Перейти к содержанию

Аналоговый источник питания с индикацией предустановок


Рекомендуемые сообщения

После многолетнего вынужденного отлучения от любимого хобби начал реорганизовывать свой радиолюбительский уголок. Естественно, возникла необходимость в лабораторном источнике питания с достаточным диапазоном регулировки напряжения и тока, с возможностью непосредственной синхронной и асинхронной коммутации нагрузки, а также индикацией предустановок. Перебрал несколько известных схем, пару даже спаял на макетке,  но в любом случае были необходимы доработки, чтобы устройство удовлетворяло предъявляемым мною требованиям. Тут вспомнил об одной конструкции на MOSFET-ах, опубликованной в конце 90-ых в журнале Elektor. Тогда она меня впечатлила своей простотой и изяществом в способе  реализации контроля напряжения. Она самая:

2140253080_MosfetPSScheme.thumb.gif.ccaf68fff464d21ad4c5922dbb521849.gif

Погонял её в симуляторе (в основном в LTspice): схемка оказалась  не капризная, что подтвердилось и в железе. Кое-что изменил,  добавил  уже с  целью  на основе доработанной конструкции сделать полноценный источник питания. Получилась вот такая вещь: PowerSupply1_4.thumb.jpg.9e01862c3d2b7bfcaecbe01e0c33db38.jpg Это хоть и промежуточная, но вполне работоспособная версия, собранная уже на печатной плате. Я её использую для дальнейших усовершенствований. 

 Если эта конструкция вызовет интерес у радиолюбительского сообщества, то я буду рад вашим рац-предложениям, а также с охотой отвечу на вопросы (в пределах моей компетенции, канешна) и расскажу о дальнейших планах по её доработке.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

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

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

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

Топология интересная . Смущает применение недешевых ОУ в кол-ве 5шт  . Самодельщики больше на дешевые ориентируются .

кмк спросом мог бы пользоваться упрощенный вариант по прототипу с готовой печатной платой .  

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Что касается LT, то таки да,  не самая дешёвая. Я перепробовал более доступные по цене, и результат был заметно хуже и по точности поддержания заданных напряжений и токов, и по скорости реакции на быстро меняющуюся нагрузку. А с другой стороны, делаешь инструмент, который планируешь использовать долго. А на инструменте экономить нельзя.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

6 минут назад, Николай Шумейко сказал:

Кто знает для чего служат в этой схеме как повторители два оу(op4,op5)?

Чтобы при регулировании не менялось усиление ОР2, ОР3

Нужны ли измерители пресетов?

Дмитрий Боков

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Там два ОУ, сдвоенных. А повторители жизненно необходимы - входное сопротивление высокое, а выходное низкое. Вещь важная после переменников с фильтрами.

Точность поддержания заданных напряжения и тока по этой схеме весьма высока. Какая шкала на лицевой панели может обеспечить предустановку +- 0.2% и выше? А четырехзначный вольтметр может.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

@Karlson904 OP1 - обязательно инструментальный ?  Тут , вроде , только быстродействие нужно и правильная разводка .

Как будет решаться индикация выходного напряжения ,  еще +500р на инструментальный  :)  ?

Хотя отдельный измеритель можно использовать для четырехпроводки .

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

И вправду передо мной в начале проектирования была дилемма, как  реализовать каскад контроля тока. В запасе имелось достаточно AD, INA и LT, поэтому экономический вопрос не стоял (кстати, 500 рублей - это много? ). Пожертвовав в некоторой степени быстродействием, выиграл в точности и в отсутствии необходимости подбора четырёх опять же высокоточных резисторов вместо одного, задающего усиление. Инструментальный усилитель преобразует ток в равное по абсолютному значению напряжение, которое в свою очередь сравнивается с заданным с помощью ОУ и т.д., и т.п.,  и в то же время поступает на обычный вольтметр.

 Что касается индикации выходного напряжения, то здесь придётся запитывать вольтметр от отдельного источника. Ничего не поделаешь, общего нуля нет. Это один из недостатков источников питания с "плавающей" землёй. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

1 час назад, Karlson904 сказал:

кстати, 500 рублей - это много?

в такой связке   5х500+500   может быть препятствием  к тому, что

15 часов назад, Karlson904 сказал:

вызовет интерес у радиолюбительского сообщества

У отдельных граждан отношение к деньгам может быть  разным,  но массовость  получается там где - и дешево и сердито .

2 часа назад, Karlson904 сказал:

поэтому экономический вопрос не стоял

А если его совместить с творческим - принять меры ускоряющее быстродействие средних ОУ .

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

 

2 hours ago, colorad said:

в такой связке   5х500+500   может быть препятствием  к тому, что

Много пятисоток - там ОУ сдвоенные.  К тому же эта схема вполне работоспособна и с более доступными операционниками при некотором (непринципиальном) снижении параметров устройства. Даже на стареньких TL082 вполне приемлемо. 

 И

2 hours ago, colorad said:

принять меры ускоряющее быстродействие средних ОУ

Тоже необязательно. Работает и с низкочастотными ОУ,  но с неизбежным ухудшением реакции на динамическую нагрузку. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

На мой взгляд, подборка деталей чрезмерно претенциозна. Всякая фирмА типа Agilent ставит TL082 и все счастливы. В PSL-3604 тоже стоят TL082. Но TL082 это уж совсем бюджетный вариант.  Прекрасный кандидат - MC33078, в чипе стоит 25 руб, полоса и скорость нарастания больше, чем у примененного LT1498, по температурному дрейфу только уступает. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

15.03.2020 в 12:22, Karlson904 сказал:

А четырехзначный вольтметр может.

Остается лишь сделать такой вольтметр. Ну и неплохо было бы осциллограммами различных режимов работы покидаться.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В схеме регулирующий транзистор включён с ОИ. Это самый плохой вариант для динамических показателей. Выбросы при восстановлении после КЗ и режима СС будут сильно больше, чем в схеме с общим стоком. И в схеме не видно ничего для их уменьшения.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Я тоже пришел к подобной топологии после ряда экспериментов с различными схемами. Операционники OP07. Выходной ток и напряжение измеряются диф усилителями. Для ускорения переключения используются шунтирующие цепочки на транзисторах (не дает отключенному операционнику уйти в насыщение). Собрал уже экземпляров 8 на 30В и ток от 1А до 5А. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Некоторые осциллограммы. Нагрузка активная (резистивная), коммутируется ключом на MOSFET, который в свою очередь управляется простейшим генератором на CD40106 с автономным питанием от батарейки. Фронты и спады импульсов достаточно крутые. Щуп осциллографа на выходных клеммах. 

SDS00024.png.0caa96e694615a6bd598fc0e2b99989d.png

Выходное напряжение 20V, ток  от 0 до 1A. Фронт.

 

SDS00032.png.10a4d65369fbfbd53893e4d5cf5e7189.png

 Выходное напряжение 20V, ток  от 1 до 0A. Спад.

 

SDS00021.png.beacf2f2f226f40f6acda0ffb40e98e1.png

Выходное напряжение 20V, ток  от 0 до 4A.  Фронт.

 

SDS00022.png.8e4d9e1e3747bf8914dd5eb4978fb1f9.png

Выходное напряжение 20V, ток  от 4 до 0A. Спад.

 

SDS00030.png.8a899f072477432dd6d3590ec8bc72eb.png

Выходное напряжение 5V, ток  от 0 до 3A. Фронт.

 

SDS00031.png.6b773d52424dd111300f67f88165f029.png

Выходное напряжение 5V, ток  от 3 до 0A. Спад.

 

Теперь работа токового стабилизатора:

SDS00029.png.af1ace613988f3befdc58c545fedd85b.png

Выходное напряжение 20V, ток  стабилизации  300 mA,  нарузка 2 Ohm. Срабатывание по фронту.

 

SDS00028.png.afae4c3bc90c333ce1db1fb61c8d5f49.png

Восстановление по спаду.

P.S. Помехи на некоторых осциллограммах - вещь непреодолимая в современном городе. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

20 часов назад, boris_ka сказал:

В схеме регулирующий транзистор включён с ОИ

@boris_ka в ваших (да и в моих тоже) вариациях на тему Шелестова силовой мосфет включён ровно так же, хотя нагрузка, казалось бы, подключена к истоку.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Именно так и включен, я много провозился с этой конфигурацией, сделал сотни измерений переходной характеристики и хорошо знаком с проблемами этой схемы с общим истоком. Снимаю ПХ закорачивая выход ЛБП, аналогичным упомянутому @Karlson904 генератором и полевиком, ток ограничен регулятором СС. У меня длительность выброса (переходного процесса) при отключении нагрузки в сотни раз короче, чем на картинках через сообщение выше. Перепробовал много схем генераторов и формирователей меандра и драйверов, все были далеки от идеальной прямоугольности при работе на полевик IRF3205. Самая идеальная прямоугольность получилась от Г3-106, у него перед выходным аттенюатором стоит электролит 200,0.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

  • Сообщения

    • У меня больше всего вопросов вызвала необычная схема обеспечения отрицательного питания. Автор этой обстоятельной заметки пишет: For this supply to work correctly, the transformer must have a secondary voltage of at least 18V RMS.  Почему? Что будет не так с отрицательным питанием, если напряжение на трансформаторе будет меньше 18В?   https://tinyurl.com/23mlwxtt - я в простейшей эмуляции ставлю 12В пикового напряжения для трансформатора и на стабилитроне все как положено: -5.6В.
    • Согласен, очень криво объяснил. Это работа трёх вольтовой линии, просто на диод шотки сдвоенный, на один анод приходит сигнал напрямую с трансформатора, а на второй через дроссель. Вольт/деление 5 вольт в клетке, тайминг по моему 10 МС. Третья фотография это сигнал на катодах уровень земли ровно по центру экрана. Но все линии по итогу в порядке 3.3 в, 5, в, 12 в и -12 в. Нагрузить все линии не могу сразу ,так как тут же выгорают транзисторы (имеется нагрузка 250 ватт по 10 ампер на каждую линию за исключением-12в), поэтому нагружаю 3.3 вольтовую линию на 10 ампер,  подключаю переменный резистор 50 ватт на 15 ом на 5 вольтовую линию и постепенно довожу до той той картины с перекосом (это гдето  50 ватт общее). По поводу микросхемы, вверху имеется скрин где между импульсами проскакивает мини импульс, если так можно сказать, он проскакивает и на одной  и на второй ноге (7,8). Микросхема не tl 494, а lw4933/abx942.1/c9421646. Далее они приходят на базы транзисторов 945g  коллекторы этих транзисторов соединены с  выводами трансформатора. Просто схема типовая, легче мне кажется просто привести фото самого блока, для тех кто разбирается будет гораздо информативне.  Диод шотки по 12 вольтовой линии был подгоревший, заменил на донора. Приводить скрины не буду что бы не захламлять тему. В итоге, пока все так же, при достижении определенной нагрузки суммарно где-то 50 ватт, появляется этот "выброс и перекос". По этому имеются мысли на два варианта, это микросхема , этот мини импульс между периодами, на низкой нагрузке особо не влияет, но при достижении определенной приводит с самовозбуждению входной цепи и непроизвольному открытию транзистора нижнего плеча. Либо дело в "горячей части", плавающий дефект в обвязке силовых ключей.  Спасибо за ответ.
    • @Gomerchik а вы контролировали как меняется уровень сигнала на А1 ардуины?
    • Спасибо за совет. Автором данного проекта я не являюсь, мне нужно было воссоздать уличный датчик для метеостанции взамен пропавшего(( Из разного найденного в интернете этот проект работает с моей станцией Орегон (спасибо автору). В понедельник попробую последовать Вашему совету. Но все равно куча непоняток  как блин это работает)) Если дело в неправильной отправки команды, то как на это влияет подключение датчика температуры? Если совсем не подключать таймер, то передача идет один раз (как и прописано в программе), станция принимает и отображает, но минут через сколько-то естественно станция уже ни чего не показывает, но с таймером питание полностью не пропадает с ардуинки, но передача сигнала каким-то образом работает по таймеру.  В моем понимании данная команда подается один раз потому, что таймер должен отключать питание МК после передачи сигнала и каждые 43 сек снова подавать питание (так того требует станция).  Ардуино передает показания температуры отключается полностью и 43 секунды мк не работает.  Сейчас у меня питание пока сделано на подпитке от солнечной батареи, но пару пасмурных дней и аккумулятор съедается до отключения(
    • thickman Так и сделаю. Вытащу из бу БП.  Буду знать, как отличить. Благодарю. Заменил транзисторы на IRFB20N50K. Картина стала, совсем другой.  Похоже трудность не в драйвере, на момент подвозбуда, переходные процессы, в нем, завершены. Увеличил затворные резисторы до 50ом, стало немного лучше.  Не понятно, почему верхний ключ греется несколько сильнее. Возможно, стоит посмотреть ток в коллекторе.  Снабберные емкости временно удалил, изменений не произошло.  Замена ТГР на другой, на кольце MSTN-16A-TH, так же, результата не принесла.   irfb20n50k.pdf
    • А что нить из ассортимента активных щупов производства СССР..))
×
×
  • Создать...