Линейный блок питания на полевых транзисторах

[Quark-Coder]

Дело в том, что оптоволоконный лазер в таком режиме работает постоянно - режет замкнутую траекторию, после выключается, перемещается в другое место и снова включается. И отключать нужно именно питание лазера, а не блока питания т.к. пока у БП конденсаторы зарядятся, пока микросхема начнёт генерировать импульсы - пройдёт немалое время. 

[Реклама]

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

[Piotr__1]

Замечательно, но БП на это будет пофиг. С большинством БП "наброс" нагрузки может очень даже прибить чуствительную нагрузку. Вопрос обсасывали тут в темах по лабораторным блокам питания. И выше уже задавали вопрос: вам нужен стабилизатор тока или стабилизатор напряжения?

[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

[Quark-Coder]

Стабилизатор и тока, и напряжения. В схеме два компаратора для этого имеется. 

[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

[z_vip]

@Quark-Coder линейник 40 В 10 А -> ну у вас и заявки- а главный вопрос, что питать? нужен диапазон напряжений и токов на выходе - в любом случае,  при таких мощностях, лучше делать импульсник - можно даже на базе БП компа ватт на 450 - 500 пробовать, если есть опыт(но думаю, что нет, иначе вы бы тему не создавали)

Но, т.к. биполярные транзисторы 2SC5200 переваривают не более 100 ватт, их нужно 4, а для запаса - 5. А это уже немалая такая сумма.

И вот я подумал - а что если заменить биполярные транзисторы на полевые? Да, они управляются не током, а напряжением, но они намного мощнее и дешевле. Только вот не могу понять как это грамотно сделать, чтобы ничего не "пыхнуло"...

->А вод тут еще большая не задача - смотрите даташиты полевиков, и вы убедитесь, что подходящий транзистор вам не найти за цену 5 щт 2SC5200

И независимо от выбора транзистора, радиатор потребуется ого-го, и для линейника сетевой трансформатор от 600 Вт (тоже цена радует)

И ещё хотелось бы заменить стабилизатор 7812 на более стабильный TL431. Буду рад помощи. 

->можно не менять особой разницы не увидите.

 

[BARS_]

22 часа назад, Quark-Coder сказал:

А зачем тогда БП вообще нужен, если при его работе нагрузку нельзя подключать?

А вы хоть раз снимите осциллограмму в момент подключения разъема питания и искрения в нем. Ваши 400 мВ покажутся детским лепетом. Горячее подключение поддерживают только умные устройства, которые начинают потреблять ток только через какое-то время, а в момент подключения ток практически нулевой. Как тот же смартфон. В противном случае сначала подключают БП, а потом уже подают на БП сетевое напряжение.

 

22 часа назад, Quark-Coder сказал:

Измерял осциллографом под нагрузкой 300 ватт (при заявленных 500).

Еще раз, где измеряли и как? При неправильном измерении легко можно намерить то, чего в реальности нет. И БП на Али куплен?

8 часов назад, Quark-Coder сказал:

И отключать нужно именно питание лазера, а не блока питания т.к. пока у БП конденсаторы зарядятся, пока микросхема начнёт генерировать импульсы - пройдёт немалое время. 

А что мешает не жопить деньги и купить спец драйвер для питания лазера? Плюс подать питание на нагрузку через транзисторный ключ далеко не то же самое, что тупо ткнуть разъем. И что-то мне подсказывает, что родной питальник у модуля таки импульсный.

[Quark-Coder]

1 час назад, z_vip сказал:

что питать?

Лазерный модуль.

1 час назад, z_vip сказал:

при таких мощностях, лучше делать импульсник

Нужен чистый источник питания.

1 час назад, z_vip сказал:

радиатор потребуется ого-го, и для линейника сетевой трансформатор от 600 Вт

С этим нет проблем. Всё имеется.

@BARS_, большая ёмкость на выходе импульсников как раз таки и создаёт огромные выбросы при горячем включении. Линейный блок питания лишён таких недостатков. 

Измерял самыми обычными методами, которые доступны в интернете...

Стоимость блока питания от такого лазерного модуля.... тысяча транзисторов 2SC5200 (+- трамвайная остановка).

[BARS_]

7 минут назад, Quark-Coder сказал:

большая ёмкость на выходе импульсников как раз таки и создаёт огромные выбросы при горячем включении

Поэтому и ставят драйвер с нормальным управлением питания. Да и вообще непонятно, что мешает не подавать в тупую питание с ИИП, а делать это плавно в течении 100 мс, к примеру. Причем для ограничения броска тока хватит обычного дросселя. Да и не нужна там прям такая уж большая емкость.

 

7 минут назад, Quark-Coder сказал:

Линейный блок питания лишён таких недостатков

Только в теории. Далеко не каждая схема корректно отработает резкий наброс такой мощности на выходе.

 

8 минут назад, Quark-Coder сказал:

Стоимость блока питания от такого лазерного модуля.... тысяча транзисторов

Скупой платит дважды.

[z_vip]

@Quark-Coder Тогда 5 шт 5200 в параллель

Да и учтите выброс тока при подключении к такому БП тоже будет, потому, что 324 ОУ достаточно медленный и долго будет отрабатывать подключение  нагрузки примерно 20 мкС ток будет предельный, независимо от емкости выходного конденсатора. Увы тут  нет совершенства

Поэтому необходимо ввести цепь выключения напряжения на выходе БП предложенной вами схеме, например закорачивать переменник напряжения или другие варианты.

Так же предусмотреть независимую установку тока

И может у вас получится, если правильный монтаж сделать

 

 

[12943]

10 часов назад, BARS_ сказал:

Скупой платит дважды.

Скупой не платит ни разу, но сжигает украденный лазер.

[Zvuk.]

цена... https://www.chipdip.ru/catalog/popular/lt1083

https://li-ne.ru/page/reguliruemye-stabilizatory-serii-lt1083-lt1084-lt1085/

[Quark-Coder]

14 часов назад, 12943 сказал:

сжигает украденный лазер

А откуда у Вас информация, что я его "украл" ? Клеветать нехорошо 

15 часов назад, z_vip сказал:

подключение  нагрузки примерно 20 мкС ток будет предельный

Управлять питанием лазера будет мосфет. Думаю, что с его задержкой включения данный недуг можно нивелировать.

[z_vip]

@Quark-Coder если мосфет будет включаться плавно, то выброс тока можно будет избежать, если в ключевом режиме, то выброс никуда не денется инерция ток-ограничивающей цепи ОУ вашего БП. Диоды выпрямителя и трансформатор будут греться, возможно им понадобится активное охлаждение

 

 

 

[BARS_]

4 часа назад, Quark-Coder сказал:

Думаю, что с его задержкой включения данный недуг можно нивелировать.

Не надо путать теплое с мягким. С вашей схемой лазер сдохнет. Единственный рабочий вариант - делать драйвер с нормальным управлением выходом, который при подаче сигнала управления будет плавно поднимать ток на лазере. Питать же все это дело от фирменного ИИП, хотя бы MeanWell. И да, стабилизация напряжения на драйвере вообще не нужна, стабилизировать нужно ток.

[z_vip]

@BARS_ тут верно - нужно плавное поднятие тока - для линейного источника вполне легко решаемая задача

[Sem2012]

Однозначно эту схему в мусор.

[Quark-Coder]

56 минут назад, BARS_ сказал:

С вашей схемой лазер сдохнет.

Я так и не понял - почему? Всё что я услышал, так это "купите нормальный драйвер" или "нужно делать нормальную схему". 

@Sem2012, если схему в мусор, то может свой вариант предложите? Почему-то только @z_vip даёт советы по модернизации именно моей схемы.

 

[Alex Ferrum]

@Quark-Coder затея строить линейный мощный стабилизатор на полевых транзисторах не очень удачная.

1. По цене вы ничего не выиграете. 

2. Полевые транзисторы способные рассеиваться большую мощность достаточно дорогие. 

3. Придётся переделывать всю схему, ещё и добавлять изолированный источник напряжения, вольт на 12 для цепи затвора. 

4. Линейные стабилизатор на полевых транзисторах склонны к самовозбуждения. Приходится принимать меры, чтобы не допустить самовозбуждения. 

[z_vip]

@Quark-Coder нужен даташит на ваш лазер, чтоб посчитать параметры

Я так понял трансформатор у вас есть. Пляшем от 5200 транзисторов или аналогичные, TIP142 можно или другие, кол-во только по расчету с запасом 2

И строим стабилизатор тока с управлением

Удачи

 

[BARS_]

8 часов назад, Quark-Coder сказал:

Я так и не понял - почему?

Выше уже писали про броски тока при резком увеличении нагрузки. Что еще непонятно?

 

8 часов назад, Quark-Coder сказал:

так это "купите нормальный драйвер" или "нужно делать нормальную схему"

Ну так по тому, что именно это и требуется сделать. Надо собирать схему предназначенную для питания подобных вещей, а не первую попавшуюся из поиска по картинкам. Линейник там нафиг не уперся, делается импульсный драйвер и лазер питается от него. Как это было бы при штатном питании. У драйвера обязательно должен быть вход управления, который будет разрешать работу ШИМ с плавным выходом на заданный ток. Время выхода не сильно важно, главное чтобы оно там было, что исключит броски тока при запуске лазера. Причем плавный пуск делается полностью аппаратно без каких-либо проблем. А сам драйвер можно собрать практически на любом ШИМ контроллере., там полумост и дроссель будут, step down, короче. А на вход драйвера напряжение уже можно дать и с трансформатора, раз он есть. Только для моста хорошее охлаждение предусмотреть. При 10А на нем будет выделяться дофига тепла. И все, работать оно будет долго и счастливо. А пока что вы купили Бентли, но заправить ее пытаетесь навозом, авось поедет.

Изменено 20 января, 2023 пользователем BARS_

[Quark-Coder]

9 часов назад, z_vip сказал:

нужен даташит на ваш лазер

Марка : FC940DL200 

Напряжение : 34В

Ток : 13А

На полную мощность я его, конечно же, раскачивать не собираюсь.

@BARS_, в любом случае буду собирать тестовый образец, вот и посмотрю на эти броски.

[BARS_]

5 минут назад, Quark-Coder сказал:

вот и посмотрю на эти броски.

А чего смотреть? Открываем даташит на ОУ, смотрим время реакции, получаем время токового броска. Даже и смотреть не надо. Да и симулятор его тоже покажет, можно даже не собирать. А плавный пуск сюда будет сложнее приделать....

[VIT13]

Думаю полевики в линейник плохая идея... У меня так 4 IGBT и 3 полевых транзистора в линейном режиме нагрется не успели и сдохли. А ведь они были на 230 вольт и 130Ампер... (напряжение на затворе превышенно небыло). Было это давно и я всë еще плохо понимал.

Вообще абсолютно согласен с @BARS_.Во первых есть малошумящие очень мощьные ИИП где пульсации максимум ~50мВ. Во вторых, даже если вам и такие пульсации страшны, ставим дроссель и конденсатор (заодно спасут от резкой нагрузки). Между ИИП и фильтром ставим импульсный стабилизатор тока. Да немного дорого, но угробить такой лазер будет в разы дороже. 

Изменено 20 января, 2023 пользователем VIT13

[12943]

7 часов назад, BARS_ сказал:

А чего смотреть? Открываем даташит на ОУ, смотрим время реакции, получаем время токового броска.

На самом деле всё не так.  Переходная характеристика ОУ, это не переходная характеристика стабилизатора.

[BARS_]

12 минут назад, 12943 сказал:

Переходная характеристика ОУ, это не переходная характеристика стабилизатора.

Понятное дело. Но быстрее то стабилизатор все равно не отработает. Так что в грубом приближении можно брать характеристики ОУ.

[12943]

Может отработать гораздо быстрее, чем ОУ, но это не важно, поскольку нужен источник тока.

Пусть долго думает - будет задержка нарастания тока от нуля до рабочего.