Как убрать пульсации после DC-DC преобразователя

[Slava_shp]

по поводу расчетов. Посоветую книжку Кауфман, Сидман "Практическое руководство по расчету радиоэлектронных схем" в двух томах. Основная сложность твоего расчета в том, что тебе надо знать природу и уровень помехи. По моему проще номиналы подобрать.

[ALEX__A]

по поводу расчетов. Посоветую книжку Кауфман, Сидман "Практическое руководство по расчету радиоэлектронных схем" в двух томах. Основная сложность твоего расчета в том, что тебе надо знать природу и уровень помехи. По моему проще номиналы подобрать.

Природа и уровень помех известны, это основная частота преобразования и её гамоники. С этой точки зрения, для сужения спектра помех целесообразно использовать синусоидальное напряжение в первичных цепях преобразователя или стремится к нему.

С уважением, Алексей.

[Luzkov]

Если F=16 кГц то фильтр расчитывается по простой формуле F=1/RCL (C=1/FRL). Где R сопротивление нагрузки. Кучу каскадов лепить не обязательно. Хватит одного. И F бери с сапасом (5КГц) т.к. по формула даст затухание на уровне 0,7.
Плоховато что на вход меандр подаеш. Это не гормоническое колебание создает очень широкий спектр помех. Желательно подавать апроксимацию синуса. Но это как получится.
Можно смело обойтисьи одним мостом, но тогда в 2 раза возрастет уровень пульсаций. Т.е фильтр в 2 раза больше будет (что не мудро делать).
Керамику на диоды вешать не обязательно вешай в паралеь электролитам.
Фильтр на землю не ставь, глупо. Лучше фиритовое колечко на проводок.

[ALEX__A]

Можно смело обойтисьи одним мостом, но тогда в 2 раза возрастет уровень пульсаций. Т.е фильтр в 2 раза больше будет (что не мудро делать).

Использование одного мостового двухполупериодного выпрямителя с обмоткой трансформатора, выполненной с отводом от средней точки, не приведет к возрастанию уровня пульсаций в нагрузке в два раза, поскольку в данной схеме частота пульсаций выпрямленного напряжения 32 кГц.

С уважением, Алексей.

[ALEX__A]

Не пойму - зачем дроссели L2 и L4 переставлять в цепь -15 В ? По моему разумению ток при 2-ух полярном питании движется по трём путям: 1) от +V к нулю, 2) от нуля к -V В, 3) от +V В к -V В.


На рисунке красными стрелками показаны пути движения тока через фильтр плюсового плеча и фильтр нулевого провода. Чёрными стрелками показан путь тока по варианту предлагаемому ALEX_A и Gennadiy-P. В случае отсутствия фильтра нулевого провода пульсирующий ток проходит через Rн2, зачем-то фильтруется фильтром минусового плеча и чистый отфильтрованный поступает на минусовой вывод 2-го моста. Мне ведь нужно чтобы и через Rн2 тоже чистый ток шёл!
По этой же причине тема с фильтрацией линейными стабилизаторами прокатывает лишь для плюсового плеча.

Любой источник напряжения имеет практически нулевое внутреннее сопротивление, поэтому принципиально не имеет значения где устанавливать фильтр, до или после нагрузки. Фильтры одинакого эффективны как в положительном, так и в отрицательном плече.

Чёрными стрелками показан путь тока по варианту предлагаемому ALEX_A и Gennadiy-P. В случае отсутствия фильтра нулевого провода пульсирующий ток проходит через Rн2, зачем-то фильтруется фильтром минусового плеча и чистый отфильтрованный поступает на минусовой вывод 2-го моста. Мне ведь нужно чтобы и через Rн2 тоже чистый ток шёл!

По приведенной выше причине, где бы не устанавливался фильтр его действие распостраняется на всю последовательную цепь, т.е. в Вашем случае на нагрузку минусового плеча будет распостранятся действие фильтра установленного после нагрузки, поскольку цепь замкнута.

Именно поэтому не имеет практического смысла установка фильтра в нулевой ветви БП. Такое схемотехническое решение эквивалентно установки последовательно двух фильтров в минусовом плече двухполярного БП. При этом, фильтр в нулевой ветви будет использоваться как положительной так и отрицательной ветвью, что приведет к повышенному падению напряжения на элементах фильтра.

Уточните подробнее, для какого устройства будет испоьзоваться данный БП.

С уважением, Алексей.

[karat23]

Исходя из всего вышесказанного я пришёл к выводу об изрядной бестолковости первого варианта проекта выходной части своего DC-DC конвертера.
В связи с этим у меня созрел второй вариант DC-DC конвертера, надеюсь более жизненный.
Зацените ка пожалуйста !

[karat23]

Кварцевый генератор на инверторе выдаёт меандр частотой 32768 Гц, который пропускается через 2 интегратора на ОУ DA1.1 и DA1.2 последовательно преобразуясь сначала в пилу, а затем в синусоиду. Через усилитель мощности на комплементарных транзисторах VT1 и VT2 синусоида подаётся на первичную обмотку Т1. Снятый со вторичной обмотки Т1 переменный ток выпрямляется быстродействующими диодами и проходит через фильтр на С6, С7, L1, С8, С9. Интегральный стабилизатор LM317 играет роль активного фильтра, подавляющего пульсации ещё на 80 Дб. Улучшению его фильтрующих свойств служат С10 и С11.
Полученное напряжение 30В расщепляется ОУ DA3 для получения точки искуственного нуля. Конденсаторы С13, С14 так же служат делу снижения уровня пульсаций в нулевом проводе.

P.S. Конвертер собираюсь использовать для питания приёмного тракта IB металоискателя, содержащего около 15-и ОУ.

[ALEX__A]

Использование ОУ для создания точки искуственного нуля подразумевает протекание всего тока нагрузки БП через данный ОУ и оправдано только в устройствах имеющих минимальное энергопотребление.

Использование переменного напряжения синусоидальной формы в первичных цепях преобразователя безусловно положительно отразится на качестве выходного напряжения БП. Однако, в первичных цепях преобразователя, Вы предпологаете использования биполярного БП, что протеворечит Вашим первоначальным требованиям.

Исходя из вышеизложенного, Вам целесообразно остановится на классической схеме выпрямителя двухполярного БП, описанной выше.

Следует отметить, что металлоискатель будет работать в сложной, с точки зрения помех, обстановке, при этом уровень помех, а следовательно и сигналов в цепях металлоискателя будет зачастую существенно выше пульсаций напряжения питания.

С уважением, Алексей.

[Gennadiy-P]

Может вот эту доработаешь. http://rf.atnn.ru/s1/pr-n-hi.html
А то в твоей стабилизация только во вторичке - жутко малый КПД.

Вот эту я тоже повторял. Мне понравилась. Рекомендую. Под свои нужды доведешь. http://rf.atnn.ru/s2/pitb81.html

[karat23]

Использование ОУ для создания точки искуственного нуля подразумевает протекание всего тока нагрузки БП через данный ОУ и оправдано только в устройствах имеющих минимальное энергопотребление.

Потребление устройства как раз не велико, значение 100 мА указано с запасом. Если нужно, то для умощнения нулевого канала применю мощный ОУ или усилитель на транзисторах.

Однако, в первичных цепях преобразователя, Вы предпологаете использования биполярного БП, что протеворечит Вашим первоначальным требованиям.

Организация первичного питания меня мало волнует, если для дела нужно то и там биполярное питание организую. Однако я тут уже дальше посоображал и решил в первичной обмлтке трансформатора сделать отвод от середины. Тогда на этот отвод подаём +V, меняем на схеме местами колектор и эмитер VT2, а точку соединения VT1 и VT2 подсоединяем к -V. Ноль, к которому подключаются неинвертирующие входы ОУ, можно организовать простым резистивным делителем. Таким образом обеспечивается работа конвертера от однополярного источника напряжения.
Далее: 1) За источник первичного напряжения возьму 6 аккумуляторов размера АА; 2)После аккумуляторов поставлю 6-и вольтовый Low Drop Out КРЕН; 3)Питание DC-DC конвертера стабилизированным напряжением и его работа от кварцованного генератора обеспечат стабильность напряжения во вторичной обмотке Т1, при условии стабильности потребляемого тока; 4)Исходя из того, что падение напряжения на LM317 составляет 1,25В (к сожалению не придумали ещё LDO КРЕНов на напряжение 30В), подбираю количество витков вторичной обмотки T1 таким, чтобы при токе нагрузки 100 мА, напряжение на входе LM317 составляло 31,5В.
Большего в борьбе за уровень КПД преобразования здесь никак не сделать.

Следует отметить, что металлоискатель будет работать в сложной, с точки зрения помех, обстановке, при этом уровень помех, а следовательно и сигналов в цепях металлоискателя будет зачастую существенно выше пульсаций напряжения питания.

Насчёт "сложной обстановки" - это правда! Электрические помехи постараюсь убрать качественным экранированием, да к тому же в поле их не так уж много. А вот высокая чувствительность и высокий КУ приёмного тракта потребуют подачи на него качественного питания. Идеальным вариантом было бы питать его от 30-и аккумуляторов типа АА, которые разместить в рюкзаке за спиной. Но это как-то совсем грустно, да и дорого очень.

Gennadiy-P к сожалению предложенные вами схемы DC-DC конвертеров мне не подойдут. Конвертер для питания усилительного тракта в металоискателе должен быть синхронизирован с частотой работы передающего тракта. Кварцевый генератор на DD1 в вышеприведённой схеме конвертера одновременно является тактовым генератором предатчика. Его частота делится на 4 и подаётся на передающую катушку датчика.
Если DC-DC конвертер в металоискателе сделать работающим на некой абстрактной частоте, а тем более применить ШИМ стабилизацию с плавающей частотй - получим в результате полную неработоспособность системы в целом.
Полностью подавить пульсации после конвертера не возможно. Несинхронизированные пульсации наведут помеху в чувствительном усилителе, в тоже время синхронные пульсации он до каког-то уровня своей чувствительности хавает. Передо мной стоит задача получить минимальный уровень пульсаций после DC-DC конвертера, после чего можно будет поднять КУ приёмного тракта металоискателя.

Прошу вас всех обращать внимание только на уровень качества фильтрации пульсаций в моей схеме! Подскажите, как ещё можно его улучшить?