "расхотел" использовать эту мс... Если найду силы - проверю.

Вывод.
МС34063 лучше использовать без дополнительной обвязки, при типовом включении...
Дополнительная обвязка для увеличения тока нагрузки может оказаться равнозначной по затратам применению готового, более мощного стабилизатора, но сложнее конструктивно и в наладке.

Есть парочка мыслей, но я и так увёл тему в сторону...

 

DWD: Есть парочка мыслей, но я и так увёл тему в сторону...

Нет, нет замечательное обсуждение! Как раз при таких вот экспериментах и их странных результатах и получается хорошо изучить и разобраться в принципах работы устройства. А то поставил в калькулятор цифры, намотал (или купил) дроссель и всё. А как же понять принцип ? В выходные на том же стенде испробую LMку.
ЗЫ, Конечно, для детальных экспериментов ещё лучше использовать отечественное творение К142ЕП1 .

 

vnv: Для синусоиды, или можно применять для прямоугольного сигнала???

muchomor5: Эта таблица из БЮ Семенова
Попался я на таблице. Увидел что для частоты 75кгц и провода 0,5 коэф=1
Мотал транс 10квт на 66кгц, в технологической карте указано 400*0,2мм.
Решил 100*0,4мм. С мыслью, что при разработке, был только такой провод.
Намотал, поставили, отладили. Включаем рабочий режим, через 5минут отключается автоматикой-горит индикатор, перегрев транса, а работать должен круглосуточно. День искали причину.
Шеф приказал перемотать транс, когда сняли и он увидел провод 0,4мм, чуть в угол меня не поставил.
Перемотал жгутом 0,2мм -все работает нормально.
А вы говорите-таблицы!
И главное, по личному опыту знал, на 40кгц больше 0,4мм мотать нельзя -будет греться.

 

То VNV! А как конструктивно выглядит такой жгут 400Х0,2? В смысле они внутри как-то перевиты и пр? И можно ли фото выложить способа перевивки и изоляции?

 

Свивка обязательна, шаг для каждого жгута, в технолог.карте. Изолируется пет-пленкой, самая противная операция.
Что за пленка, толком не знаю, наверно из переработки ПЕТ-бутылок. Как-нибудь спрошу.
Жгут надо домой принести, не толстый смогу, тогда у доци можно телефоном сфотографтровать и разместить.

 

Понятно. Типа, не сам крутил, но это очень просто. Ну, ну.