Реклама на сайте English version  DatasheetsDatasheets

KAZUS.RU - Электронный портал. Принципиальные схемы, Datasheets, Форум по электронике

Новости электроники Новости Литература, электронные книги Литература Документация, даташиты Документация Поиск даташитов (datasheets)Поиск PDF
  От производителей
Новости поставщиков
В мире электроники

  Сборник статей
Электронные книги
FAQ по электронике

  Datasheets
Поиск SMD
Он-лайн справочник

Принципиальные схемы Схемы Каталоги программ, сайтов Каталоги Общение, форум Общение Ваш аккаунтАккаунт
  Каталог схем
Избранные схемы
FAQ по электронике
  Программы
Каталог сайтов
Производители электроники
  Форумы по электронике
Удаленная работа
Помощь проекту

Источники питания и свет Актуальные вопросы и ответы по источникам питания, световому оборудованию.

 
Опции темы
Непрочитано 24.01.2010, 03:01  
Falconist
Супер-модератор
 
Аватар для Falconist
 
Регистрация: 08.09.2007
Адрес: Kyiv, Ukraine
Сообщений: 7,979
Сказал спасибо: 427
Сказали Спасибо 3,913 раз(а) в 1,685 сообщении(ях)
Falconist на пути к лучшему
По умолчанию Двухступенчатый импульсно-линейный ЛБП

В принципе, вопросы мощных импульсных блоков питания обсуждались на форуме неоднократно, например:
Двухступенчатый БП для УМЗЧ; ЛБП для души и для работы; Мощный лабораторный блок питания.
Тем не менее, поскольку все эти темы "заговорены" (из-за обилия в них постов выловить полезное сложновато), решил открыть еще одну. Уж извините подлеца...

Давно замыслил сваять себе мощный ЛБП с регулировкой от 0 до 30 В и с ограничением тока КЗ (регулируемым) до 10 А. Конечно, снять 300 Вт с трансформатора, в принципе, можно, но вот рассеять их на линейном регулирующем транзисторе(ах) - отнюдь не тривиальная задача. На форуме и в Сети "бродит" множество хороших и разных схем импульсных БП подобного типа, и все было бы неплохо, если бы не остаточные ВЧ-пульсации, остающиеся в выходном напряжении "по определению". Так что волей-неволей стопы направились по пути проектирования двухступенчатого БП: первая "ступень" - импульсный преобразователь сетевого напряжения в регулируемое постоянное, превышающее выходное на постоянное значение 3..5 В и вторая "ступень" - линейный стабилизатор, на регулирующем транзисторе которого рассеиваемая мощность при максимальном токе не превысит 30...50 Вт. В этом деле мне очень помогли советы коллег в теме Импульсная зарядка для авто-аккумуляторов (новодел), за что им искренняя благодарность!

Все это была преамбула. Теперь - амбула. Ограничения, которые я ставил сам себе при проектировании (своеобразной "лабораторной работе"):
1. Максимальное использование комплектующих компьютерных БП либо вообще без их доработки, либо с минимальной доработкой.
2. Отсутствие источника дежурного питания (конфигурация АТ), поскольку глубоко убежден, что для источников, не питающих устройства, требующих такового, он нужен лишь в исключительных случаях.
3. Форм-фактор стандартного корпуса компьютерного БП.
4. Возможность использования схемотехники для "гамма"-варианта зарядки для аккумуляторов.

На данном этапе (поскольку вся эта работа была "отдыхом" от основной), разработана только первая "ступень" импульсного преобразователя, которая, тем не менее, может быть и самостоятельным устройством. В последующем (где-то в феврале) выложу и схему линейной "ступени". Конечно же, поскольку "все велосипеды изобретены до нас", на оригинальность не претендую, но тем не менее, узел поддержания разницы напряжений вход-выход линейной "ступени" в явном виде нигде пока что мне не встречался. Не буду настаивать на авторстве, если кто-то из уважаемых коллег "ткнет меня носом" в подобное решение.

Итак, схема (рис.). Обычный хорошо известный полумостовой преобразователь на ШИМ-модуляторе TL494. Напряжение со вторичной обмотки "силового" импульсного трансформатора Т2 выпрямляется мостовым выпрямителем, что позволяет при максимальной длительности импульсов получить выходное напряжение этой ступени до 48 В (есть резерв для более высоковольного варианта блока). Напряжение питания микросхемы снимается со средней точки выходной обмотки. Такое подключение мало известно, но обеспечивает постоянное напряжение, равное половине выпрямленного диодным мостом, т.е., 24 В. независимо от длительности импульсов. Дроссель L3 - опциональный, всего лишь для уменьшения пульсаций выходного напряжения.

В TL494 задействованы оба усилителя: как выводы 1, 2 для стабилизации напряжения, так и 15, 16 для ограничения тока КЗ. Последняя цепь, как я полагаю, все равно полезна в случае пробоя линейного регулирующего транзистора (даже палка раз в год стреляет), несмотря на предполагаемое введение в линейный стабилизатор ограничителя выходного тока. Вот такая двойная защита. Токоизмерительным резистором является R35, падение напряжения на нем в отрицательной относительно общего провода полярности сравнивается с опорным напряжением, задаваемым подстроечным резистором R8. Может показаться странным, что основной конденсатор фильтра С20 стоит только перед токоизмерительным резистором, а после него - С23 всего на 1 мкФ. К этому решению привели результаты симулирования в Мультисиме. Если увеличить емкость С23, даже до 100 мкФ, на токоизмерительном резисторе начинают выделяться пульсации, связанные с током его заряда. И пошли-поехали скачки напряжения и нестабильность в цепи регулирования тока (свист!!!). Это же симулирование показало, что емкость конденсатора корректирующей цепочки между 3-м и 16-м выводами достаточна всего 47 пф!!! Иначе усилитель будет "дубово" реагировать на перегрузку по току.

Теперь о схеме стабилизации напряжения. Цепь, идущая на 1-й вывод (R1R12) - стандартная, с выхода импульсного преобразователя, а вот опорное напряжение для 2-го вывода берется не с 12-го вывода (Uref = 5 В), а с выхода линейного стабилизатора. Однако, резистор R5 этого делителя (R5R11) "подперт" на уровне примерно 0,3 В дополнительным стабилизатором напряжения на германиевом диоде VD1. Казалось бы, можно обойтись банальным делителем между Uref и землей, но тогда его сопротивление (даже сотни ом) будет существенно влиять на разницу напряжений между входом и выходом линейной "ступени", которая будет снижаться с увеличением выходного напряжения. А с диодом "дельта U" - просто замечательно линейная во всем диапазоне выходных напряжений. Кремниевый диод (при уменьшении коэффициента деления делителей R1R12 и R5R11, равный по схеме 1:10) тоже не подойдет, т.к. напряжение на 1-м и 2-м выводах при максимальных выходных напряжениях выйдет за пределы 5 В, допустимых по даташиту. В крайнем случае можно ставить диод Шоттки и то эти напряжения будут на пределе...

Теперь об обмотке ІІІ, отсутствующей в трансформаторах БП. Она предназначена для организации двухполярного питания операционных усилителей линейной "ступени" напряжением +/- 10 В. Для нее трансформатор придется немного доработать. Отпаять от выводов провода "5-вольтовой" обмотки и распаять "косу" (обычно там по 3 провода). Найти в "косе" и отпаянных концах по два провода "звонящихся", которые подпаять назад к этим же выводам и вывести их отдельной "косичкой", а оставшиеся провода перекинуть на соседние выводы, к которым подпаяны начала "12-вольтовых" обмоток. К сожалению, в некоторых мощных трансформаторах вторичная обмотка бывает выполнена медной шинкой с отводами. Такие трансформаторы для подобной доработки не годятся. В итоге получаем по две "12-вольтовых" обмотки с промежуточными отводами (которые используются для питания кулера) и изолированную от них 20-вольтовую со средней точкой. Что нам и требовалось.

А теперь вопросы:
1. Есть ли в схеме "ересь" и, если есть, то где?
2. Можно ли что-то улучшить, дополнить?
3. Какие функции еще были бы нужны?
4. Ну, и вообще, какие будут мнения?
Миниатюры:
Нажмите на изображение для увеличения
Название: БЖ.GIF
Просмотров: 6709
Размер:	52.8 Кб
ID:	3944  
Реклама:
__________________
Выслушай и противную сторону, даже если она тебе и противна!..

Последний раз редактировалось Falconist; 26.11.2011 в 19:08.
Falconist вне форума  
Сказали "Спасибо" Falconist
alexar_50 (06.01.2015)
Непрочитано 24.01.2010, 06:19  
Picman
Прописка
 
Регистрация: 29.06.2005
Сообщений: 153
Сказал спасибо: 111
Сказали Спасибо 46 раз(а) в 32 сообщении(ях)
Picman на пути к лучшему
По умолчанию Re: Двухступенчатый импульсно-линейный ЛБП

Сообщение от Falconist Посмотреть сообщение
узел поддержания разницы напряжений вход-выход линейной "ступени" в явном виде
Посмотрите, пожалуйста, этот материал: Радио №3, 2003год, стр.24
Picman вне форума  
Непрочитано 24.01.2010, 06:31  
Falconist
Супер-модератор
 
Аватар для Falconist
 
Регистрация: 08.09.2007
Адрес: Kyiv, Ukraine
Сообщений: 7,979
Сказал спасибо: 427
Сказали Спасибо 3,913 раз(а) в 1,685 сообщении(ях)
Falconist на пути к лучшему
По умолчанию Re: Двухступенчатый импульсно-линейный ЛБП

Уважаемый Picman, этот материал я прорабатывал, когда проектировал "свой" блок. Совершенно другие компоненты, с совершенно другими входами-выходами. О "явном" виде я вел речь применительно к TL494.
__________________
Выслушай и противную сторону, даже если она тебе и противна!..
Falconist вне форума  
Непрочитано 24.01.2010, 07:36  
gikart
Временная регистрация
 
Регистрация: 06.04.2008
Сообщений: 55
Сказал спасибо: 1
Сказали Спасибо 4 раз(а) в 4 сообщении(ях)
gikart на пути к лучшему
По умолчанию Re: Двухступенчатый импульсно-линейный ЛБП

Сообщение от Falconist Посмотреть сообщение
Теперь об обмотке ІІІ, отсутствующей в трансформаторах БП. Она предназначена для организации двухполярного питания операционных усилителей линейной "ступени" напряжением +/- 10 В.
Если использовать недорогие и недифицитные LM358, надобность в 2-х полярном источнике отпадет.ИМХО.
gikart вне форума  
Непрочитано 24.01.2010, 15:18  
Falconist
Супер-модератор
 
Аватар для Falconist
 
Регистрация: 08.09.2007
Адрес: Kyiv, Ukraine
Сообщений: 7,979
Сказал спасибо: 427
Сказали Спасибо 3,913 раз(а) в 1,685 сообщении(ях)
Falconist на пути к лучшему
По умолчанию Re: Двухступенчатый импульсно-линейный ЛБП

Сообщение от gikart Посмотреть сообщение
Если использовать недорогие и недифицитные LM358, надобность в 2-х полярном источнике отпадет. ИМХО.
Но лучше они все-таки работают с двухполярным питанием.

В принципе, эта доработка трансформатора действительно опциональная. Я всего лишь попытался "выжать" из схемы формата АТ все ее потенциальные возможности по максимуму. Даже организацию 2-полярного питания без дежурки. Перепаять десяток проводков по-всякому проще, чем громоздить дежурку. Кому-то такой подход пригодится, кто-то его использовать не будет...
__________________
Выслушай и противную сторону, даже если она тебе и противна!..
Falconist вне форума  
Непрочитано 24.01.2010, 16:15  
domowoj
Почётный гражданин KAZUS.RU
 
Аватар для domowoj
 
Регистрация: 09.12.2007
Адрес: Новосибирск
Сообщений: 1,024
Сказал спасибо: 10
Сказали Спасибо 70 раз(а) в 63 сообщении(ях)
domowoj на пути к лучшему
По умолчанию Re: Двухступенчатый импульсно-линейный ЛБП

Сообщение от gikart Посмотреть сообщение
Если использовать недорогие и недифицитные LM358, надобность в 2-х полярном источнике отпадет.ИМХО.
Для получения нулевого вых U необходим минус питания для любого ОУ,
даже не большой.

Впринципе, в приведенной Фалконистом схеме, если отвязать вспомогательный источник питания от земли и привязать его к + 3...33 можно для питания ОУ обойтись и +-10_вольтами
__________________
И на камнях растут деревья!

Последний раз редактировалось domowoj; 24.01.2010 в 16:23.
domowoj вне форума  
Непрочитано 27.01.2010, 17:28  
Falconist
Супер-модератор
 
Аватар для Falconist
 
Регистрация: 08.09.2007
Адрес: Kyiv, Ukraine
Сообщений: 7,979
Сказал спасибо: 427
Сказали Спасибо 3,913 раз(а) в 1,685 сообщении(ях)
Falconist на пути к лучшему
По умолчанию Re: Двухступенчатый импульсно-линейный ЛБП

Ну, вот что (в первом приближении!!!) получилось у меня с линейным стабилизатором. Потому и нет номиналов. Цепи, показанные синим - те же, что имеются в импульсном БП. На данной схеме показаны только для лучшего ее понимания. Токоизмерительный резистор R6 - общий как для импульсной, так и для линейной части (там он обозначен как R35).

Усилитель ошибки по напряжению - DA1.3, по току - DA1.1. Регулирующие транзисторы соединены по схеме Шиклаи, что позволяет уменьшить падение напряжения на них по сравнению со схемой Дарлингтона (соответственно, и потребную разницу напряжений между входом и выходом). Номинал резистора R14 численно равен значению опорного напряжения, а R13 - максимальному выходному напряжению (например, 33 кОм).

Измеритель тока выполнен на DA1.2.

Источник опорного напряжения отрицательной полярности выполнен на DA2. ОУ DA1.3 с единичным коэффициентом усиления инвертирует опорное напряжение в положительную полярность для нормальной работы DA1.1.

Дополнительный источник напряжения на выпрямителе VD4-5VD10-11С6D12, питаемый через конденсаторы С2 и С3, обеспечивает надежное закрывание транзистора VT2, а подключение резистора R7 к общему минусу - такое же надежное закрывание VT4, что позволяет надеяться на стабильную работу в области выходных напряжений, близких к нулевым.

Вот, вроде бы, и основные моменты. Вопросы к уважаемым коллегам - те же, что и в первом посте.
Миниатюры:
Нажмите на изображение для увеличения
Название: БЖ2-Lin.GIF
Просмотров: 3017
Размер:	29.0 Кб
ID:	4089  
__________________
Выслушай и противную сторону, даже если она тебе и противна!..

Последний раз редактировалось Falconist; 28.01.2010 в 21:17.
Falconist вне форума  
Эти 2 пользователя(ей) сказали Спасибо Falconist за это сообщение:
alexar_50 (06.01.2015), Mavric (23.03.2011)
Непрочитано 27.01.2010, 17:56  
AndreiVV
Гражданин KAZUS.RU
 
Регистрация: 29.06.2006
Сообщений: 638
Сказал спасибо: 36
Сказали Спасибо 55 раз(а) в 40 сообщении(ях)
AndreiVV на пути к лучшему
По умолчанию Re: Двухступенчатый импульсно-линейный ЛБП

вот может чем поможет
Вложения:
Тип файла: pdf 166563.pdf (94.0 Кб, 2111 просмотров)
AndreiVV вне форума  
Непрочитано 27.01.2010, 18:27  
Falconist
Супер-модератор
 
Аватар для Falconist
 
Регистрация: 08.09.2007
Адрес: Kyiv, Ukraine
Сообщений: 7,979
Сказал спасибо: 427
Сказали Спасибо 3,913 раз(а) в 1,685 сообщении(ях)
Falconist на пути к лучшему
По умолчанию Re: Двухступенчатый импульсно-линейный ЛБП

Спасибо, AndreiVV, за информацию, но когда глянул схему - взялся за голову. Наворочено по самое "не хочу". Главное - не совсем понятно применение полевых транзисторов как в высоковольтной части, так и в качестве регулирующего. На повышение КПД импульсного преобразователя наличие полевиков влияет минимально. (всего пара ватт экономии). Зато пришлось ваять дежурку, на которой эта "экономия" и потерялась. А для линейной регулировки - какая, в принципе, разница, на чем будет рассеиваться мощность - на канале полевика или на коллекторном переходе биполярника?

По принципам системотехники каждый элемент системы не должен быть хорошим максимально, а ровно настолько, насколько это нужно для работы всей системы.
__________________
Выслушай и противную сторону, даже если она тебе и противна!..
Falconist вне форума  
Непрочитано 28.01.2010, 02:05  
AndreiVV
Гражданин KAZUS.RU
 
Регистрация: 29.06.2006
Сообщений: 638
Сказал спасибо: 36
Сказали Спасибо 55 раз(а) в 40 сообщении(ях)
AndreiVV на пути к лучшему
По умолчанию Re: Двухступенчатый импульсно-линейный ЛБП

Я тоже раньше хотел собрать такой гибрид на основе БП от ПК, но из за отсутствия времени собрал линейный на 0-24В 3А и не жалею, очень редко когда нужно больше 1А, а если и нужно больше, то есть переделанный АТ БП на 12В, 10А держит без особых усилий. А схему я нашел кажется на pro-radio.ru вроде как от заводского БП HY3020. Есть подобная схема только на HY5020. А схему я дал для того чтобы посмотреть линейный стабилизатор.
AndreiVV вне форума  
 

Закладки
Опции темы

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход


Часовой пояс GMT +4, время: 21:15.


Powered by vBulletin® Version 3.8.4
Copyright ©2000 - 2020, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot