Модернизация известного стабилизатора.

[Step5562]

СПС за комменты. Вот теперь когда мне всё объяснили буду потихоньку избавляться от кондёров. Трансформатор выдаёт 16,5 А КЗ и естественно начинает греться. Благодарю ещё раз за науку и пинки в нужном направлении. Малость потренируюсь, глядишь и что-нибудь приличное родится... Просто по сравнению с предыдущим вариантом - значительный шаг вперёд, заодно учусь... ну и инерцию мышления преодолеваю...

[Реклама]

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

[Sem2012]

1. Просто по сравнению с предыдущим вариантом - значительный шаг вперёд...                                  2.Вот теперь когда мне всё объяснили буду потихоньку избавляться от кондёров...

1. Правильно, только шаг ближе к мусорке.

2. А четыре странице не понятно было? Вроде как стаж 10 лет есть. Ещё раз говорю, выкинь и забудь куда выкинул.

[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

[Владимир65]

Сань! Успокойся! ))) Тут как в анекдоте, главное не результат, а процесс поиска!)))  Человек добывает знания. На транзисторах проще понять суть происходящего, тем более если он их знает. Блок питания будет потом и возможно по другой схеме. ))) Успехов Автору темы!

[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

[Step5562]

Да, Владимир, ты совершенно прав, спасибо на добром слове! Я должен для себя понять технологию, уяснить процесс, а затем идти дальше. А тренируются как известно на кошках... И принцип от простого к сложному никто не отменял... А если одни джентльмены, помогут другому - это же замечтательно! Пусть даже и пинком, но в нужном направлениии...

[Step5562]

@Sem2012 объясни ещё вот что дураку, вот если "замечательная схема" означенного товарисча работает хуже чем даже первый вариант хреновой схемы , то нужно же понять, как и почему... И если хреновая схема выдаёт параметры лучше кренки, значит она не совсем уж хреновая. И не нужно мне говорить, чтобы запитать простую схему - я должен построить БП сравнимый с боингом! Покажи путь, я им пройду и тогда всё хреновое будет в помойке. Ты тоже когда-то был в начале лестницы, дай время и я догоню... Есть ещё такое понятие как инерция мышления, которое тоже нужно преодолеть!... 

[Sem2012]

Может тут найдёшь выход, или что выберешь для себя. Только полистать придётся немного и приглядеться к схемам. 

 

[Step5562]

Благодарю всех за помощь и вправление мозгов! @avv_rem собрал упрощённую схему, правда на одном выходнике 2SC5200, проба же. Все параметры напряжений как у тебя, только после включения нагрузки 5,3 ом , ток 1 А, напруга упала до 5,8 В , но потом восстановилась только до 6,2 В и выше не росла. Выключаю, жду, снова включаю=12,5 В. Менял Т3 и Т5 - кардинальных изменений нет, под нагрузкой отличие в 0,1 В.

Вот пульсации на выходе под нагрузкой:

Но тут решил сделать эксперимент, так сказать под ласковым пинком обсчественности...

Собрал вот такой макет:

Результат ошеломил! Как говорится: - Был он парень не дурак и дурак немалый!...

Ещё раз благодарю всех за науку! Так вот, параметры сего "чуда": выходное напр. в верхнем положении движка U1= 19,4 В; ток 2,3 А, просадка до 12,5 В. Нижнее положение U1=20,4 В; ток ограничен 0,64 А. U2 ограничивает ток КЗ, начиная с половины ограничение 0,05 А. В нижнем положении движка ток КЗ= 6,5 А. Но больше всего поразило что при нагрузке в 2,3 А пульсации вот такие:

А покрутив триггер вот такие:

Т. е. получается что пульсации при хорошей нагрузке - на уровне шумов! Да, ещё раз благодарствую за науку! И спрашиваю а можно сие сделать регулируемым, без потери качества по пульсациям. Потому как когда я попробовал в упрощённой схеме avv_rem вместо постоянных резисторов R9R10 поставить переменник, то получил при регулировке генерацию и наводки! С R9R10 без нагрузки было так:

 

[Владимир65]

Сожалею, но это совсем не блок питания. В нем нет ни стабилизации напряжения, ни ограничения тока. В место него поставьте низкоомный резистор будет примерно то же самое...

[Step5562]

Я же написал что это макет идеи, может идея и дурацкая но результат удивил а ограничение тока есть, U2 ограничивает. А вот стабилизации действительно нет. И регулировки нет, а я так надеялся...Но я в этом новичок, а вы все не то что собаку - кита на этом загрызли, вот я и спрашиваю: можно ли из этого что-нибудь путное сделать? Или как всё предыдущее - на помойку? Просто по пульсациям под нагрузкой, я такие показатели первый раз в жизни вижу и это при минимуме конденсаторов и деталей! Для меня это взрыв мозга...

[avv_rem]

В 20.11.2017 в 22:24, Step5562 сказал:

И спрашиваю а можно сие сделать регулируемым, без потери качества по пульсациям.

Да уж. Защита никуда не годится. Немного поразмыслив, пришел к очередному варианту. Он отличается от предыдущего появлением транзистора VT6. Этот транзистор более четко задает ток короткого замыкания около 200мА. В предыдущей версии этот ток был около 70мА и его сложно было регулировать. Теперь блок питания более четко отключится при сопротивлении нагрузки меньше критического значения. Критическое сопротивление нагрузки 3...20ом, зависит от положения движка R4, хорошо видно на втором рисунке как переломы графиков в районе напряжения 9в. При сопротивлении нагрузки меньше критического значения блок питания не включится, будет только выдавать ток около 0,2А и все.

Транзисторов в повторителе оставил только 2 штуки. Разумеется, коэффициент стабилизации снизился, но остался достаточным, т.к. даже такой посредственный

В 20.11.2017 в 22:24, Step5562 сказал:

Результат ошеломил!

.
Одновременно со снижением коэффициента стабилизации настолько повысилась устойчивость, что конденсатор C3 оказался и вовсе не нужен.

В остальном изменения чисто косметические. Оба светодиода должны быть красного цвета свечения с прямым падением напряжения около 1,6в при токе 5мА.
Гашение верхнего светодиода укажет на недостаток входного питающего напряжения.
Гашение нижнего светодиода укажет перегрузку блока питания.

BP_BORODACH_06 Оригиналы всех рисунков одним архивом.zip

Изменено 22 ноября, 2017 пользователем avv_rem

[Step5562]

Продолжаем наши танцы с бубнами. Да, теперь стало гораздо лучше. Уже прогресс - напряжение регулируется. Правда в реале пришлось R13 уменьшить до 1,3 к, теперь напруга регулируется от 10,7 В до 20,4 при входном напр.= 21,84 В. А вот что на выходе:

1)10,7 В без нагрузки - макс. ток

это большое разрешение, а если уменьшить:

2) даю нагрузку. Те же 5,3 ом;  ток=2,01 А

просадки нет.

3) Увеличил выходное до 15 В; без нагрузки то же самое. А зато с нагрузкой такая хрень:

и чуть расширю

Итого 5,3 ом; 2,29 А ,просадка до 12,1 В. Идём дальше - повышаем градус! 20,4 В на выходе без нагрузки:

4) А таперича нагрузка:

Имеем те же 12,1 В при тех же 2,29 А. А теперь крутим ток на минимум, те же 5,3 ом сажают выход до 0,8 В при токе в 160 мА

на выходе это:

А далее начинаю крутить ограничитель тока, где-то в районе половины имеем ограничение на то же сопротивление 1 В 200 мА, далее на 3/4 поворота ток прыгает снова до тех же 2,29 А. Да, как всегда - в целом ничего, а в деталях симулятор обдристался... Реальность показывает грубый оскал... Пляшем дальше?

 

 

[avv_rem]

В 23.11.2017 в 23:00, Step5562 сказал:

начинаю крутить ограничитель тока, где-то в районе половины имеем ограничение на то же сопротивление 1 В 200 мА, далее на 3/4 поворота ток прыгает снова до тех же 2,29 А.

Вообще-то так и было задумано. Я шел на повторение популярного блока питания Alan-k, но без кривой цепи запуска и с регулировкой как тока защиты, так и выходного напряжения. По крайней мере, ни в одном критическом режиме нет автоколебаний. Схема очень устойчивая, и это важнее всего.

При сопротивлении нагрузки менее критического значения распознается КЗ, и ток нагрузки падает до 200мА.
При сопротивлении нагрузки более критического значения стабилизатор выходит на рабочий режим.
Сначала стабилизируется ток. Нижняя расчетная точка участка стабилизации тока была задана в районе 9…10в. Фактическая получилась 2,29А * 5,3 ом = 12,1в.
В общем, неплохо. Скорее всего, ток коллектора VT3 чуть больше 2мА. Если это так, то нужно просто увеличить сопротивление R6. Напряжение отключения блока питания, равное 9в, определяет преимущественно R5. Возможно, номинал R5 нужно будет немного уменьшить.

А дальше проблема. Со стабилизацией напряжения пока ничего не получится. Вертикального участка нагрузочной характеристики выше 12в практически нет. Я рассчитывал стабилизатор на минимум 30в на входе. Сейчас оказывается, что там всего 21,84в.
Если вычесть из этого напряжения:
пульсации (3…5в),
падение на стабилизаторе тока 1,2в,
падение на двух БЭ переходах мощных транзисторов 1,3в,
падение на токовом шунте 2,29А * 0,66ом = 1,51в,
то получается, что застабилизировать можно только напряжения от 12,8 до 14,8в.

Именно поэтому я сначала шел на усложнение схемы. Рисовал два германиевых диода, конденсатор и рекомендовал поставить германиевый транзистор в генераторе стабильного тока. С такими изменениями можно было бы поднять выходное напряжение примерно до 16… 17в.

Попробуй проверить стабильность выходного напряжения 13в на нагрузке 10…50ом при установке R4 на максимальный ток.

Второй слева график с кучей кривых на верхнем рисунке, чуть ниже схемы, примерно соответствует критическому сопротивлению 5,3ом. Попробуй понять, что это за график. Я ведь его рассчитывал далеко не случайно. Это зависимость выходного напряжения от сопротивления нагрузки. Ты ходишь по вертикальному участку. Точка перелома не 9в, а 12,1в. Наклонного участка правее перелома на 9в почти нет. А горизонтального нет, т.к. недостаточно входного напряжения.

Изменено 24 ноября, 2017 пользователем avv_rem

[Step5562]

Всем привет! @avv_rem  проникнувшись твоими идеями решил придумать что-то своё и вот что получилось: на входе мост с 10000 мкф, далее моя версия стаба. Скомпилировал твои идеи и донельзя упростил , защита как у тебя - пороговая, порог регулируется. Прошу оценить, по мне так неплохо получилось!

Моя версия новая БП.pdf

Забыл уточнить: порог срабатывания при сопротивлении нагрузки порядка 6 ом, ограничение 1,2 В 300 мА.

[Step5562]

После моста 22,5 В

[colorad]

26 минут назад, Step5562 сказал:

Моя версия новая БП.pdf

Никак не пойму,  как работает ограничение тока , есть ссылка на автора идеи  ?

[Step5562]

Автор идеи @avv_rem , а переработка моя. Я практик а не теоретик, нашёл решение практически. Работает ну и слава богу! Ток ограничивает, от КЗ защищает  красота!

[Step5562]

И ещё, это практически вот это:

до чего додумался сам.Основываясь на идеях  @avv_rem . Но в этой версии кроме защиты ничего не работало, а вот когда я открыл даташит на ТЛ-ку, как-то сразу всё сложилось. А потом ещё увидел практически сложившийся мой вариант в комментариях на сайте:http://myelectrons.ru/mosfet-tl431-ldo-linear-voltage-regulator/#more-14 там автор Денчик Денчик, так что получается я повторил, то что кто-то придумал до меня. Так что у меня именно компиляция, а не оригинальная идея, хоть немного и обидно ибо это плод 7 часовой работы и 5 транзисторов, павших смертью храбрых...

[Step5562]

Да,мужики, горе от ума это плохо, а вот когда забываются элементарные вещи - это вообще непростительно! И avv_rem прости, засранца, это я выходит обдристался,а не симулятор! Меряльщик, блин...Сразу скажу что схемы что твоя, что моя ни причём. Это я о замерах и о том что азы не следует забывать и когда получил некие данные - подумай сначала!
К чему я это? Вот получил я ряд данных, выяснилось что до некоторого напряжения всё пучком, а дальше идут проблемы...О чём это может говорить?...А это нам говорит о мощности, друзья... А вот когда я об этом задумался, то сразу всё понял и стало очень стыдно, тем более мне - дипломированному электрику с большим стажем! А потом я нашёл паспорт на данный трансф и стало совсем стыдно!...
Итак из давно забытого школьного курса физики мы с трудом вспоминаем что: P=UxI, имеем мощность данного моего трансфа=45 Вт, значит для нормальной работы, номинальный ток в первичке не должен превышать 0,2 А. А при хорошей нагрузке ток в первичке у меня был до 1,2 А! То есть перегрузка по току была в 6 раз! Идём дальше.
На вторичке имеем 2х15 В, 1,5 А, то есть либо 30 В/1,5 А либо 15 В/3 А, а я насиловал одну обмотку 1,5 А... В реале же получается что каждая обмотка по 17,4 В, т.е. имеем 2,6 А на вторичке.
Вторая ошибка что я измерял ток на нагрузочном сопротивлении, а нужно измерять перед мостом. И получается что оптимальное нагрузочное сопротивление для данной вторички как раз те 10 Ом, которые я использовал для теста моего стаба. Так вот, пороговое напряжение при нагрузке моего стаба было 15,7 В при токе до моста 2,7 А. До этого предела всё достойно и пульсации минимальные.
А теперь вспоминаем закон ома для участка цепи: I=U/R получаем 17,4 В/5,3 ом=3,3 А, т.е имеем перегрузку и пульсации на выходе.
Что я и наблюдал в действительности. Так что заново собираю стаб avv_rem и корректно провожу замеры, а уж потом можно сравнивать.

 

[Step5562]

Всем привет! Вот провёл адекватный тест. Отчёт здесь:Адекватный тест сравнения..pdf  Может кто ещё чего интересного подкинет?

[Владимир65]

Схему вашего варианта покажите.

[Step5562]

Всем привет! Вот последняя версия моей схемы. Надеюсь выжал из неё что мог( предыдущая была в ПДФ файле http://forum.cxem.net/applications/core/interface/file/attachment.php?id=526852):

Далее медленные плавания выхода:

И пульсации выходного напряжения при нагр. 10 ом. Вых.=21,1 В; просадка до 15,7 В/2,74 А(ток до моста):

На иголки в пульсации не обращать внимания, вечер, 5 минут назад ничего не было. Кто-то вернулся домой и что-то включил...Моя головная боль - помехи сети в многоквартирном доме... 

[Step5562]

О, попробовал мост по входу конденсаторами зашунтировать и среднюю точку посадить на общий провод. Вроде помогло - помех явно меньше стало:

[Vovk Z]

4 часа назад, Step5562 сказал:

На иголки в пульсации не обращать внимания, вечер, 5 минут назад ничего не было. Кто-то вернулся домой и что-то включил...Моя головная боль - помехи сети в многоквартирном доме... 

- поищите литературу по помехам. Есть хорошие русскоязьічньіе переводьі отличньіх англоязьічньіх книг. Много вопросов снимется.

[Step5562]

@Vovk Z  благодарю, уже есть кое-что, но цифровой осцилл - не аналоговый, много ненужного ловит. Но тут уж либо - либо , за компактность нужно платить. Это во первых, а во вторых пока макет не помещён в закрытый металлический корпус - от помех не деться никуда. А вот вечер буднего дня, часов после 6 - самое благодатное время и разгул помех. Потому стараюсь тестировать днём (когда случай позволяет) или после 12 ночи. Ну и приходится отключать паяльник и светодиодную лампочку над рабочим столом , ибо регулятор паяльника и эта лампа дают такие помехи, о которых я даже не подозревал имея раньше приставки - осциллоскопы!

[avv_rem]

7 часов назад, Step5562 сказал:

регулятор паяльника и эта лампа дают такие помехи, о которых я даже не подозревал имея раньше приставки - осциллоскопы!

Больше похоже на проблемы с осциллографом. Отсутствует или неисправен сетевой фильтр в блоке питания. Китайцы наэкономили в очередной раз?
Если бы помехи шли со стабилизатора, то их видно было бы на любом осциллографе. Хоть на аналоговом, хоть на цифровом, хоть на приставке.

И снова много лишнего в стабилизаторе – C3, C7, C6, C8, R6, R10.
Слишком непредсказуемым будет ток коллектора Q5.
Управляющий вход D2 ничем не защищен, а у C1 большая емкость. Если резко крутнуть U1 в сторону уменьшения, то можно сжечь микросхему.
С такими номиналами R1, R12 защита вряд ли нормально не сработает.

Изменено 30 ноября, 2017 пользователем avv_rem