431 схема на TL431

[ДядяВован]

В 01.01.2024 в 17:40, z_vip сказал:

проверил сим - все работает

У меня в LTspice "зазвенела" в режиме "CC".

[Реклама]

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

[Владимир65]

24 минуты назад, ДядяВован сказал:

LTspice "зазвенела"

У меня нет LTspice и не умею им пользоваться. По этому ничего не скажу. При каких настройках это случилось?

[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

[ДядяВован]

@Владимир65 , извиняюсь, мой косяк. Набросал вчера схему по быстрому, регулирующий транзистор поставил не Дарлингтон.
С составным всё встало на свои места,
Из недостатков, пока лишь наблюдаю небольшой скачок выходного напряжения при включении.

[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

[Владимир65]

Только что, ДядяВован сказал:

Набросал вчера схему по быстрому

В Железе собрали схему?

[ДядяВован]

Нет, только в LTspice пока.

[z_vip]

С Новым годом!

Всем здоровья и тепла

Макет схемы по авторству Владимир65, проверенной в железе

Указаны детали, примененные в макете(ну что нашел в закромах).

Изначальная  схема, предложенная Владимир65 заработала сразу, регулировка напряжения и тока в пределах, указанная автором.

Все хорошо шло, пока не подключил осцилок - тут возбуда хапнул на целый день.

C1 крутил и так и эдак - больше емкость меньше шум на выходе, но при подключении нагрузки - возбуд при емкости свыше 2 нФ - оставил 1 нФ

C4 ,вообще неясно, было пока туда электролит не воткнул на 10 мкФ, и сразу шума меньше, в макете оставил керамику 6,8 мкФ

C7 увеличил с 10 до 47 мкФ - исчезли кратковременные возбуды при подключении нагрузки(лампочка 24 В 1 А сразу проявила себя хорошо - все показала, а резистор ну резистор ничего не видно )

R2 вообще песня, так как дарлингтона у меня не оказалось, собрал составной на 2SA1788+2SA1013, долго не мог понять, откуда возбуд, пока не начал перебирать сопротивление от 3 кОм и ниже, при 850 Ом возбуд ушел. Поставил в макет 680 Ом

В схеме Владимир65  U1,U2  соединены последовательно, для получения 5 В питания схемы стабилизации напряжение и тока.

пока боролся с возбудом, изменил схему U1,U2 на два отдельных стабилизатора, назад не вернул, чтобы проверить на устойчивость исходную схему Владимир65 

R9 увеличил до 560 Ом - меньше выброс в симуляторе при пуске на малых напряжениях на выходе(менее 7 В), реально ничего не увидел, может плохо смотрел

R4 увеличил 2 кОм, стабильность не пострадала, меньше греется 2SC2383 - стаб 5 В,(там по симу 0,65 Вт, корпус TO-92MOD до 0,9 Вт по даташиту), градусов 65 при входном 38,5 В постоянки

проверял макет от источников 16 В, 36 В постоянки, и ~27 В переменки + диодный мост и 1000 мкф фильтра(макс, 26 В стабильно на выходе )

проверял в режиме ручной вольтодобавки от 9 В и до 36 В постоянки - выход стабилен с падением на регулирующем транзисторе не более 2 В,

то бишь схема вполне подойдет в БП с переключением обмоток

По шуму - точно замерить не удалось, очень шумное рабочее место, 10-20 мВ помеха  не дает точно увидеть шум, могу прикинуть в пределах 5 мВ, но это не точно

По нагрузке - подключал лампу 24 В 1 А - макет отрабатывает как и положено, сначала ограничение тока, потом стабилизация напряжения. При уставке стабилизации тока менее 1 А работает стабилизация тока как и требуется. Просадка напряжения менее 10 мВ и больше связана с разводкой макета

Ограничение тока на выходе макс 2 А, минимально 15 мА, что смог уловить R11, регулируется плавно без возбуда и дерганий

Переключение светодиодов вполне приемлемое, информации достаточно о режиме работы

По итогу - схема, предложенная Владимир65, вполне годная, удалось из 431 выжать все, на что она способна; нужна правильная разводка платы, у меня в макете совсем неправильная, может и от нее проблем больше, зато опыта навалом.

всем спасибо

В симуляторе использованы TIP42 2n5401 2N5501

Изменено 5 января пользователем z_vip

[Sem2012]

Вот теперь ништяк я думаю.

Правда при включении есть почти до 8 вольт прыжок.

[Sem2012]

По идее можно было попробовать С1 поставить меньшего номинала и всё.

[z_vip]

там с "прыжком" не все так просто - регулирующий C2383 по схеме выше начинает открываться раньше, чем регулирующая 431.

ставил конденсатор  в базу C2383 для задержки - получил возбуд в макете - просто пока нерешил, не нашел решение

хотя если напряжение выше 8 В на выходе прыжка нет , не успевает прыгнуть

всем здравия

[Владимир65]

Только что, z_vip сказал:

там с "прыжком" не все так просто - регулирующий C2383 по схеме выше начинает открываться раньше, чем регулирующая 431.

Параллельно тлке поставить простой стабилитрон на напряжение немного выше. На сколько выше напряжение критично?

[z_vip]

@Владимир65 доброго - не понял вопроса  - "На сколько выше напряжение критично?"

по измерениям на регулирующей 431 напряжение от 2,5 до 4 В. тут проблема в вольтодобавке на 431 на 2,5 В - слишком медленно нарастает напряжение из-за C4, меньше поставить - непонятные возбуды.  но меня это особо не напрягает, обычно БП уже включен и напряжение установилось. нужно плату развести по нормальному с короткими путями по силе и проверить что, да как.

хорошего всего

[Владимир65]

@z_vip Вот отремонтировал схему))) Проверьте.

БП на тл431нов1.ms14

Добавил Р22

[z_vip]

@Владимир65 спасибо проверю в железе

[z_vip]

@Владимир65 Доброго

ваша добавка к U2 не заработала - в железе управляющий вход висит на конденсаторе и не отрабатывает изменение нагрузки, в результате возбуд и срабатывание защиты по току

Но удалось побороть болячки - схема, доработанная в железе

Зеленая цепочка гасит выбросы при старте - возможно потребуется подбор R20(240-1000 Ом) в зависимости от полупроводников

Красная цепочка гасит возбуды при подключении нагрузки - вариации на емкость кондера и номинала резистора; данная цепочка устранила шум, практически его не видно на ослике. Надо проверить при выходном кондере 10 мкФ

Аллилуя!!! И пошел я за водой и едой - устал от замеров

Мирного неба

Необходимо проверить от трансформатора красную цепочку на счет доп. пульсаций

Изменено 6 января пользователем z_vip

[Dӧppelganger_857]

А вы не пробовали добавлять местную ООС в выходной каскад? Конденсатор с коллектора выходного транзистора Q1 на эмиттер Q3. Скажем 1-10 нанофарад, может больше.
В моей схеме (протестированной в железе версии) это выглядит вот так (отличие в том что я ещё ввёл местную ООС по постояннке):

Спойлер

Это снизит усиление выходного каскада на переменном токе, но, к сожалению, не уберёт зависимости усиления на DC от нагрузки если не поставить резистор параллельно кондёру (а это приведет к повышению напряжения на эмиттере и проблемам с согласованием уровня).

С1R20 я бы  заменил цепочкой, которая не влияет на работу схемы после запуска. Например, разделить R1 на две части (3.3к+1к) и поставить между ними конденсатор, скажем, на 100мкф. Это даст постоянную задержки примерно 33мС, может будет достаточно.

[rz6lye]

ППечатка к схеме поста "Добавил R22". Желающие могут доработать до последнего апгоейда схемы. Печатка на смд, детали подписаны на плате, и при наведннии на элемент.  Разводка в спринте. 

BP_431_35v_3A.zip

[z_vip]

@Dӧppelganger_857 С1R20 не влияет на работу, кроме режима запуска, тестировал и без нее нет отличий

С11R21 - очень критично, влево вправо и приплыли - возбуд проявляется при смене нагрузки

На выходе шум резко уменьшается при выходном конденсаторе C7  470 мкФ(не есть гут ). В схеме тестировал 10 мкФ на выходе - шума больше, но для простых поделок пойдет, очень шумное окружение, трудно правильно оценить.

за ООС в цепь эмиттера спасибо, попробую

Тестировал от сетевого трансформатора - при включении выброса нет, при выключении если выходное напряжение установлено ниже 3 В выброс 3,8 В пока остатки в основной банке не разрядятся

Все устраивает, кроме непонятного шума надо в тихую комнату перейти для тестов

@rz6lye  проверил на вскидку - использовали схему с недостатками, не проверенную в железе. Если не трудно, выполните правку под

Спойлер

мою последнею версию

Спасибо - надо эти посты в отдельную ветку переносить, а то тему совсем зафлудили

[Dӧppelganger_857]

Я как раз и предлагаю заменить C11 R21 на оос в эмиттер. Она должна превратить выходной каскад в повторитель по переменнке. Но как показывают опыты в микрокапе, этого не всегда достаточно, возможно C11 R21 придется оставить.

[z_vip]

@Dӧppelganger_857 попробовал ООС в эммитер - дошел до 0,22 мкФ - пока результатов не вижу, работает как и прежде. надо доставать старый ослик

Выходной конденсатор 10 мкФ. Трансформатор ТС31-1 на 27 В переменки 1 А . Есть база для тестов. Пока правил, спалил 3 431 и светик зеленый + 2383 в стабе 5 В - сопля горемычная прострелила на макетке. Всем хорошего вечера и настроения

[Dӧppelganger_857]

7 минут назад, z_vip сказал:

работает как и прежде

C11 R21 не убирали? Тестировать  стоит на CC->CV переходе с нагрузкой посильнее, может даже КЗ. В этот момент усиление каскада ОЭ скачком изменится с крайне малого (Rкз/rэ) до относительно высокого (Rхх/rэ). rэ в современных мощных транзисторах довольно мало, меньше единиц Ом.

[z_vip]

@Dӧppelganger_857 C11 R21 не убирал, без нее совсем плохо, транзюки быстрые и бета у всех 200,  мать их 

а тестировал CC->CV лампочкой(1,9 Ом в холодном состоянии 24 Ом в полном накале) - есть падение до 1-6 В с 15 В, ослик намерял от 200 мкС до 800 мкС спад . Потом возврат, как нить лампы разогреется, с выбросом 3-5 В, тоже очень короткий, с C11 R21  все присходит без дополнительных колебаний, форма сигнала как зуб пилы на лобзике. Можно проверить по току, какие перегрузки будут.

По шуму - достал ослик С1-83 - после долгих препирательств завелся, его лет пять не включали - в общем шум есть,   но не критично, даже совсем на, 1 мВ показал колебания в одну клетку - я то переживал.

можно сделать вывод,что схема практически готова, еще пару тестов и можно в утиль, для среднего уровня любителей может и сгодится

чтоб довести до ума надо: корпус, вольтметр, амперметр, две пары крутилок по току и напряжению, трансформатор(в закромах есть но нужно перематывать)

у меня тут лежит с прошлого года нагрузка 4х150 Вт макс. , никак ее в корпус не вгоню, болел да и от дома далеко был

Доброй ночи

[rz6lye]

Исправил печатку под "мою последнюю версию", плаьа в спринт, смд, детали подписаны на плате и при наведении. Под ЛУТ, одна перемычка с внешней стороны, можно бросить проводом, отверстия предусмотрены. 

BP_431_35v_3a_24-01-07.zip

[z_vip]

Доброго дня

@Dӧppelganger_857 -  на счет цепи ООС в эмиттер Q3 - да необходимо ее добавить, после того, как добавен шунт амперметра 0,05 Ом в плюсовую шину к коллектору Q1 и выходу, появился возбуд  при подключении нагрузки, не устранимый цепочками C11 R21 и C10. Так как, резистор в эмиттере Q3 51 Ом, то конденсатор ООС в макете 1 мкФ.

Тестировал 22 мкФ конденсатор ООС ,подключенного к выходу после шунта и эмиттер Q3, улучшили картину переходных процессов CC->CV при тестировании лампочкой примерно выброс в низ уменьшился в два раза, стабилизация в других режимах не пострадала, ограничение тока в течении 300 мкС.

Можно конечно просто добавить амперметр и забить на падение напряжение на выходе до 0,1 В при 2 А, но это не наш метод.

Добавление шунта амперметра в минусовую шину требует компенсации падения напряжения, простого решения не нашел, либо еще один узел настройки, а это не комильфо

 В общем, для повторяемости схемы, три узла настройки, и все связаны с переходными процессами, то есть вам шашечки или ехать

Мирного неба

[z_vip]

Доброго вечера, макет завершил тестировать, схему выкладываю

от последней версии выкладки отличается незначительно, отсутствует цепочка C11R21 - не оправдала возложенные на нее функции,

Спойлер

вместо нее выполнена ООС на C11 - тут можно подбирать от 0,22 до 10 мкФ по минимуму шума

Корректирующий конденсатор C10 до 2 нФ - подбираем по минимуму шума. Большая емкость(>2 нФ) может привести к возбудам

Выходной конденсатор C7 увеличен до 22 мкФ(можно больше, например 100 мкФ  - меньше шум, ну это на любителя,больше тогда бросок тока при подключении проверяемой схемы)

Добавлен шунт амперметра R23(в плюсовой шине - если использовать вольтамперметр готовый, то R23 заменяем перемычкой, а вольтамперметр подключаем согласно спецификации на него. И миримся с падением на вольтамперметре до 0,1 В при токе 2 А, ну это я к сведению)

тестирование макета выполнял на трансформаторе ТС31-1 на 27 В 1А, с конденсатором фильтра 2000 мкФ выдает на выходе до 25 В стабилизированного напряжения при токе до 2 А, кратковременно с перегрузкой затестил

Все регулировки в норме ограничение тока 0-2 А, максимальное напряжение устанавливаем R8

Переключение напряжение - ток информативное

При включении питания выброс напряжения отсутствует, напряжение соответствует установленному регулятором R12

По регуляторам используйте указанные на схеме - для уставки ограничения  тока на 500 Ом, для напряжения на 1 кОм

Использованные в макете детали:

BD139 заменил на КТ815Б

MJ11015 на 2SA1788+2SA1013

2N5551 на 2SC2383

неполярные конденсаторы керамика smd

электролиты на 50 В(что было под рукой)

диодный мост на 4 А

резисторы smd 1206, кроме R11 0,5 Вт и R12 2 Вт

шунт самодельный 10 см константана 0,9 мм диаметром примерно 0,05 Ом

Кто захочет повторить, ослик нужен при настройке на предмет отсутствия возбуда, разводка платы особо не принципиальна, избегайте совмещения силовых и сигнальных проводников в одном, и старайтесь выполнить силовые соединения как можно короче

всем удачи и доброго настроения

 

[rz6lye]

Печатка к последней схеме, версии в дип, смд, и платка нагрузки для тестов, плата спринт, схема + эта страничка. 

BP_431_25v_2a_24-01-09.zip