Постройка импульсного лабораторного БП

[Hadson]

Ку!

Предыстория.

Еще около года назад я загорелся идеей создания импульсного лабораторного БП (0-40В 0-12А). В интернете есть куча статей по переделке АТХ-ов в ЛБП. По этому в своей разработке вдохновлялся именно компьютерными полумостовыми АТХ и этой http://cxem.net/pitanie/5-320.php статьей. С тем лиш отличием что я решил сделать двухполярку и управление для БП будет микроконтроллерное с энкодером и  20-ти символьным LCD. Планируется сделать стабилизацию тока, напряжения, защиту по току, индикацию режимов стабилизации. индикацию текущего и заданного напряжения/тока, запоминание последних используемых параметров и раз уже есть МК то написать еще несколько полезных режимов, например режим зарядки АКБ в котором блок будет сам подбирать максимальный ток зарядки в зависимости от емкости АКБ и отключаться по завершению зарядки. На данный момент почти доделан проект схемы управления, почти дописана прошивка МК и собран прототип в Протеусе. Силовая же часть уже собрана в железе, а для испытаний силовой части на макетке собрана простая схема управления. 

Что касается схемы силовой части то она почти в точности повторяет эту http://cxem.net/pitanie/5-320.php  Я только перемотал силовой трансформатор под двухполярку и выходной выпрямитель сделал мостовым с средней точкой. Несколько фото:

Как я уже говорил для испытаний собрана такая платка (по схеме из вышеупомянутой статьи) 

А теперь собственно вопрос. Не работает блок нифига)) Нет напряжение на выходе. Не качаются силовые транзисторы. Я грешу на ТГР, но обо всем по порядку. Так случилось что ТГР пришлось мотать самому. В первичке 2 по 30 витков с отводом от средней точки, во вторичке 9 витков в противофазе на каждое плечо и токовая 2 витка в противофазе с обмоткой "верхнего" транзистора. Сердечник попался не от ТГР по этому имеет зазор примерно 1мм. Плату на правильность разводки и детали на исправность проверил несколько раз. Ниже прилагаю осциллограммы. 

1 Базы транзисторов которые качают ТГР. (по сути выход TL494) 1в/дел.

2. На 1 (верхнем) канале средняя точка ТГР, на 2 канале тоже что и на 1 осциллограмме.  1В/дел.

3 На этой осциллограмме земля осциллографа находится в точке где соединяются коллектор и эмиттер силовых транзисторов а щупы находятся на коллекторе "верхнего" (1 канал) и эмиттере "нижнего" (2 канал) транзистора. При этом сетевое напряжение 220В не подается, включена только схема управления. 0,5В/дел.  

4. Тоже самое что и на 3 осциллограмме но уже при включенном в сеть блоке. 2В/дел

5 Здесь изображена осциллограмма баз силовых транзисторов относительно эмиттеров. 0.5В/дел.

6 Первичная обмотка силового трансформатора 1В/дел.

7. Вторичка силового трансформатора 0.5В/дел.

Все измерения проводились при развертке 5мкС/дел, то-есть частота составляет 47Кгц.

Еще заметил довольно интересную не понятную мне херь, которая заключается в том что если измерять мультиметром напряжение между точкой где соединяются эмиттер верхнего и коллектор нижнего силового транзистора и - диодного моста то оно составляет порядка 280В и со временем (если держать щупы мультиметра!) снижается, если переключится 2 щупом в точку + диодного моста то измеряемое напряжение будет ровняться тому насколько оно упало от 280В при первом измерении и так же будет снижаться если держать щупы дальше. Этот эффект можно глянуть на видео . 

 

Короче дядьки подскажите молодому в чем проблема, действительно в ТГР? Плату прилагаю. 

БП силова плата.lay6

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[СКУПОЙ]

А где осциллограммы на коллекторах транзисторов ТГР?
 

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Hadson]

Вот. 1В/дел. 5мкС/дел. На 2 канале херовый щуп по этому вносит некие искажения.

1 Коллекторы транзисторов ТГР относительно земли. 

2 Коллекторы транзисторов ТГР относительно средней точки ТГР.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[СКУПОЙ]

 Осциллограммы с закрытым входом? Но это не столь важно. 
Странно, не должно быть такого сигнала на коллекторах. ИМХО есть смысл сначала отладить узел тгр, убрав на время силовую часть и добиться четких прямоугольников (пусть и с небольшими выбросами) на обмотках тгр:

 

 

 

ПС. Надеюсь, с питанием +12 порядок

Изменено 2 октября, 2016 пользователем СКУПОЙ

[Hambaker]

Чёт ИМХО это похоже на лабораторию по тестированию отбойных молотков...

ЛАБОРАТОРНЫЙ блок питания по умолчанию ОБЯЗАН иметь низкий уровень пульсаций и не гадить помехами в окружающее пространство.

Требования,которые никак не способствуют применению импульсника.Тем более самодельного.

 

[Григорий Т.]

3 часа назад, Hadson сказал:

токовая 2 витка в противофазе с обмоткой "верхнего" транзистора.

Вот это предложение невозможно правильно интерпретировать. Но по осциллограмме похоже, что эта обмотка включена неправильно.

3 часа назад, Hadson сказал:

4. Тоже самое что и на 3 осциллограмме но уже при включенном в сеть блоке. 2В/дел

А такого быть не может. В сумме эти напряжения должны составить 300 Вольт.

[Hadson]

9 минут назад, Григорий Т. сказал:

Вот это предложение невозможно правильно интерпретировать.

Согласен, коряво написал. Я имел в виду, что обмотки сфазированы как на этой схеме по зеленой точке. Сначала обмотки были сфазированы по красной точке  при этом осциллограмм не делал но результат работы БП был такой же.

 

19 минут назад, Hambaker сказал:

Чёт ИМХО это похоже на лабораторию по тестированию отбойных молотков...

ЛАБОРАТОРНЫЙ блок питания по умолчанию ОБЯЗАН иметь низкий уровень пульсаций и не гадить помехами в окружающее пространство.

Моя лаборатория тестирует конечно не отбойные молотки, но и к помехам в окружающем пространстве не сильно критична. Причем если сделать все правильно, хорошо экранировать и тд. из импульсника тоже получится довольно не плохой ЛБП. И к тому же сколько весит сетевой трансформатор который способен выдать 40В 12А? ИМХО впрочем это отдельная тема и не стоит ее здесь обсуждать.

1 час назад, СКУПОЙ сказал:

Странно, не должно быть такого сигнала на коллекторах. ИМХО есть смысл сначала отладить узел тгр, убрав на время силовую часть и добиться четких прямоугольников (пусть и с небольшими выбросами) на обмотках тгр
ПС. Надеюсь, с питанием +12 порядок

 

С +12 все ОК.  Может ли быть причина в зазоре в сердечнике ТГР? На коллекторах транзисторов ТГР должны быть прямоугольники амплитудой 12В, верно? Завтра попробую отладить узел ТГР, отпишусь.

[mihelson]

Что значит по красной или зеленой точке? Или в фазе или в противофазе. Зазора в сердечнике быть не должно, а прямоугольник без питания силовой там вроде не появится.

[Hadson]

9 минут назад, mihelson сказал:

Что значит по красной или зеленой точке? Или в фазе или в противофазе. 

 Да. Все остальные обмотки так как на схеме сфазированы. 

У меня такое впечатление что первичка ТГР в моем случае работает просто почти как активная нагрузка (по причине зазора в сердечнике или потери феритом магнитных свойств) по этому и такой бред на осциллограмме. Есть кольцевой ферит от дросселей групповой стабилизации АТХ, попробую намотать ТГР на нем. Только как правильно сфазировать токовою обмотку по красной или зеленой точке?

1 час назад, Григорий Т. сказал:

А такого быть не может. В сумме эти напряжения должны составить 300 Вольт.

Это да. Здесь осциллограф с закрытым входом. И кстати не знаю почему но у меня на выходе диодного моста не 310 а 280В при 220 сетевом. Хотя может мультиметр баранит))

[Григорий Т.]

Фазировать нужно по красной. От ДГС использовать нельзя. Лучше возьмите ТГР от АТХ.

[Hadson]

Почему нельзя от ДГС? Есть только маленькие ТГР от маломощных АТХ, они подойдут? 

[mihelson]

Потому что в дгс не феррит. Тгр должен подойти наверно.

[kotosob]

Читай:-
http://bsvi.ru/raschet-i-primenenie-gdt/

[Diod КД522А]

Не хотите реализовать как на этой схеме 

[Hadson]

7 минут назад, kotosob сказал:

Читай:

Спасибо! Отличная статья. 

7 минут назад, Diod КД522А сказал:

Не хотите реализовать как на этой схеме

Не хочу, плата уже вытравленна. Да и в качестве ключей у меня биполяры а не полевики.

[Григорий Т.]

13 минуты назад, Hadson сказал:

Есть только маленькие ТГР от маломощных АТХ, они подойдут? 

Для проверки и настройки подойдут точно.

[СКУПОЙ]

18 часов назад, Hadson сказал:

  На коллекторах транзисторов ТГР должны быть прямоугольники амплитудой 12В, верно?

18 часов назад, mihelson сказал:

...прямоугольник без питания силовой там вроде не появится.

Точно, не появится.
Сейчас разобрал комповый блок. Каскад ТГР-а выполнен аналогично. При закороченных Б-Э силовых транзисторов на коллекторах транзисторов ТГР вот что (1В/дел,20мкс/дел):

А при работе полумоста в обычном режиме такая картина (5В/дел,10мкс/дел):

(Осциллограммы относительно общего)

 

[Falanger]

На смежном форуме приводился пример , как можно проверить узлы подобного источника.

Отсюда #4662

начиная со слов в сообщении Юрия (RV3DLX) : Вот что бы не было страшно при экспериментах и если Вы хотите понять как ведут себя узлы источника

и до сообщения #4666  .

__________________________

Удачи.

 

Изменено 3 октября, 2016 пользователем Falanger
Привыкаю к новому движку форума , сократил длинную ссылку.

[Hadson]

5 часов назад, Falanger сказал:

На смежном форуме приводился пример , как можно проверить узлы подобного источника.

Спасибо! Отличный пример, очень помог при диагностике.

 

И так, по порядку. Сегодня откопал в закромах ATX-овый ТГР. Его роспиновка не подходит под мою разводку по этому для испытаний заколхозил так:

Подпаял ТГР на место, подключил ШИМку и подал +14В на выход силового диодного моста (+ на коллектор верхнего и - на эмиттер нижнего силовых транзисторов). При этом осциллограммы в ключевых точках выглядят так: 

1 Коллекторы транзисторов ТГР относительно земли.

2. Базы силовых транзисторов относительно эмиттеров.

3. На этой осциллограмме земля осциллографа находится в точке где соединяются коллектор и эмиттер силовых транзисторов а щупы находятся на коллекторе "верхнего" (1 канал) и эмиттере "нижнего" (2 канал) транзистора. 

4. Первичка силового транса.

5 Вторичка.

Как по мне идеально))

Все измерения на открытом входе. Время 5мкС/дел. В/дел не подписывал по тому как не помню сколько там выставлял когда делал фотки, к тому же крутил ручку плавной регулировки чтобы 2 канала на экран влезло (щуп 2 канала не имеет делителя). Амплитуда всех сигналов такая как и должна быть. В этом я убедился в процессе измерений, а для фоток просто вслепую крутил "чтобы влезло" на экран.  

Поехали дальше. Включил блок в сеть. На выходе появилось напряжение в тех самых расчетных 40В. Ничего не греется, не пищит и не свистит, короче работает хорошо)  Но когда прошелся осциллографом немного приуныл(  

1 Коллекторы транзисторов ТГР.

А дальше то ли осцил баранит то ли я. В принципе осциллограмма коллектор - эмиттер силовых транзисторов выглядит так:

Амплитуда 140В. 5мкС/дел. Вроде бы отлично, но бывает она сама по себе превращается в такую 

время развертки все то же 5мкС/дел. Можно заметить что частота упала в 2 раза. При этом форма сигнала на трансформаторе (на первичке и вторичке) с красивого идеального прямоугольника меняется на такую же срань. Вот вторичка

Я думаю это просто синхронизация осциллографа так "интересно" работает и на самом деле с сигналом не происходит никаких изменений. Но еще я заметил что во время этого "изменения" выходное напряжение БП возрастает на 1В. Еще нагружал блок моторчиком от принтера который я юзаю как мини дрель для сверловки плат. Так вот если приостанавливать моторчик рукой (тем самым увеличивая нагрузку) то сигнал становиться опять нормальным, если отпускать опять стает вот такой

В общем магия какая-то.

Внимание вопрос! Скажите, это прикол синхронизации осцилла или че это вообще такое!?? И объясните почему у меня после мостика не 310В а 280В. Думал может мультик врет, перемерял другим - нет не врет.

Заранее спасибо! 

[Григорий Т.]

Осциллограф показывает то, что есть. Это схема чудит. Может, из-за недостатка нагрузки или плохой разводки.

Если входное 220 Вольт и мультиметр не врёт, значит конденсатор после моста не годен.

[Starichok]

310В будет без нагрузки выпрямителя.

а с нагрузкой напряжение на конденсаторе выпрямителя пульсирует, и среднее напряжение под нагрузкой будет, как раз, 280В.

[Hadson]

3 часа назад, Григорий Т. сказал:

Осциллограф показывает то, что есть. Это схема чудит. Может, из-за недостатка нагрузки или плохой разводки.

В нагрузке стоят резисторы 1K 3Вт.

Скорее не разводка а колхозинг с ТГР : )

[Григорий Т.]

7 часов назад, Starichok сказал:

пульсирует

60 Вольт пульсаций - не многовато, даже при полной нагрузке?

[UVV]

14 часа назад, Hadson сказал:

Скорее не разводка а колхозинг с ТГР : )

Выпаивай D1,D2,L5  и смотри осцилки.

Хотя эти провалы похоже на нормальную работу LM324 с ее ОС на конденсаторах C5,C4

Изменено 4 октября, 2016 пользователем UVV

[igorillich]

11 час назад, Григорий Т. сказал:

60 Вольт пульсаций - не многовато, даже при полной нагрузке?

Не будет там 60 Вольт пульсаций.
Не веришь - подключи осциллограф к кондеру.