Стабилизатор С Малым Минимальным Падением Напряжения

[Digital-Cj]

Приветствую всех!

Понадобился сабжевый стабилизатор в авто для питания белых светодиодов соединённых по 4 шт последовательно. Напряжение аккума 12,2 - 12,5 вольт, а для светодиодов нужно 11,97 вольт. Всякие элемки 78хх не подходят, т.к. минимальное падение у них около 2 вольт. На просторах инета нашёл схему с полевиком и умножителем напряжения на таймере 555. Собрал, всё работает, однако столкнулся с проблемой генерации. При "горячем" включении нагрузки стабилизатор иногда начинает генерить, модулируя в том числе вход. Бывает, что уходит в генерацию при уже подключенной нагрузке. При попытке зашунтировать вход конденсатором на 47µ напряжение на выходе немного проседает и начинает плавать (место 11,962 вольта падает до ~11,35 и начинает гулять). При отключении конденсатора - встаёт как вкопанное на 11,962. Вход и выход у меня на плате зашунтированы керамикой X7R 0,1µ. Всё остальное как на схеме. В чём может быть причина?

P.S. Генерацию наблюдаю на осциллографе.

P.P.S. Из-за этой генерации похоже спалил два таймера, т.к. у обоих на выходе постоянка.

[Реклама]

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

[aitras]

Диод бы поставили и все. У него падение напряжения 0,6 В.

И странно: откуда такая точность? 11,97 В...

[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

[SDD39]

Попробуйте увеличить С4 скажем до 0.1 мкф . Можно ещё дополнительно такую же ёмкость , между затвором и массой поставить.

[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

[Григорий Т.]

Digital-Cj, скорее всего, источник у вас не тянет. Попробуйте от аккумулятора запустить. А конденсатор по входу нужно не 47, а 1000, как минимум, плюс дроссель. Иначе все броски в бортовой сети будут ваши.

[Digital-Cj]

Диод бы поставили и все. У него падение напряжения 0,6 В.

И странно: откуда такая точность? 11,97 В...

При включенном двигателе напряжение до 15 вольт поднимается. Диод здесь не вариант.

А точность обычная. У TL431B разброс 0,5%.

Upd: Светодиоды я "подбирал" по падению напряжения (при заданном токе). Перелопатил все 1000 штук, поэтому у меня "четвёрки" светодиодов получились очень похожи. Отсюда и точность. Разброс 1-2 мА между сборками из 48 светодиов (ток такой сборки 240 мА). Сам офигел.

Попробуйте увеличить С4 скажем до 0.1 мкф . Можно ещё дополнительно такую же ёмкость , между затвором и массой поставить.

Попробовал C4 увеличить пока до 0,01µ. Возбудов как бы пока не было. Сегодня добавлю ёмкость к затвору, там как раз удобное место на плате есть

Есть ещё один вариант этой схемы, там полевик зашунтирован немного Другим образом.

Digital-Cj, скорее всего, источник у вас не тянет. Попробуйте от аккумулятора запустить. А конденсатор по входу нужно не 47, а 1000, как минимум, плюс дроссель. Иначе все броски в бортовой сети будут ваши.

Источник достаточно мощный, там трансформатор 250Вт с доп выводами +/- 15 вольт, и фильтр 10k µF. В авто LC цепочку организую - не вопрос.

---

Просто странно, что подключение на вход (и/или выход) ёмкости приводит к возбуду, вследствие чего напряжение на выходе начинает "плавать". На осцилле наблюдал, как подключение ёмкости с одной стороны "выравнивает" вход, уменьшая шум, но при этом добавляет гармоники на выход таймера, и меандр оказывается слегка "промодулирован". В этот момент напряжение выхода просаживается, и начинает гулять. Однако это не тот случай, описанный в первом посте, когда стаб уходит в жеский возбуд - там на выходе напряжение просаживается конкретно (на 2-3 вольта) и возбуд видно даже на входе.

У меня ещё вопрос: разве таймеру не обязательно ногу Vcc шунтировать керамикой? Видел много схем, где никаких конденсаторов там не ставят.

P.S. Кстати замыкание выхода на землю у этого стаба приводит к тому, что таймер вылетает с криком "доброе утро".

Изменено 7 сентября, 2012 пользователем Digital-Cj

[Starichok]

с подключенными емкостями на входе и выходе борются увеличением емкости С4.

не нужно ставить конденсатор в затвор. а то придется бороться с еще одним инерционным элементом, и еще больше увеличивать емкость С4.

увеличь, как тебе сказали, С4 до 0,1 мкФ. 0,01 мкФ может быть не достаточно.

[ГОГА рижский]

Здесь удвоитель ( реально - уполторитель ) напряжения на таймере нужен исключительно для управления полевиком..

Но, ведь полевик можно включить и по другому

Моя ссылка

[Digital-Cj]

с подключенными емкостями на входе и выходе борются увеличением емкости С4.

не нужно ставить конденсатор в затвор. а то придется бороться с еще одним инерционным элементом, и еще больше увеличивать емкость С4.

увеличь, как тебе сказали, С4 до 0,1 мкФ. 0,01 мкФ может быть не достаточно.

Спасиб, сделал как велели. Но оказалось "дело было не в бобине". Выяснилось, что через резистор R3 протекал ток всего 2мА. Если нагрузка уменьшалась, то для затвора полевика нужно было уменьшить напряжение, а значит TL431 увеличивала ток через себя (при отключенной нагрузке на резисторе было 10 вольт, то есть ток 3мА). Но при увеличении нагрузки TL431 не могла "уменьшить" свой ток менее 1мА и именно это просаживало напряжение, и вызывала "возбуд". Вылечил уменьшение резистора R3 до 1,5k. Ещё один выход - полевик с logic level.

Правда остался косяк с подключением конденсаторов на вход. Но с моей нагрузкой он справляется хорошо, поэтому дальше улучшать не буду.

Здесь удвоитель ( реально - уполторитель ) напряжения на таймере нужен исключительно для управления полевиком..

Но, ведь полевик можно включить и по другому

Моя ссылка

Да. А можно N-канальный в минусовую линию. Просто у меня и таймеров и мосфетов много. Нужно "переводить" За схему спасибо, сохраню куда-нить. Как переведутся все микрухи, буду такие делать)

P.S. И всё таки там "удвоитель". При питании 13 вольт на буферных ёмкостях 25 вольт.

[Григорий Т.]

(при отключенной нагрузке на резисторе было 10 вольт, то есть ток 3мА). Но при увеличении нагрузки TL431 не могла "уменьшить" свой ток менее 1мА и именно это просаживало напряжение, и вызывала "возбуд".

...

...

P.S. И всё таки там "удвоитель". При питании 13 вольт на буферных ёмкостях 25 вольт.

Давайте подсчитаем. При 1 мА на резисторе упадёт 3.3 вольта. 25-13-3.3=8.7 вольт на затворе относительно питания. Ток через IRFZ44 при таком напряжении на затворе может быть более 100 ампер. А вам не хватило?

[Digital-Cj]

(при отключенной нагрузке на резисторе было 10 вольт, то есть ток 3мА). Но при увеличении нагрузки TL431 не могла "уменьшить" свой ток менее 1мА и именно это просаживало напряжение, и вызывала "возбуд".

...

...

P.S. И всё таки там "удвоитель". При питании 13 вольт на буферных ёмкостях 25 вольт.

Давайте подсчитаем. При 1 мА на резисторе упадёт 3.3 вольта. 25-13-3.3=8.7 вольт на затворе относительно питания. Ток через IRFZ44 при таком напряжении на затворе может быть более 100 ампер. А вам не хватило?

Нам на полевике нужно рассеять 1,04 вольт при токе 750мА, то есть сопротивление канала полевика должно быть 1,38 Ом. Ну а какое при этом должно быть напряжение на затворе - я не знаю. Есть в даташите один график, согласно которому при напряжении на затворе 10 вольт и тепмературе 80 градусов сопротивление канала и будет где-то 1,38. А у меня полевик холодный. Наверняка и зависимость там не линейная.

[Григорий Т.]

Digital-Cj, а кто вам сказал, что это Омы? Там приведен нормализованный график относительно температуры 25^оС. А при 25 - 17 мОм.

[ГОГА рижский]

P.S. И всё таки там "удвоитель". При питании 13 вольт на буферных ёмкостях 25 вольт.

На холостом ходу тестер покажет 25 вольт.

При мало-мальском токе нагрузки напруга падает, она остаётся на диодах и транзисторах таймера.

Я такую схему изобрёл в 80тые.

Загонял м/с УНЧ в генераторный режим и на выход вешал диоды с конденсатором. при питании 12в получалось около 18в при токе несколько ампер.

Эту схему я назвал "Летающий конденсатор"

Хотя, если применить rail-to-rail м/с УНЧ и вместо диодов коммутировать MOSFETами, то можно получить реальный удвоитель напряжения с током 5 - 8 ампер

[Digital-Cj]

Григорий Т., как показали измерения:

Напряжение питания 13,8 вольт

Напряжение на выходе 11,962 вольт

Ток задал 350мА

Нарпяжение на буферных конденсаторах 24,3 вольта

Напряжение на затворе относительно минуса - 16,09 вольт, относительно истока - 2,29 вольт. Значит при таком напряжении сопротивление канала сток-исток равно 5,2 ома.

Резистор стоит уже 1,5кОм, то есть падение на нём 8,21 вольт означают протекающий ток 5,5 мА.

Ещё "заряжал" полевик акумулятором от телефона (4 вольта), сопротивление канала было 0,69 ом. "Полностью открытый" показал 0,047 Ом. Такие дела.

[Григорий Т.]

Digital-Cj, всё верно, так и должно быть. Этот ток задаёт TL431, чтобы обеспечить нужное напряжение на выходе. Если на входе напряжение уменьшить, то и ток через 431 уменьшится, увеличится напряжение Затвор-Исток, уменьшится сопротивление открытого канала.

Что вас смущает?

[Digital-Cj]

Григорий Т., теперь-то ничего не смущает, просто раньше когда R3 был 3,3k то при большой нагрузке он "мешал" стабу работать, т.к. в этом случае регулировочный ток TL431 уменьшался до 1мА и меньше уже быть не мог. При ещё бОльшей нагрузке стабилизатор "уходил в возбуд". Сейчас всё хорошо (R3 = 1,5k).