Jump to content
  • entries
    15
  • comments
    126
  • views
    10251

Затеял гибридный БП (buck + линейник)


Mike_Solo

1695 views

 Share

Пока не всё получается. Но я стараюсь.

IMG_20240507_232250.thumb.jpg.cf87dd1feb303357aa8dd7ddc88ccc00.jpg

Edited by Mike_Solo

 Share

25 Comments


Recommended Comments

А будет это (надеюсь) скромный блок питания (0-30В, 0-1А, два независимых канала) по такой схеме:
- сетевой импульсный БП на 36 В,
- импульсный регулятор 5-36 В на LM2596,
- линейный регулятор.

LM2596 запряг для того, чтобы падение напряжения на регулирующем транзисторе было всегда в диапазоне 4-5 В, с соответствующим тепловыделением.

Что пока получилось: напряжение регулируется, схема слежения на LM2596 своё дело делает хорошо (но выдаёт в пространство довольно злобные помехи).
А вот с ограничителем тока всё сложно. Измерительный шунт всего 25-30 мОм, сигнал с него приходится немало  усиливать. Опорное у меня 10 В, так что нужно где-то 52 дБ усиления. Операционник ставил из простых (К1401УД2А, LM334). В режиме ограничения тока на выходе заметный шум - как бы не 100 мВ. Думал с MC33274 будет получше - фига там, шумит примерно так же. Думаю теперь попробовать транзисторную обвязку на входе.

Link to comment

Концепция - хорошая. Удачи вам с разработкой!

Примерная схема устройства уже наметилась? Интересно было бы взглянуть, что за такое шумное токоограничение.

Link to comment
18 часов назад, Dӧppelganger_857 сказал:

Концепция - хорошая. Удачи вам с разработкой!

Спасибо на добром слове!

18 часов назад, Dӧppelganger_857 сказал:

Примерная схема устройства уже наметилась?

Примерно так это сейчас выглядит. Ещё не гонял на емкостную нагрузку, там своё вылезет наверняка. Но вот при переходе в ограничение тока прям нехороший шум. 
Схема во многом завязана на измерительную головку повышенной точности с Али. Ток она и в самом деле измеряет достойно. 

DualPS.GIF.cf446c6a458ece55b30d07437e18b288.GIF

P.S. R29 на самом деле больше, 10к.  LM317L даёт 15В, на опорник на TL431 - 10В.

Edited by Mike_Solo
Link to comment

Тоже когда-то делал подобное, только на бОльшую мощность. Но перфекционизм не дал довести проект до завершения, а потом появился RD6006P, и разработка своего аналога потеряла всякий смысл ;)
Если вдруг интересен чужой опыт (и грабли):
1) транзистору линейного регулятора вполне достаточно падения 2,5 - 3 В
2) LM2596 и некоторые другие шимки умеют работать с D=100%, легко сделать отключение предрегулятора при малых нагрузках для уменьшения шума (впрочем, у вас все равно питание от импульсного бп, так что это наверное неактуально)
3) 25-30 мОм для тока 1А это очень мало (особенно если у вас "простые" ОУ), я бы поставил отдельный шунт 100-300 мОм, а вольтамперметр после него
4) на шумы очень сильно влияет разводка платы, провода на макетке банально могут ловить наводки от импульсной части, потом это все усиливается, поэтому линейную часть лучше отлаживать отдельно от импульсной.
Успехов в реализации задуманного!

Edited by Bender Rodriguez
Link to comment

Поддерживаю мысль с шунтом. Усиление почти в 400 раз это ОЧЕНЬ много, срезается полоса ОУ, шумы возрастают и температурные эффекты на смещение усиливаются. Возможно стоит поставить более "стандартный" шунт на 0,1Ом, поставив опору после шунта, а-ля кит-набор/пидбп и прочие схемы.

Немного не ясна роль R15 R18.


C6 C7 подозрительно велики... Интересно будет  глянуть на переходные процессы. Ну это в будущем конечно, схема всё ж ближе к концепту чем к реализации, поэтому тут претензий как бы нет, просто мысли.

ОУ я б сменил на что-нить рейловое типа TP2271/2, 1281/2, может из более "конвенциональных" -  пятивольтовый КМОП (типа LMV321/358), mcp6001/2. Дишманская биполярная LM358, на мой взгляд, плоха из-за ужасных параметров смещения и частотных характеристик. Для того чтобы не было проблем со смещением у нуля можно подать смещение положительное на диффусь, буквально 0,1В, и предусмотреть сдвиг на это смещение регулировки ограничения тока.

Как я знаю 140уд2 это ОУ который никак не работает с однополярой, синфазные у него идут от нескольких вольт выше/ниже шины питания. Поэтому 33074 выглядит лучшим вариантом, т.к. питание у вас однополярные 15в. Но она всё равно не может опустить выходное напряжение ниже несколько сотен мВ, поэтому на дифф желательно подать смещение эдак полвольта. По смещению конечно 33074 немногим отличается от LM358, но если усиление диффа не задирать - то и особых  проблем не будет. А по скорости она куда лучше.

В целом мысль с таким каскадом  типа ОЭ+ОК не то  чтобы типичная для БП сейчас, интересно посмотреть, что будет  в итоге.

 

PS по поводу пульсаций кстати выше тоже верно написали, не совсем факт что это может быть вина токоограничения, может и импульсная часть чего недоброе мутит.

Link to comment
В 06.07.2024 в 18:50, Bender Rodriguez сказал:

подобное

Такое вот "подобное" нашёл, правда подробностей нет( Вместо 1N5822 думаю всунуть чего в 220/247, при сохранении текущей компоновке и габаритов платы. 

Сетевой просто бжт.

котоблок.lay6

Link to comment
22 часа назад, Dӧppelganger_857 сказал:

Усиление почти в 400 раз это ОЧЕНЬ много

Да, пока вот думаю, смогу ли что-нибудь с ним сделать. Хотел обойтись шунтом в головке...

22 часа назад, Dӧppelganger_857 сказал:

Немного не ясна роль R15 R18

Снизить петлевое усиление и получить что-то внятное для работы коррекции С6-С7, ведь диод и эмиттерный переход VT3 - очень нелинейные товарищи, как откроются так почти и ничего.

22 часа назад, Dӧppelganger_857 сказал:

140уд2 это ОУ который никак не работает с однополярой

Конечно. Но это 1401уд2 - клон LM224 с выводами питания наоборот. У меня также есть некоторые довольно интересные ОУ от китайских товарищей для такого места, но пока смотрю, что можно выжать из хлама)

22 часа назад, Dӧppelganger_857 сказал:

может и импульсная часть чего недоброе мутит

Мутит конечно, но её видно хорошо, весь левак с частотой 150 кГц - от LM2596. R19-R20-C8-C9 вместо одного резистора не просто так появились)

Edited by Mike_Solo
Link to comment
6 минут назад, Mike_Solo сказал:

Но это 1401уд2 - клон LM224 с выводами питания наоборот.

Мой косяк, не увидел там 1401.  Тем не менее, опустить в ноль напряжение этот ОУ не может, поэтому смещение "нуля" подать на диффоу имеет смысл.

8 минут назад, Mike_Solo сказал:

Снизить петлевое усиление

Можно способом более простым и надежным, пихнув резистор в эмиттер VT3, а чтобы вернуть каскаду более широкую полосу - зашунтировать его конденсатором, см подобный способ коррекции тут.

 

12 минут назад, Mike_Solo сказал:

пока смотрю, что можно выжать из хлама)

Если на выход БП поставить микрофарад сто-двести, выжать можно вполне неплохо и из аналогов LM358 конечно. В промышленных БП я так смотрю не запариваются и сбсна так и поступают. Я больше за то чтобы емкость была не более 22...47 мкФ.

Link to comment

Почему VT5 а не просто резистор? Если бы его завязать на ОС по току, чтоб при наличии оного он отключался... 

Link to comment
38 минут назад, Dӧppelganger_857 сказал:

Тем не менее, опустить в ноль напряжение этот ОУ не может

Да, где-то 60 мВ остаётся. У МС33074 250. Но всегда можно на выход эмиттерный повторитель поставить.

39 минут назад, Dӧppelganger_857 сказал:

пихнув резистор в эмиттер VT3

Это у меня про запас оставлено, причём я и конденсатором его шунтировать не хочу, вроде усиления от ОУ должно хватать. 

41 минуту назад, Dӧppelganger_857 сказал:

Если на выход БП поставить микрофарад сто-двести

Да, вот этого ну совсем делать не хочется. Для начала думаю конвертировать генератор тока на VT5 в "шумодав" из ПиДЛБП.

36 минут назад, korsaj сказал:

Почему VT5 а не просто резистор?

Генератор тока хотел, чтобы поддерживать тракт "в тонусе" во всём диапазоне выходных напряжений. На отключение одного ОУ не хватает)))

Link to comment
10 минут назад, Mike_Solo сказал:

Генератор тока хотел,

Надеюсь удастся реализовать.

Link to comment
18 часов назад, O5-14 сказал:

Такое вот "подобное" нашёл, правда подробностей нет( Вместо 1N5822 думаю всунуть чего в 220/247, при сохранении текущей компоновке и габаритов платы. 

это схема китайского кита, к которой прикрутили предрегулятор, правда почему-то без входного конденсатора. По одному из вариантов этой схемы я делал печатку, только с однополярным питанием и чуть компактнее (80х30 мм) ;) В железе почти не тестил, надо отлаживать...

 

24V4A_3.lay6

Link to comment
2 минуты назад, Bender Rodriguez сказал:

печатку

2спп не моё)

3 минуты назад, Bender Rodriguez сказал:

без входного конденсатора

кучу мкф на общей плате плохо влазит)

Link to comment
3 минуты назад, O5-14 сказал:

кучу мкф на общей плате плохо влазит)

да ну, места там полно, хотя бы на 1000 мкФ можно впихнуть. Лучше один из выходных на 2200 убрать, не нужно там столько...

Link to comment
7 минут назад, Bender Rodriguez сказал:

один из выходных на 2200 убрать

подумаю, что можно сотворить исходя из доступного) 

Link to comment

Пока укатил в отпуск на целых 3 недели, какие-то идеи (их есть у меня) смогу проверить только к августу.

Link to comment
В 08.07.2024 в 17:50, Bender Rodriguez сказал:

один из выходных на 2200 убрать, не нужно там столько.

два 1000мкф вместо одного 2200 тогда там, каждый зашунтированный X7r 0,1мкф. На входе лучше больше наверное, чем 2200 ?

Как бы в планах основную батарею конденсаторов разместить на отдельной плате, а тут сколько тогда поставить лучше/можно ? 

10вт/0,68омов нету увы... Вместо параллельно 2*0,68 тогда в комбинированном соединении 4*0,33 придётся. Также tip35 в доступе только 1, кт819гм ? 

На радиокоте оно выглядит так. Допы некоторые там увидел к нему, dsn формат что то странное. В другом архиве плата 2спп, значит мимо увы. 

Прикольная коробка для питальника была бы, правда заводской дешевле будет( окей гугл, почём нынче почка

 

 

Link to comment
10 часов назад, O5-14 сказал:

Как бы в планах основную батарею конденсаторов разместить на отдельной плате, а тут сколько тогда поставить лучше/можно ? 

1000 мкФ на входе достаточно. Если его не ставить, то у вас по соединительным проводам будут циркулировать токи высокой частоты, создавая наводки на всё вокруг. Я бы и выпрямитель с фильтрующими конденсаторами постарался запихнуть на эту же плату, но тут уж как вам удобнее, все таки плата делается под корпус.

А почему не хотите предрегулятор сделать на LM2596 как у ТСа, или аналогах? было бы намного проще и компактнее. Да и что-то сомневаюсь я, что плата с такой разводкой будет хорошо работать. LMки, кстати, бывают на 60 вольт входного - https://www.chipdip.ru/product/lm2596hvgt-adj

Link to comment
4 часа назад, Bender Rodriguez сказал:

плата с такой разводкой

Вроде как оно работало(работает)) Связываться с 2спп попытки исчерпаны. 

4 часа назад, Bender Rodriguez сказал:

все таки плата делается под корпус.

Сейчас это тестовый образец так скажем

catblock_v1_2.lay6

будет, пихать пока что некуда. Если 36в один тут бжт задействовать от проектора, то пластиковая Gainta определённо точно мимо:(

4 часа назад, Bender Rodriguez сказал:

сделать на LM2596

Тут хотябы +/- какой-то опытный образец уже есть) а тут даже неясно какие оу. Не скупать же всё подряд) кроме китайской пакости(sot23-5):bad: 

было несколько распечаток возможных вариантов, но они потерялись а по памяти восстановить не выйдет(

Link to comment
3 часа назад, Falconist сказал:

Тема

это всё конечно хорошо, видел также и другие варианты. и везде сетевой инвертор:(

Link to comment
15 часов назад, O5-14 сказал:

Тут хотябы +/- какой-то опытный образец уже есть) а тут даже неясно какие оу.

Я имел ввиду только схему предрегулятора, линейную часть можно оставить как есть (предположим, что она работает:D) На LMке явно проще:

catblock_v1_3.lay6

9 часов назад, Falconist сказал:

Когда-то я тоже проектировал подобный БП.

Классика ATX... Жаль, в железе его вроде так никто и не собрал... Но, имхо, в такой схеме дежурка для вспомогательных цепей все же нужна, иначе при минимальном заполнении ШИМ напряжения на ОУ и 494 могут проседать.

Link to comment
7 часов назад, O5-14 сказал:

и везде сетевой инвертор:(

Это плохо?

Link to comment
1 час назад, Bender Rodriguez сказал:

Жаль, в железе его вроде так никто и не собрал...

Вот у меня были подозрения как раз. Потому что первый в моей жизни сетевой ИИП я делал по АТ топологии с самозапитом, и он упорно чихал с отключением при крайне низкой нагрузке. При заполнении менее примерно 10% самозапит просядет слишком сильно, и 494 уйдёт в UVLO. На ХХ блок будет трещать пытаясь запуститься.

Для такого БП нужен балласт в виде нагрузки, например, управление которой можно взять от инверсного основного ШИМа. Чем меньше заполнение - тем сильнее она должна подгружать БП вплоть до минимальных 10%. Но это ПОС и надо быть аккуратнее.

Edited by Dӧppelganger_857
Link to comment
5 часов назад, korsaj сказал:

Это

дополнительные секас/расходы при реализации. А avr идея отличная программируемого блока, но городить это... image.png.c35626f13cacf6aa9c625e41f98fe594.png

Было бы оно по типу riden-а, и вместо орды деталей иип взять тор от латра 9а+ с приёмки:D

4 часа назад, Dӧppelganger_857 сказал:

по АТ топологии с самозапитом

больше всего зашёл по одной заводской схеме, lnk304+tl494+ir2111(вроде он, мануалы куда то убрал), ос на 817. При норм деталях и плате работает сразу и хорошо, только настроить выходное напряжение. На хх всё равно. Никаких дополнительных трансформаторов, кроме основного на ETD. 

На самодельной плате без маски правда может закончиться бахом)

7 часов назад, Bender Rodriguez сказал:

На LMке

Надо будет проверить оба варианта) 

Link to comment

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Add a comment...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
×
×
  • Create New...