Low Dropout линейный стабилизатор на TL431

[Starichok]

поддерживаю вопросы от mvkarp.

за каким Х. нужна борьба за лоудроп при регулировке выхода в широких пределах?

[Реклама]

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

[Владимир65]

9 часов назад, Falconist сказал:

Бр-р-р-р! Какой ужас! Проще уж ОУ прилепить.

А проще ли???

[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

[Falconist]

2 часа назад, Starichok сказал:

за каким Х. нужна борьба за лоудроп

За таким, что есть соображения, которые до апробации рано озвучивать.

[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

[avv_rem]

12 часа назад, Владимир65 сказал:

Может вам это подойдет.

Покритикую слегка.

1. А что показывает симулятор в Transient анализе, если подцепить параллельно нагрузке конденсаторы емкостью 10…470мкФ? Особенно интересует резкий наброс и сброс нагрузки. Как повлияют эти конденсаторы на подавление пульсаций выпрямителя и вообще на коэффициент стабилизации по напряжению?
2. Какая мощность будет рассеиваться на R2 при токе нагрузки 5А?
3. Сколько MJE15029 нужно поставить параллельно, чтобы при токе 5А регулировать выходное напряжение в широких пределах?

[Владимир65]

@avv_rem На R2 будет 0,35 W.  Внизу под схемой есть файл сима, можете посмотреть сами что вас интересует.

[avv_rem]

1 час назад, Владимир65 сказал:

На R2 будет 0,35 W.

Да посмотрел уже. Ага, как же. 0,35Вт. Давно так не ржал.

Напряжение на R3 равно 2,99в.
Напряжение на входе 30в.
Сопротивление R4 до 47кОм.

При R4 = 27,1кОм схема попытается выдать на выходе напряжение более 30в. Но не сможет. Все, что она сможет – это полностью откроет Q1. И почти все 30в входного напряжения будут приложены к R2, на котором выделится мощность 6Вт. Q1, Q2 и U3 в этот момент, скорее всего, выйдут из строя.

Само собой, можно ограничить сопротивление R4. Но тогда какой же это будет Low Drop out?

Так как же вопрос на счет динамики? На какой частоте планируете получить первый перегиб АЧХ разомкнутого контура регулирования?

[Владимир65]

@avv_rem   Ну хорошо хоть какая то польза есть... развеселил...

В рабочем режиме 0,35 Вт, При R4 больше 27,1 кОм  5,6 Вт.

Q1, Q2 и U3 не выйдут из строя. По какой причине они должны сгореть??? Ток катода U3 ограничен примерно на уровне 3,55 мА.

 Потом, это не окончательный вариант, а всего лишь направление мысли.

 На последний вопрос не отвечу, я неграмотный, всего лишь самоучка. Можете ответить вы, а так же предложить что нибудь лучше. Я взял за основу схему из первого поста и пытался доработать...

[Falconist]

Всё украдено до нас... Только корректирующий конденсатор у меня по другому включен.

Так что я был прав. На сем "открытие" закрываем.

Мой вариант (настроен на 12 В):

 

Только номинал R6 увеличить примерно на порядок.

[Eugene315]

Все эти стабилизаторы с мощными PNP/P-канальными транзисторами не очень хороши тем, что имеют достаточно высокое выходное сопротивление по переменному току. (В случае с БТ это сопротивление коллекторного перехода).

При неправильной частотной коррекции возникнет самовозбуждение, т.к. образуется полюс в петле ОС с частотой ~ 1/(2*Pi*rk*Cвых). Как правило он низкочастотный. Этот недостаток так же заметил avv_rem. 

Так что для зарядки аккумулятора может быть схема и хороша, но вот как она будет жить с различной нагрузкой - хороший вопрос.

Даташит, где есть информация на эту тему, страница 11:

https://www.onsemi.com/pub/Collateral/TL431-D.PDF

Изменено 11 мая, 2017 пользователем Eugene315

[Falconist]

Понасиловал я намедни эту схему как с полевиком, так и с биполярным регулирующим транзистором (КТ837У). С полевиком - вполне приличная, вот только надо ее чуть-чуть изменить по сравнению с опубликованной в "Радио" и моими первоначальными вариантами. Но об это - чуть позже. А вот схема с биполярным транзистором оказалась дрековой. В качестве стабилизатора напряжения (СН) не годится совершенно. В режиме стабилизации напряжения вспомогательный транзистор (маломощный) нехило таки греется током, протекающим через базовый резистор силового транзистора, из-за чего выставленное напряжение снижается. Скажем, выставили в самом начале 14,4 В, а уже через пару-тройку минут получаем 14,15...14,1 В. Вроде всего пара процентов, а печалька. Да и базовый резистор тоже серьезно греется. Т.е., одни минусы.

Однако, китайский иероглиф, означающий понятие "кризис", одновременно означает также и понятие "возможность".

@Eugene315 попал в самую точку! 

В 11.05.2017 в 23:49, Eugene315 сказал:

для зарядки аккумулятора может быть схема и хороша

Схема, плоховатая с качестве СН, оказалась достаточно приличным зарядником кислотных гелевых аккумуляторов малой и средней емкости (порядка 1...15 А*ч), широко применяемых для питания фонарей или в детских электроавтомобилях. Именно для последнего случая меня напряг сотрудник, ради чего я и занялся пытками этой схемы. В итоге получился простой и бюджетный зарядник в виде "конструкции выходного дня" из барахла, добытого из загашников. Описал я его в статье (ожидает модерации, думаю, что скоро появится). А в данном посте изложу результаты "пыток", не вошедшие в саму статью.

Итак, по порядку. Начал я "пытки" с исходной схемы:

Резистор R3 взял переменным на 2,2 кОм. Получил фиг знает что. При включении на Х.Х. выходное напряжение почти равно входному (19,5 В) и резистором R5 не регулируется. Регулируется резистором R3.

Поменял подключение резистора R1:

Оказалось, что схема "защелкивается", как это описано в стартовом посте. При кратковременном закорачивании пинцетом резистора R2 начинает регулироваться, но при новом включении - снова "защелкивается", Серьезно погонял в "Мультисиме" (результаты приведены ниже). По результатам симулирования наконец понял, где допустил лажу: номинал резистора R1 слишком большой и ток через TL431 меньше допустимого для него меньшего (1 мА). А всё потому, что на катоде регулятора напряжение всего на примерно 1 В ниже, чем на базе VT1. В итоге получилась вот такая схема:

Не "защелкивается" при включении, выходное напряжение регулируется.

Теперь о ее применимости в качестве зарядного устройства (ЗУ). 

На первый взгляд, в этой схеме напрочь отсутствует узел защиты от КЗ выхода. Для схемы на полевике - это действительно так и это один из ее немногих, но крупных недостатков. Биполярный же транзистор, являясь токовым п/п прибором, принципиально неспособен выдать ток коллектора, больше, чем базовый ток, умноженный на коэффициент усиления! Да, стабилизация сугубо параметрическая. Коэффициент усиления - параметр индивидуальный, зависящий от коллекторного тока, напряжения коллектор-эмиттер и температуры кристалла. Но для зарядника это пофиг! Совершенно неважно, каким током будет заряжаться аккумулятор - 0,1С, 0,2С или 0,3С. Лишь бы не больше допустимого. Разница будет только во времени заряда. Кстати, для гелевых аккумуляторов (по крайней мере пробегающих через мои руки) предел - как раз около 0,3С.

Итак, если в режиме стабилизации напряжения (СН) работа данной схемы более-менее понятна

то в режиме стабилизации тока работать остаются ТОЛЬКО VT2 (Q2) с его базовым резистором. Напряжение на управляющем входе шунтового регулятора меньше референтного (< 2,5 В), он полностью запирается и, соответственно, полностью запирается VT1 (Q1). А значит, и совершенно не греется. Коэффициент усиления Q2 изменен до 60 по сравнению с исходной моделью, как получилось при бетировании реального транзистора.

Ну, и результат: еще не полностью законченный, но апробированный при заряде аккумулятора на 5 А*ч:

Все остальное - в статье. Ну, и схема с полевиком напоследок:

Никаких самовозбуждений, никаких проблем с регулировкой. Тут задавался вопрос, а нафига, собственно, LDO при широком диапазоне регулировок? Схема очень неплоха для параноиков, старающихся застабилизировать питание светодиодов в авто. Собственное падение напряжения на ней - менее 0,1 В при токе порядка 1...2 А. Выставили 12 В на Х.Х. - и забыли. 

[gyrator]

7 часов назад, Falconist сказал:

Получил фиг знает что.

Дык, в виртуале, вроде как неплохо стабилизирует и по входу и при изменении нагрузки.

Понятно, что цепи коррекции в железе изменятся, но конечный результат, пмсм, будет похожим.

 

[Falconist]

В симуляторе - да. В железе - я описал. Выходное напряжение "плывет" с прогревом маломощного транзистора. Да и нахреноверчено лишнего по бейцалы.

[gyrator]

14 минуты назад, Falconist сказал:

Да и нахреноверчено лишнего по бейцалы.

Дык, кто же ж вас неволит нахреноворачивать, имея такие большие инет-бейцы?

 Что касаемо "плывучести" мелкого транзистора, то греться у него нет повода и вот мой аргумент:

Однако, поскольку вы чел скромный и не конкретизируете, какой из биполяров считаете маломощным, могу и ошибаться со своим выбором "мелкого".

[Falconist]

А что мне до Ваших "аргументов" (которые на гвоздик в туалете можно повесить), если нагрев пальцем ощущается? И 50-миллиамперный КТ361 и 0,5-амперный 2SB790. Градусов до 40...45 - еще терпимо, но уже ощутимо. При протирании ваткой со спиртом выходное напряжение немного повышалось, а потом, когда спирт испарялся, снова падало.

 

[gyrator]

9 часов назад, Falconist сказал:

А что мне до Ваших "аргументов" 

Дык, вам виднее. Тем более, что собственных убедительных аргументов вы так и не представили. А если перегрев в 20 градусов критичен для вашей поделки, то может быть вам имеет смысл лечить пациентов, а не смешить посетителей сего ресурса "плаванием" в вопросах силовой электроники? Опять же, пары спирта определённо искажают ваше восприятие объективной реальности и вы пускаетесь в фантазии про гвоздик в тувзалете, хотя, наверняка, у вас имеется рулончик с туалетной бумагой, а фантазийный гвоздик напрочь отсутствует. Тем не менее, пмсм, упомянутый гвоздег оченно пригодился бы для нанизывания статеек из "Радивы", от коих вы так балдеете.

Но вернёмся к лоудропному стильбизатору. Буде амфибиотропная асфиксия или релихиозные убеждения не воспрепятствуют вам в приобретении жменьки копеещных TL-ек, то сию поделку вполне можно доточить до уровня лабалаторного питальника.

Изменено 22 июля, 2017 пользователем gyrator

[Falconist]

1 час назад, gyrator сказал:

до уровня лабалаторного

Мои тапочки уже хохочут. Только при чем тут тогда LDO? С ним Ваш изврат и близко не стоял. Симуляторный знаток...

[герд]

В 22.07.2017 в 11:47, Falconist сказал:

Только при чем тут тогда LDO?

Может быть по причине малого дропа на регулирующем транзисторе? Вот вы активно используете административный ресурс для затыкания ртов своим оппонентам, а использовать симулятор для подтверждения своих заявлений почему-то стесняетесь. А оный симуль однозначно кажет лоу дроп:

Однако, буде LDO линейник потребен не для написания статейки в "Радиву", типо для сортирного гвоздика, а для дела, то имеет смысл обратить внимание на продукты от LT. Особливо в свете возможности запараллеливания её лоудропных мелкосхем. Да и с микротоковым режимом работы TL-ки, который не гарантируется производителем, заморачиваться не нужно.

[Шиклай]

В 21.07.2017 в 15:04, Falconist сказал:

Итак, по порядку. Начал я "пытки" с исходной схемы:

В этих схемах наверное лучше убрать батарею GB1, просто заменив её на выходные клеммы стабилизатора.

[Falconist]

Зачем?

[Шиклай]

Для однозначности восприятия материала. Чтобы не создавалось впечатления о применимости схемы исключительно для зарядки аккумуляторов. Тем более, что в схеме нет ограничения тока и название темы говорит о стабилизаторах, а не о зарядных устройствах. Но хозяин барин конечно.

[Falconist]

Логично. Но что-то теперь менять, мне кажется, поздновато.

[Hardlemon]

Уважаемый@Falconist извините за тупой вопрос в вашей теме, а не в песочнице. Собрал стабилизатор для светодиодной ленты на основе КРЕНки усиленой транзистором, дак вот транзистор сильно греется хотя ток всего лишь 1.5 А. Как я понял из-за того, что падение на транзисторе у меня аж 2 вольта, по даташиту на транзистор(КТ853).

1)Правильно ли я понимаю, что у схемы с полевиком выделение тепла будет гораздо меньше, т.к падение всего лишь 0.1в?

2)И нужно ли что нибудь изменить в схеме, если допустим мне понадобиться выжать из схемы ампер 6-8, ну кроме полевика естественно?

В качестве трансформатора используется доработаный импульсник от галогеных ламп...

Изменено 29 сентября, 2018 пользователем Hardlemon

[brovkoiv]

3 часа назад, Hardlemon сказал:

1)Правильно ли я понимаю, что у схемы с полевиком выделение тепла будет гораздо меньше, т.к падение всего лишь 0.1в?

Почти неправильно.
Речь шла о минимальном падении напряжения. Ежели на выходе установить максимальное напряжение - тогда да, греться полевик будет намного менше.
А ежели у Вас на входе будет 14 В, а на выходе установите 12 -  все равно падение напряжения будет равно двум вольтам. И как ты тут не крути - выделение тепла будет то же самое, что и на биполярном.

[Falconist]

1) @brovkoiv ответил. Мне добавить нечего.

2) Теоретически - ничего. А практически передо мною таких задач не стояло, поэтому что-то определенное сказать не могу.

[zasx000]

Не могли бы Вы указать реальное падение напряжения в схеме с биполярным транзистором , требуется стабилизатор +3в от входного +3.6 вольт.