Регулируемый обратноход для питания моторчиков

[Falconist]

Проектирую БП для питания моторчиков (сверлилка, с дальним прицелом на шуруповерт). По топологии выбрал простейшую схему обратнохода (исходник описан здесь), добавив в нее известный узел регулировки выходного напряжения по "холодной" стороне на TL431, а также собственное дополнение схемы запуска на добавочном выпрямителе с фильтром на VD5C2, позволяющее запускать инвертор со свойствами ККМ даже при минимальных входных напряжениях (обратите внимание на очень малую емкость конденсатора С1 входного фильтра после моста). Диапазон выходных напряжений выбран 5...30 В, чего вполне достаточно для большинства имеющихся в наличии моторчиков (и соответствует диапазону входных напряжений китайского цифрового вольтметра). Описываемая ниже схема является экспериментальной, т.к. не содержит сетевого помехоподавляющего фильтра.

Обоснованиями выбора именно такой топологии послужили:

1) достаточная мощность обратнохода для питания широкого ассортимента моторчиков (рекомендовано до 150 Вт, чего вполне достаточно, хотя мимо меня пробегал обратноход мощностью 400 Вт, питающий микшерный пульт со встроенным УМЗЧ 2х200 Вт);

2) "неубиваемость" обратнохода при К.З. в нагрузке и превышении ею тока потребления, в отличие от различных прямоходовых топологий;

3) нежелательность применения задающих ШИМ-контроллеров из-за сложностей с поддержанием достаточно стабильного напряжения их самопитания при значительных изменениях выходных напряжений; что описано в найденной в Сети статье.

Схема (все номиналы полностью соответствуют примененным):

Трансель намотан на сердечнике EI28 от старого компьютерного БП АТ на 200 Вт.

Готовый сабж в сборе, с подключенным мотором (чертеж платы приаттачен):

Схема запустилась сразу же, без каких-либо "танцев с бубном", однако, стабильно работала только при максимальном напряжении (30 В). Попытка его снизить сопровождалась ключевым режимом работы, когда максимальное выходное напряжение чередовалось с его просадками. Мотор, естественно, работал рывками. При нулевом сопротивлении R10 частота таких рывков была около 2 Гц (на глаз).

Уменьшение номинала выходного конденсатора С5 с 220 до 22 мкФ частоту этих рывков увеличила, однако полностью не устранила. Регулировка выходного напряжения по-прежнему неэффективна. Суть проблемы лично мне понятна - избыточная мощность инвертора, когда выходной конденсатор заряжается сразу же до максимума, после чего генерация прекращается и наступает период ожидания снижения выходного напряжения ниже порога включения оптрона.

Т.о., схема вполне работоспособна при максимальном выходном напряжении, на которое спроектирован трансель и даже может быть рекомендована к повторению при соблюдении этого условия. А вот с его регулировкой я промахнулся. Теперь сижу, чешу репу, то ли можно что-то изменить, дабы "вогнать" в нужный режим, либо вообще развернуться и пойти по другой "тропинке".

Ваши мысли, коллеги?

Регулируемый ИИП.lay6

 

P.S. Решил я наконец свою задачу, правда, по совершенно другой схеме.Сейчас тестирую и пишу статью. Предварительная информация здесь: https://forum.cxem.net/index.php?/topic/222495-регулируемый-обратноход-для-питания-моторчиков/&do=findComment&comment=3556607

[Adver]

[BAFI]

Может автоген? Ес по другой дорожке) 

[Adver]

[Falconist]

Это прямоход. При превышении тока потребления сгорает с "пыхом". Эта "тропинка" уже топталась и сильно не понравилась.

[Adver]

Вебинар «Мощные модульные системы питания MEAN WELL 3+N. Новинки и хиты» (22.06.2023)

Приглашаем 22 июня на вебинар, посвященный подходу компании MEAN WELL к созданию мощных управляемых систем низковольтного и высоковольтного питания и зарядных установок для промышленного, технологического, телекоммуникационного, медицинского, радиопередающего и другого оборудования, а также для систем альтернативной энергетики.

На вебинаре мы рассмотрим новинки и серийную продукцию в концепции «3+N», расскажем об этой концепции и о том, как создать из готовых модулей систему питания мощностью до 360 кВт с напряжением до 380…400 В (постоянного тока). Будут представлены ИП с рециркуляцией энергии для тестового оборудования и модули управления питанием. Подробнее>>

[BAFI]

вроде полумост ? я про то что автогены неплохо справляются с большими пусковыми токами- вроде ,могу ошибатся)

[Adver]

Замена DC/DC-преобразователями MORNSUN изделий европейских производителей

Третье поколение DC/DC-преобразователей популярного китайского производителя MORNSUN для монтажа на печатную плату не только не уступает по характеристикам изделиям европейских производителей, но и превосходит их по таким параметрам, как напряжение изоляции, рабочий температурный диапазон и максимальная емкость нагрузки.
Читать статью>>

[Falconist]

Так полумост - это как раз и есть прямоходовая топология. Энергия в нагрузку передается на прямом ходе открытых транзисторов каждого из плеч. В обратноходах она "выкачивается" из сердечника, когда ключевой транзистор заперт. Т.е., полностью определяется тем, что "закачано" в сердечник на прямом ходе. Но в это время отдачи энергии в нагрузку нет - диод не дает. Это если коротко и "на пальцах"

Как говваривал мой любимый учитель, проф. В.Я.Фищенко: 

Цитата

Одни люди поют, что знают. Другие знают, что поют.

Пока что Вы относитесь к первой половине этого изречения, но вижу, что уверенно двигаетесь в сторону его второй половины. Я же УЖЕ знаю, что пою.

[Adver]

MEAN WELL вошел в первую тройку производителей OEM-источников питания

По итогам прошлого года компания MEAN WELL поднялась на третье место в рейтинге мировых производителей встраиваемых ИП, усилив свои позиции как лидер среди производителей источников питания. Кроме того, компания в 2022 году открыла новый завод и анонсировала окончательный выход из аллокейшена, планируя сократить сроки производства до 30 дней уже в 3 квартале 2023 года. Подробнее>>

[KRAB]

3 часа назад, Falconist сказал:

, то ли можно что-то изменить, дабы "вогнать" в нужный режим, либо вообще развернуться и пойти по другой "тропинке".

Леша, ОХ и не только топологии предполагают устранение подобного режима "пачками" путем банальной подгрузки резистором выхода, например - 100-200 Ом для ИИП с макс. током 10-20А  и напряжением порядка 13,8 Вольт, в ТВ - 110-130 Вольт -  15-47кОм и т.п. для твоего варианта - с пол-кило на выход набросить - проблема должна уйти.

Да, а из каких соображений эмиттер оптопары висит на токовом датчике, а не на массе?

[Adver]

Материалы вебинара «Источники питания MORNSUN: новинки для промавтоматики и оптимальные решения для телекоммуникации»

25 мая компания КОМПЭЛ провела вебинар, посвященный новой продукции MORNSUN для промышленной автоматизации и телекоммуникационных приложений. 
На вебинаре были представлены источники питания на DIN-рейку класса High-End для применения в ответственных областях, безвентиляторные ИП для жестких условий эксплуатации, модули UPS и резервирования. 
Также было рассмотрено, как и на базе каких компонентов можно реализовать питание в телекоммуникационных и промышленных устройствах от шины до точки нагрузки (PoL) и показано, почему использование продукции MORNSUN выгодно в нынешних экономических условиях. Подробнее>>

[Falconist]

Подгрузка выхода - это корявый "костыль", еще худший, чем обеспечение повышенного напряжения самопитания с последующим его ограничением трехвыводным стабилизатором ( https://power-e.ru/power_supply/reguliruemye-istochniki-pitaniya-na-baze-mikroshem-power-integrations/ ). Хотя схема "поглотителя тока" у меня есть.

При ремонте оригинальной схемы я сделал неверный вывод о поцикловой стабилизации выходного напряжения, что не было опровергнуто при повторе данной схемы. Правда, они обе были маломощных, на транселях, намотанных на сердечниках Е16. А эта плата выполнена на сердечнике Е28, за счёт чего количество перешло в новое качество. В действительности оказалось, что стабилизация напряжения в ней ключевая. 

Пока что мыслю еще на порядок уменьшить ёмкость выходного конденсатора, а на выходе поставить интегрирующий LC-фильтр. Но это будет уже на неделе.

Что касается подключения выхода оптрона параллельно база-эмиттерному переходу ключевого транзистора, то принципа работы это не меняет - оптрон шунтирует этот переход, обрывая генерацию.

[blak566]

Может у оптрона  иногда не хватает силёнок  победить  R3C3?

 

[Starichok]

14 часов назад, Falconist сказал:

3) нежелательность применения задающих ШИМ-контроллеров из-за сложностей с поддержанием достаточно стабильного напряжения их самопитания при значительных изменениях выходных напряжений

это решается организацией самопитания на прямом ходе.

на Радиокоте один чел по такому моему предложению сделал обратноход с выходным напряжением практически от нуля до требуемого максимума.

15 часов назад, Falconist сказал:

рекомендовано до 150 Вт

по такой схеме (типа дежурки), да еще с сапрессором в качестве клампера, на 150 Ватт не сделаешь.

[KRAB]

Только что, Starichok сказал:

решается организацией самопитания на прямом ходе

аналогично на Аудионете Олег когда делал прибор для проверки стрингов 50-200V-0,3A - послушал меня и сделал самопитание за счет выпрямления части импульса, соотв. ПХ и все получилось, поскольку формируемое таким образом напряжение изменяется в значительно меньших пределах.

[blak566]

15 часов назад, Falconist сказал:

(обратите внимание на очень малую емкость конденсатора С1 входного фильтра после моста).

 

Во тока заметил что это не плёнка а электролит

По riplle current как он себя будет чувствовать?,и ток заряда ,а по разряду наверно в пол ампера будет амплитуда

А вообще по частоте ,Кзап  он хоть похож на что рассчитывали ?ну тр-р как то ведь считали

[Falconist]

3 часа назад, Starichok сказал:

самопитания на прямом ходе.

на Радиокоте один чел по такому моему предложению сделал

А ссылочки можно? Припоминаю, что подобный вопрос я уже задавал, но практически никаких рекомендаций не получил.

2 часа назад, KRAB сказал:

на Аудионете Олег... сделал самопитание за счет выпрямления части импульса

Аналогичная просьба - ссылочку.

@blak566 , никак руки не доберутся довести до ума замену энкодера в осциллографе. Как  только - так сразу и гляну, что там творится. Пока что всё делал, измеряя мультиметром.

В принципе, супер-стабилизации выходного напряжения мне и не надо. Да и к его качеству (пульсации) никаких особых требований нет. Поэтому пытался максимально упростить схему. В настоящее время она около 20 Вт выдает совершенно спокойно, ничего не греется.

[KRAB]

Только что, Falconist сказал:

ссылочку

https://remont-aud.net/forum/89-37399-1

 

[Falconist]

Руслан, так ведь на приведенной схеме самопитание на микросхему (с 1-го вывода транселя, который начало обмотки) поступает как раз на ОБРАТНОМ ходе . 

[Candid]

1 час назад, Falconist сказал:

на приведенной схеме самопитание на микросхему (с 1-го вывода транселя, который начало обмотки) поступает как раз на

ПРЯМОМ ходе

[Piotr__1]

@Falconist Фазировка обмоток.

[Yurkin2015]

@Candid Вывод с точкой при прямом ходе идёт вниз, в отрицательное напряжение. Разве не так?

[BAFI]

Эту 43 - ю можно по-моему запитать вообще от сетевой банки и не заморачиваясь менять коэффициент заполнения - в маломошном иип не нужны будут мощные резисторы по питаю а ключа хватит и 2n80 - загнав в небольшой разрывной ток в 20 % - непонядобятся и нагрузочные резисторы, поставив ёмкость на выходе небольшую можно легко усилить ОС - даст норм реакцию на регулировку. Имхо. 

[KRAB]

5 часов назад, Falconist сказал:

самопитание на микросхему

Леша, я не написАл сразу - посмотри ВНИМАТЕЛЬНО - и на ШИМ-ку и на индикаторы и т.п. важно было обеспечить практически "неизменное напряжение" в таком широком диапазоне - и для них используется ПХ ....  а для основного напряжения проверки СД и для режима Генероттора - используются ИОХ .

[Starichok]

я по фазировке (по точкам) тоже вижу, что диод VD5 выпрямляет на обратном ходе, а не на прямом.

8 часов назад, Falconist сказал:

А ссылочки можно?

было много лет назад, я даже название темы не помню.

[Falconist]

Ладно, в любом случае благодарю. Разберусь.

[Starichok]

смотреть ту тему смысла нет. я же сказал, что запитка на прямом ходе дала нужный результат.

единственная оговорка - поскольку сетевое напряжение "гуляет", выпрямитель прямого хода нужно сделать на более высокое напряжение, и поставить стабилизатор (стабилитрон) на требуемое напряжение питания контроллера.

[Obergan Alexey]

Интересно, а почему самозапит на прямом ходе не популярен ? Это же гениальная фишка  Сам помню намучился с подбором обмотки самозапита. Чуть понизишь напряжение и начинает цыкать  

Just now, Starichok said:

поставить стабилизатор (стабилитрон) на требуемое напряжение питания контроллера

Да в случае с UC3843 он и так всегда ставится.

[Starichok]

в случае с UC3843 (3842) я НИКОГДА не ставлю стабилитрон по питанию - он там на фиг не нужен.

[KRAB]

2 часа назад, Starichok сказал:

VD5 выпрямляет на обратном ходе, а не на прямом

ага, точно .... значит Олег упомянутый схемку изменил в очередной раз .... на момент окончательной версии она раз 10 дорабатывалась глобально. НО - питание индикации и управления током - осталось по ПХ ....

Видимо ввиду малого тока потребления ШИМ-кой он решил обойтись ИОХ со стабилизатором ...

Леша, каюсь - по первичке-самопитанию тебя в оману ввел ....