Пульсации в стабилизаторе тока на ОУ

[Сергей Ильюшин]

Всем привет!
Столкнулся с такой проблемой: собрал регулируемый стабилизатор тока на ОУ. Начал проверять, и обнаружил сперва то, что максимальный ток в цепи нагрузки зашкаливал. Подумав, прошелся осциллографом по цепям и обнаружил жуткие пульсации, особенно в цепи коллектора (истока). Поставил в параллель токоизмерительного резистора конденсатор (К73-11 вроде) на 10 мкФ -- не помогло. Поставил сперва конденсатор в 1,5 мкФ в параллель нагрузке -- пульсации снизились раз в 5. Увеличение емкости в параллель нагрузке до 10 мкФ мало на что повлияло. Думаю, имеет место быть самовозбуждение из-за перерегулирования ОУ.

Посему вопрос: кто с таким сталкивался и как с этим бороться?

Схема: http://tinyurl.com/y5fzqule

Доп. инфа: схема должна управлять батареей лазеров с рабочим током в 1,6 А (1,8 А -- максимум), с общим падением напряжения около 20 В, при этом должна быть функция регулировки тока, поэтому схемы на LM317, например, не очень годятся.

[Реклама]

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

[Falconist]

А нафига 4 ОУ в схеме, где достаточно одного? Естественно, переусиление и самовозбуждение.

[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

[Сергей Ильюшин]

10 часов назад, Falconist сказал:

А нафига 4 ОУ в схеме, где достаточно одного? Естественно, переусиление и самовозбуждение.

Первый можно не считать, т.к. он просто мне был нужен для усиления макс. уровня ЦАП с 2.5 до 5 В. Два нижних ОУ -- один просто буфер, т.к. с него я планировал на схему защиты вывести сигнал, второй -- усиливает напряжение, снятое с шунта, с таким коэффициентом, чтобы максимальный ток в цепи нагрузки не мог превысить 1,8 А. Хотя, сейчас понимаю, что можно и другими путями немного реализовать защиту/ограничение)

 

Беда в том, что на одном ОУ я тоже собирал и там тоже были пульсации.

[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

[Falconist]

Пульсации ТОКА или НАПРЯЖЕНИЯ?

[Сергей Ильюшин]

5 часов назад, Falconist сказал:

Пульсации ТОКА или НАПРЯЖЕНИЯ?

Одно без другого не бывает)

Если смотреть в цепи коллектора, то пульсации напряжения, естественно. Если смотреть на шунте, то там аналогичная картина, но это уже явно пульсации токовые)

[BARS_]

А что мешает совсем без ОУ сделать на готовом стабилизаторе типа LM?

[Falconist]

54 минуты назад, Сергей Ильюшин сказал:

Одно без другого не бывает

С точностью до наоборот. Если стабилизируется ТОК, то напряжение на выходе стабилизатора пульсирует в такт пульсациям питающего напряжения. Ради поддержания стабильным тока. Аналогично в стабилизаторе напряжения. Ток потребления меняется, но выходное НАПРЯЖЕНИЕ остается стабильным. Закон Ома, который постулирует прямую зависимость тока от напряжения, справедлив только для НЕИЗМЕННОГО сопротивления. А динамическое сопротивление как СТ, так и СН не является постоянным. 

Изучайте принципы работы СТ и не пишите больше подобной чепухи.

[Сергей Ильюшин]

45 минут назад, Falconist сказал:

С точностью до наоборот. Если стабилизируется ТОК, то напряжение на выходе стабилизатора пульсирует в такт пульсациям питающего напряжения. Ради поддержания стабильным тока. Аналогично в стабилизаторе напряжения. Ток потребления меняется, но выходное НАПРЯЖЕНИЕ остается стабильным. Закон Ома, который постулирует прямую зависимость тока от напряжения, справедлив только для НЕИЗМЕННОГО сопротивления. А динамическое сопротивление как СТ, так и СН не является постоянным. 

Изучайте принципы работы СТ и не пишите больше подобной чепухи.

Зачем так грубо?

Я ж тестил в холостую без нагрузки, следовательно и сопротивление цепи было постоянным. Закон Ома в любой цепи справедлив, если меняется сопротивление нагрузки, то, логично, что по закону же и будет меняться напряжение при неизменном токе)

К тому же, я сказал, что на шунте -- тоже пульсации, а если ток стабильный, то в эмиттерной цепи никаких пульсаций быть не должно по напряжению.

45 минут назад, BARS_ сказал:

А что мешает совсем без ОУ сделать на готовом стабилизаторе типа LM?

Должна быть регулировка тока в цепи нагрузки.

На LM, конечно, хорошо, но я никак не соображу, как сделать там регулировку.

[Falconist]

15 минут назад, Сергей Ильюшин сказал:

в холостую без нагрузки

Повторюсь (хоть и грубо): изучайте принципы работы СТ и не пишите больше подобной чепухи. Для СТ штатным режимом является К.З., а не Х.Х.

[BARS_]

5 минут назад, Сергей Ильюшин сказал:

Я ж тестил в холостую без нагрузки

Интересный режим работы для стабилизатор ТОКА. А если нагрузку дать? А вообще есть очень интересные вещи, вроде OPA548, которые позволяют строить регуляторы напряжения и тока

 

А если прям хочется собирать на ОУ, то начать с чего-то такого:

[Сергей Ильюшин]

2 минуты назад, Falconist сказал:

Для СТ штатным режимом является К.З., а не Х.Х.

Оговорился, конечно же К.З. Вместо нагрузки был воткнут только амперметр.

[BARS_]

1 минуту назад, Сергей Ильюшин сказал:

конечно же К.З

Показывай, как собрано

[Сергей Ильюшин]

4 минуты назад, BARS_ сказал:

А вообще есть очень интересные вещи, вроде OPA548,

Да, думал сделать на ОУ с мощным выходом, но решил сперва попробовать по старинке.

5 минут назад, BARS_ сказал:

А если прям хочется собирать на ОУ, то начать с чего-то такого:

Ну само собой) Такое дело я тоже собирал (на 2Т827А, но там тоже были пульсации.

[BARS_]

1 минуту назад, Сергей Ильюшин сказал:

Такое дело я тоже собирал

На плате или из кучи проводов?

[Сергей Ильюшин]

3 минуты назад, BARS_ сказал:

Показывай, как собрано

Показать не могу, т.к. не дома всё это дело у меня находится. Собирал на печатке, ОУ брал AD8608, транзистор сперва взял КТ829, но он помер, вместо него вставил полевик IRF540. Всё СМДшное, резюки номиналами как на схеме.

[Falconist]

10 минут назад, Сергей Ильюшин сказал:

только амперметр

Я повторяю свой вопрос: ТОК пульсировал или нет?

[Сергей Ильюшин]

Только что, Falconist сказал:

Я повторяю свой вопрос: ТОК пульсировал или нет?

Я же сказал, что на шунте пульсации по напряжению, каким образом мне еще можно замерить пульсации тока, кроме как посмотреть пульсации по напряжению на шунте?

[Falconist]

Осциллографом на резисторе 0,1 Ома.

Вторым каналом - пульсации напряжения питания.

Лучше всего запитать от аккумулятора. Если пульсации останутся - значит, переусиление и самовозбуждение.

[Сергей Ильюшин]

@Falconist

На 0.1 Ом как раз и замеряю, питание от лабораторника вроде бы достаточно линейное, но с АКБ можно попробовать. Понятное дело, что это самовозбуждение, вопрос-то в этом и состоял -- можно ли каким-нибудь способом его скомпенсировать. Либо вовсе отказаться от этой негодной схемы, и поискать более стабильную.

 

Изменено 18 февраля, 2019 пользователем Сергей Ильюшин

[BARS_]

22 минуты назад, Сергей Ильюшин сказал:

можно ли каким-нибудь способом его скомпенсировать

Для начала запустить вот это:

А потом уже добавлять управление. Ну и полную схему покажите. Есть ли конденсаторы по питанию.?

 

[Сергей Ильюшин]

@BARS_

Так-с, схемка на работе, востановил по памяти. Вместо биполярника стоит полевик IRF540.

ОУ, как и говорил AD8608, рядом с "разъемами" питания стоят конденсаторы -- керамика и тантал, керамика по питанию стоит рядом с ОУ (насколько мог поставить близко).

[Стрелка осцилографа]

R3 и R4 перепутал номиналы. Схема должна гудеть. При такой задержке по обратной связи. Или накручивать полюса АЧХ для запаса по фазе.

[Falconist]

Измерительный резистор - в нагрузку (между "А" и "К").

[Сергей Ильюшин]

8 часов назад, Стрелка осцилографа сказал:

Или накручивать полюса АЧХ для запаса по фазе.

Собственно говоря, как это сделать?

[Стрелка осцилографа]

Цепями коррекции ОУ, конечно. Но лучше схему переделать, убрать все ненужные задержки и перейти на мосфет с биполяра (в нагрузке ошибка на ток базы).