Автор Тема: Лабораторный блок питания за один день  (Прочитано 1487075 раз)

0 Пользователей и 16 Гостей просматривают эту тему.

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1869
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #45 : 02 Сентябрь, 2012, 14:21:29 »
В нашем БП одним из важных элементов является дроссель. Не знаю, на сколько оправдано (финансово), решил поставить более высокочастотную микросхему LM2596-ADJ, что бы требования к индуктивности дросселя были меньше. Необходимую величину индуктивности для нашего БП подсчитаем позже.
В том виде, как представлена последняя схема, она работать не будет. Конечно, управляющий сигнал на ключ нужно подавать между затвором и стоком. Решается вопрос элементарно - между микросхемой и ключом ставим импульсный трансформатор. Его намотаем на маленьком колечке, диаметром 2см, марки М2000. Обмотки содержат по 4 витка, намотаных в два провода. Т.е., берём два провода (например, от витой пары) и мотаем ими 4 витка. Два конца одного провода - первичная обмотка, два других - вторичная. Это проверенное временем решение.
Поскольку микросхема выдаёт приличный ток, пока попробуем обойтись без драйвера. Не знаю, может и прокатит :) Поиграемя с токоограничивающим резистором R1, который подберём, в зависимости от используемого ключа, точнее, в зависимости от ёмкости его затвора. Ключ подберём позже.
Диод, через который течёт ток, когда ключ закрыт, используем ультрафаст. Я взял MUR1560, которого хватит с запасом на разгон схемы ;)
Номиналы резисторов делителя напряжения подобрал таким образом, что при выходном напряжении 330В и КУ операционника равному 1-це, напряжение на 4- ноге микросхемы равнялось 1.23В. По-моему, это логично :)
Теперь определим необходимый диапазон усиления OP1. Нижняя граница понятна, это 1. Максимальное усиление ОР1 определит минимальное напряжение, которое сможет выдать наш БП. Например, при усилении в 500 раз, напряжение на выходе БП составит 330/500=0.66В. Думаю, нормально, и оставим пока так.
Напряжение питания на IC1 подадим примерно 18В. Это будет нормальное напряжение для питания затвора ключа.
Вот такая вот картинка вырисовывается на данный момент. Разносите, критикуйте, ругайте :)
Скоро продолжим. Не расходитесь :)


Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1869
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #46 : 02 Сентябрь, 2012, 15:10:12 »
Определим минимальную, необходимую индуктивность нашего дросселя.
Предельные параметры такие: Самое "невыгодное" выходное напряжение 330/2=165В. Самое "невыгодное" время открытого состояния ключа (1/150кГц)/2=3.33мкс. Допустимую величину пульсаций тока примем 0.5А (при токе потребления 10А). Считаем: L=(330x3.33)/0.5=2198мкГн=2.2мГн.
Уж не знаю, правильно ли расчитал :) Практика покажет.
Не нужно забывать, что дроссель должен держать наш ток - 10А.
Есть у меня один дроссель, намотаный на сердечник от строчника, индуктивность которого 100мГн и ток, который он держет - 10А. Его тоже, попробую. В общем, с дросселем поэкспериментируем.

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1869
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #47 : 02 Сентябрь, 2012, 15:24:03 »
Для тестирования и отладки решил использовать IRF740. По току и напряжению наши параметры для него предельные. Зато транзистор копеечный и спалить, если что вдруг (хотя палить - не наш метод :) ), не жалко. Ёмкость затвора невелика, всего 1400pF. Так что, надеюсь, наш регулятор с ним справится без драйвера. Да и скоростные характеристики весьма достойные.  ;)

chern55

  • *
  • Сообщений: 12
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #48 : 02 Сентябрь, 2012, 20:24:44 »
прикинул защиту от КЗ и отключение при перегрузке по току. ругаем.

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1869
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #49 : 03 Сентябрь, 2012, 11:01:08 »
прикинул защиту от КЗ и отключение при перегрузке по току. ругаем.
Вы не дали описание работы схемы. Врядли, кому даже интересно, будут вникать в алгоритм её работы.

В общем, нормальная схема на логике.

По схеме...
1. Неужели нельзя использовать оптопару для обнаружения КЗ (по базе транзистора) и перегрузки по току (светодиод)? Да, вижу, они разнополярные. Но наверняка можно выкрутиться.
2. Для чего сделана схема удержания пуска? U1:B, U1:c. Нельзя ли обойтись только кнопкой, выкинув U1:B, U1:c, U4:A?
3. Не великоваты ли номиналы резисторов в схеме? Это ведёт к снижению помехоустойчивости. Тем более в схеме, где присутствует реле.
4. Ёмкость затвора 2N7000 онечно маленькая, но как долго она будет заряжаться (и разряжаться) через 10к резистор?
5. Вероятно, входы U4:A не плохо бы через резистор подключить к плюсу питания. Это предотвратит несанкционированный запуск схемы при сгорании элемента U1:C.
6. При напряжении БП ниже 2В (примерно) схема не запустится. Транзистор Q2 не закроется.

Какая разница между КЗ и превышением тока? КЗ - это уже превышение тока, и в Вашей схеме кнопка "симулятор КЗ" ни разу не сработает. "Максимально допустимый ток" (в т.ч., при КЗ) всегда срабатывать будет раньше.

Почему нужно именно полное отключение питания при превышении тока? Это так, из любопытства.

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1869
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #50 : 03 Сентябрь, 2012, 14:21:46 »
Позволил себе модифицировать схему:

« Последнее редактирование: 03 Сентябрь, 2012, 15:03:57 от Livemaker »

chern55

  • *
  • Сообщений: 12
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #51 : 03 Сентябрь, 2012, 14:43:21 »
1. использование оптопары для защиты от перегрузки по току - возможность встраивать в имеющийся БП без переделок. хотя можно взять сигнал с выхода микросхемы OP1.2 через делитель.
2. это не схема удержания пуска, а совсем наоборот: одновибратор. Если нажать ПУСК, а в это время уже КЗ на выходе, то реле сработает на доли секунды. Только на время переключения транзистора Q2.
3. номиналы резисторов взяты пока примерно для симулятора, после обкатки схемы пересчитаю поточнее.
4. КП501 в данной схеме включения работает прекрасно, но можно и п.3 применить тоже.
5. согласен.
6. в симуляторе работает.
Отключение при превышении тока можно отключить - получим стабилизатор тока. Отключение при КЗ работает , когда  выход закорочен и ток стремится к максимуму. Нечего зря провода греть. Полное отключение  нужно при работе на двигатель, например. Заклинил - отключился.
неиспользуемые элементы U4 и U2 планируется использовать для подачи звукового сигнала при аварии.
вот бы замутить на микроконтроллере! но не понимаю я :'( в программах.

ЗЫ. моя схема при 1.5V на входе  - работает, а ваша   :(
есть интересные идеи у Вас. спс. будем продолжать ?

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1869
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #52 : 03 Сентябрь, 2012, 15:09:31 »
ЗЫ. моя схема при 1.5V на входе  - работает, а ваша   :(
Моя начинает работать с 3.6В. Это обусловлено "единицей" для 4011. Добавить пару деталей и сможет работать с нуля.

есть интересные идеи у Вас. спс. будем продолжать ?
На меня особо не расчитывайте. Был часик свободный, вот и облазил Вашу схему. К тому же, такая защита меня мало интересует (по крайней мере, на сегодняшний день). Жду свободных пару часиков, что бы свою схему продолжить.

chern55

  • *
  • Сообщений: 12
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #53 : 14 Сентябрь, 2012, 19:59:02 »
окончательный вариант защиты.

dimmon

  • *
  • Сообщений: 3
  • Microsmart.eu
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #54 : 04 Октябрь, 2012, 03:01:09 »
Здравствуйте! Очень понравилась схемка. Подкупает своей простотой и функциональностью, хочу собрать .
Возник вопрос, по работе БП
К примеру выставляю напряжение 5В и ток 1А, после того если я повышу напряжение регулятором, скажем до 12В, ток стабилизации останется прежним или изменится и придется выставлять его по новой?

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1869
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #55 : 04 Октябрь, 2012, 11:41:08 »
Здравствуйте! Очень понравилась схемка. Подкупает своей простотой и функциональностью, хочу собрать .
Возник вопрос, по работе БП
К примеру выставляю напряжение 5В и ток 1А, после того если я повышу напряжение регулятором, скажем до 12В, ток стабилизации останется прежним или изменится и придется выставлять его по новой?
Приветствую.
Выставленный ток не превысит своё значение ни при каких обстоятельствах. Например, выставили максимальный ток 1А при 2В, теперь можете смело увеличивать напряжение до максимального, ток не превысит 1А. Иначе, какой смысл во всём этом? :)
В приложении схема и печатка в Eagle.

dimdimdim

  • **
  • Сообщений: 64
  • Microsmart.eu
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #56 : 14 Октябрь, 2012, 17:57:47 »
Доброго времени суток, гляжу на даты и вижу, что что-то тут все притихли. Сегодня только увидел темку и зачитался, однако, интересно стало что дальше выйдет у автора!
Очень доходчиво пишется все  :)

Да, и вопрос: на LM-ку такого радиатора (на ваших фото на 2й стр.) хватает даже при 3 А?

Наверно лучшим вариантом былобы решение с внешним мосфетом в диапазонах 1 (или 0) - 30 В, ну и ток до 3, 5, 10 А + его ограничение, как кому элементная база позволит или потребности
« Последнее редактирование: 30 Апрель, 2014, 23:36:46 от Владимир »

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1869
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #57 : 15 Октябрь, 2012, 10:54:37 »
Доброго времени суток, гляжу на даты и вижу, что что-то тут все притихли. Сегодня только увидел темку и зачитался, однако, интересно стало что дальше выйдет у автора!
Очень доходчиво пишется все  :)
Приветствую! Спасибо за отзыв!

Да, и вопрос: на LM-ку такого радиатора (на ваших фото на 2й стр.) хватает даже при 3 А?
Вроде хватает. Термозащита не срабатывает. Можно, конечно, поставить радиатор побольше, поскольку схема "разгоняется" до 4А.

Наверно лучшим вариантом былобы решение с внешним мосфетом в диапазонах 1 (или 0) - 30 В, ну и ток до 3, 5, 10 А + его ограничение, как кому элементная база позволит или потребности
Конечно, можно добавить мощный ключ и схема потянет любой ампераж. Но, одним ключём не обойтись. Если внимательно посмотреть, то нам нужно управлять "верхним" ключём полумоста. Можно, конечно, подключить как здесь : http://www.microsmart.eu/index.php?topic=44.msg1523#msg1523 , но тогда мосфет будет работать в режиме повторителя, а не ключа, что ведёт к большой, рассеиваемой мощности на нём. Это нам не подходит. Использование импульсного трансформатора для питания затвора: http://www.microsmart.eu/index.php?topic=44.msg1526#msg1526 нам тоже, не годится. Такой вариант можно использовать лишь при скважности управляющего сигнала 50%. Использование драйвера "верхнего" ключа требует второго, "нижнего" ключа. Посмотрим, получится ли избавиться от него. Пока не придумал простого решения? Может, есть у кого идеи? Честно говоря, попросту не хватает времени на продолжение разработки.

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1869
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #58 : 15 Октябрь, 2012, 15:10:22 »
Чего то я туплю сегодня :)
Второй ключ не нужен. Однако, без драйвера не обойтись.
Схема питания затвора работает следующим образом: когда T1 закрыт, диод VD2 открыт, поскольку после закрытия T1, потенциал на левом конце L1 отрицательный. Не так ли? Тем самым, VD2 сажает правый конец C1 на землю, а левый его вывод через диод VD1 заряжается до напряжения U1 (12-18V). Затем, когда на драйвер приходит сигнал об открытии ключа, он замыкает контакты 7 и 8. Конденсатор C1 разряжается через R2 в затвор T1 и открывает его. Дальше всё по кругу. Должно заработать.
К следующему разу опробую в железе. Не расходитесь :)


dimdimdim

  • **
  • Сообщений: 64
  • Microsmart.eu
Re: Лабораторный блок питания за один день
« Ответ #59 : 16 Октябрь, 2012, 15:44:59 »
Довольно со своими странностями, но что если вот так подключать?
[spoiler][/spoiler]