Мощный лабораторный блок питания

[AVK74]

Возможно я и неправильно понял.
Какой контроллер может обеспечить "релейный" режим? Или это собственная идея?

[falkonist]

Ну, навскидку КА3525 - 10-я нога, или LT1182 6-я нога "ShutDown", или по-нашенскому "Затык".

[Yuri222]

Господа, ну почему же вас не устраивает ограниченный диапазон регулировки ШИМ? Ну подумаешь, при малой нагрузке он не даст низкое напряжение! Так ведь и ток небольшой, и последующий линейный стабилизатор не перегреется. Ну можно бы сделать отвод от вторичной обмотки транса и получить 2 диапазона регулировки выходного напряжения.

Не понял, а зачем делать зазор в сердечнике двехтактного преобразователя компьютерного БП при перемотке? Если входит в насыщение - значит, плохо рассчитан, добавить витков или увеличить сердечник. А симметрирование полуволн происходит автоматически благодаря конденсатору 1-2 мкф, включенному последовательно с первичной обмоткой. А я бы переделал первичную часть комп. БП следующим образом: поставил бы один конденсатор-электролит на 300-500 мкф х 400 вольт, а второй конец первичной обмотки (который не подключен к силовым транзисторам)подключил бы к двум пленочным кондерам 1 мкф х 250 вольт. При этом свободный вывод одного кондера идет на землю, а другого - к "+" сетевого электролита (т.е. к +300В).

[urry]

Не понял, а зачем делать зазор в сердечнике двехтактного преобразователя компьютерного БП при перемотке? Если входит в насыщение - значит, плохо рассчитан, добавить витков или увеличить сердечник..

Мы говорим о использовании готового БП, где все уже рассчитано. Мне удалось сжечь пару транзисторов, когда делал без зазора.

[pinco]

Тут меня не было денек , теперь постараюсь ответить как я вижу по порядку :
от krian :Но Вы уходите от ответа. Раз уж вы затеяли здесь этот разговор о квазирезонансных преобразователях (КРП), дайте ссылку на лабораторный блок питания с КРП. И объясните, зачем он нужен в лабораторном блоке? А то ведь эти непутевые иностранцы до сих пор городят силовые трансформаторы на 50Гц и, самое смешное, стыдно даже Вам сказать, секции этих трансформаторов переключаются механическими реле ...
Ответ : А когда разговор подошел к резонансным то велся вообще , а не о лабораторных , конкретно типов лабораторных я не знаю , а имел возможность ознакомиться и разрабатывть просто источники на таком-то принципе на такую-то мощность , об отнесении их к лабораторным или нет как - то не думалось .
krian:
А я вот что думаю.
У КРП колокольный импульс с постоянной длительностью. Чтобы уменьшить выходное напряжение в 10 раз придется в 10 раз уменьшить частоту этих импульсов. Так что мегагерцы уже не получаться. И получиться ЧИМ...
Ответ : А вот и в корне неверно так как нельзя изменять частоту возбуждения больше 10-15 процентов максимум от той что определена элементами контура L катушки транса , его вых емкостью с вых емкостями транзисторов ,реактивностями доп элементов , иначе потери на прокачку на гораздо большей или гораздо меньшей частоте приведут к большим реактивным потерям и попросту вы будете вместо резонансного легкого возбуждения раскачивать реактивные сопротивления с потерями , да и не в резонансе контур уже не так легко возбудить .Также в зависимости от вида резонанса выгоднее возбуждать и стабилизировать это разными способами - резонанс тока за счет небольшого увода частоты плюс шим обычная , а резонанс напряжения легко управляется и обычным шим возбуждающими импульсами без увода частоты возбуждения .
krian :
Если в обычном ключевом преобразователе применить полевик с Ron=30мОм (это такой, средненький). Потери на таком ключе при 10А составят 3W. При мощности блока в 300W это 1%. Самые большие потери будут на возвратном диоде 0,5В*10А=5Вт. Чтобы избавиться от сквозных токов через диод, можно подключить его к отводу дросселя. Еще лучше, хотя и сложнее - вместо диода такой же ключ - синхронный выпрямитель. Но даже с диодом в привычном включении кпд такого преобразователя превысит 90%, учитывая, что ключ открыт не постоянно и диод тоже. Кстати, в КРП тоже будут диоды (наверно даже 2) и на них будут самые большие потери. И чем больше частота, тем больше потери. Так зачем человеку городить КРП и усложнять себе жизнь?...
Ответ : В КРП - про потери - вот как раз то от них и отталкивались люди когда думали как от них освободиться и одновременно повысить частоту - ведь потери это и есть прокачка всех реактивностей схемы и в обычных преобр все направлено на гашение от них этих самых резон эффектов - вспомните сами , а в резон и квазирезон наоборот- эти реактивности помогают и не мешают работе рабочего контура и незачем дополнительно тратить энергию на загашениэ паразитных реактивностей - в контуре они составляющие этого контура и работают вместе с ним .
krian :Теперь о токовом управлении. Ограничить ток ключа на стадии развития может любой IR-овский драйвер с соответствующим входом для подключения токового датчика.
Ответ : В коне неверно потому что токовая защита этих драйверов рассчитана на только срабатывание , а вот возвращение из этого режима у всех них медленное и соизмеримо с периодом тактовым , практически она получается медленной , и потом если у вас полумост то нужно синхронно отключать оба драйвера в обоих плечах , иначе пока один сработает , второй не успев сработать и на нем исчезнет надвигавшийся перегруз потому что один из них уже сработал , в течении нескольких тактов однополярно соединяет со своим плечом транс , пока второе плечо восстанавливается , идет подмагничивающий транс переходной процесс, при мощностях до 50 ватт с этим "писком" и насилованием транса можно мириться , установив вдвое-втрое мощнее компоненты , но когда моща за 300 ватт или 800ватт , то это уже заметно "корежит" транс да и о ровной работе такого преобразователя можно забыть , я делал установку на 800 ватт , по обычной схеме , полумост , частота 100 кГц , драйверы IR2121 с токовой защитой использовал в таком режиме как и вы хотели (но вероятно сами не пробовали) ,но установка не могла дать более600 ватт ииз-за неодинаковости срабатывания этих защит в драйверах и пару раз даже раслалялся вых транс при этом до дымка , не говоря уже о "грязной" , неровной работе с пищанием .Изменения каких только можно элементов влияющих на такую защиту и многократное штудирование докум относящейся к этим драйверам толку не принесло , ведь сама проблема в том как раз ,как именно эта самая защита в этих драйверах срабатывает и как именно обратно из срабатывания она возвращается .В конце концов выключил я ее совсем на обоих драйверах -- о чудо , писк исчез совсем , а установка стала напругу нормально держать и работа по ровная по осциллограммам .Перед тем как выводить на полную мощность конечно сделал обычный токовый датчик-транс на одном витке от выхода импульсника и завел это в шим схему в место параллельно действию оос от вых напряжения , после испытания на перегруз и кз на разных мощностях это все работало четко и безотказно , а все потому что за период все стало отрабатываться - и токи отслеживать и перегруз .

Кстати о регулируемости двухтактников - регулируется напруга от5 вольт до 870 вольт одним переменным резистором , нагрузка также может от макс до нуля изменяться - все нормально регулируется при этом - если пересчитать выход под случай для AKV74 то получится что напруга его должна легко регулироваться от 35 или 30 вольт до 0.2 вольт точно , уж до 0,5 вольта гарантированно - ну и чтож мудрить-то , делайте спокойно на двухтактнике .

от krian :Такой подход оправдан для преобразователей с прерывистым током дросселя и релейным принципом работы (или ЧИШИМ), например, МС33063, ADP3000. Так я, если Вы внимательно читали, два раза акцентировал внимание участников, что именно такая модуляция, а не ШИМ более всего подходит для широкорегулируемых блоков питания. Но свойства токовых ограничителей в микросхемах МС33063, ADP3000 весьма посредственны. У МС33063 уже при ~120мВ начинает гулять частота и скважность и только после ~327мВ генерация срывается.
Ответ : Да не используйте вы этот дешевый ширпотреб , невозможно хороших параметров добиться , посмотрите лучше микрухи у LT или MAXIM - там уж если что пишут в DATASHEET так точно будет выдержано .

[Yuri222]

Вставлю свои 5 копеек по поводу резонансных преобразователей. Практики по ним у меня 0, только читал литературу. Так что больно не пинайте. Проблема их применения в регулируемом лабораторном БП мне видится в том, что невозможно удерживать этот режим при сильно изменяющейся нагрузке. Т.е. если выходное напряжение, скажем, 25В и ток Х+- сколько-то процентов - то все ОК. При малой нагрузке уже резонанс не получается. Также и с перестройкой выходных напряжений ИМХО. Но при малых нагрузках (когда уже не резонансное преобразование), ИМХО и помех, и нагрева не так будет и много. А при больших нагрузках зато имеем резонансное преобразование со всеми ему присущими прелестями - малыми помехами, облегченной работой силовых элементов. А на выходе стоит вторичный линейный стабилизатор, который нам и обеспечит красивые параметры устройства в целом. Как вам такое? что скажут профи? Единственно, в чем не уверен - диапазон перестройки вых. напряжения первичного резонансного преобразователя.

[pinco]

Вставлю свои 5 копеек по поводу резонансных преобразователей. Практики по ним у меня 0, только читал литературу. Так что больно не пинайте. Проблема их применения в регулируемом лабораторном БП мне видится в том, что невозможно удерживать этот режим при сильно изменяющейся нагрузке. Т.е. если выходное напряжение, скажем, 25В и ток Х+- сколько-то процентов - то все ОК. При малой нагрузке уже резонанс не получается. Также и с перестройкой выходных напряжений ИМХО. Но при малых нагрузках (когда уже не резонансное преобразование), ИМХО и помех, и нагрева не так будет и много. А при больших нагрузках зато имеем резонансное преобразование со всеми ему присущими прелестями - малыми помехами, облегченной работой силовых элементов. А на выходе стоит вторичный линейный стабилизатор, который нам и обеспечит красивые параметры устройства в целом. Как вам такое? что скажут профи? Единственно, в чем не уверен - диапазон перестройки вых. напряжения первичного резонансного преобразователя.

Да в общем-то все верно за исключением невозможности удерживать резонансн режим при сильно изменяющейся нагрузке - при малой нагрузке резонанс никуда не девается - рабочий при этом контур просто слабо возбуждается , но он все же есть .Применение резонансного в качестве лабораторного - а почему бы и нет , ведь если кому-то не удается непосредственно сделать регуляцию на самом контуре это не значит что ее нельзя сделать в принципе -- так сделайте ее в других цепях , выходных например - после контура ставится индуктивность для приведения Z вых цепей примерно к Z контура - как вариант - можно регулировать ее индукт сопротивление подмагничиванием - и получим регуляцию на общем выходе , или к примеру само силовое постоянное ннапряжение от которого контур возбуждается - никто не мешает его не сразу от выпрямителя сетевого гнать в контур а тоже регулировать - опять можно тоже получить и таким путем широкую регуляцию , способов-то в общем много существует .

[Yuri222]

... к примеру само силовое постоянное напряжение от которого контур возбуждается - никто не мешает его не сразу от выпрямителя сетевого гнать в контур а тоже регулировать - опять можно тоже получить и таким путем широкую регуляцию ...

Как вариант - использовать на входе корректор коэфф. мощности и регулировать его выходное напряжение, скажем, вольт от 350 до 450? Только обратные связи правильно рассчитать, чтоб все красиво и без возбуждения фунциклировало...

[krian]

[quote="falkonist"]

Двухтактник нельзя сделать регулируемым в широких пределах без значительного усложнения.

Не знаю, как там какой "народ" делает.
Чтобы получить широкий диапазон регулирования в двухтактной схеме, нужно чтобы паузы между импульсами имели нулевой уровень. В мостовой схеме это достигается одновременным открыванием нижних ключей (верхние закрыты). В полумостовой должен быть предусмотрен дополнительный ключ, который на период паузы закорачивает либо нагрузку, либо трансформатор. Иначе э.д.с. самоиндукции будет давать выбросы, которые будут мешать правильному регулированию, т.к. паузы не будут иметь нулевого уровня.

[krian]

AVK74.
Упрощенная схема понижающего преобразователя с синхронным детектором показана на рисунке.

Когда верхний ключ закрывается, вместо диода открывается нижний. Нужно только учитывать «подводные камни».
Во-первых схема не избавлена от сквозных токов, поскольку транзисторы можно открывать управляющим сигналом с необходимыми задержками, а параллельный диод все равно будет управляться изменением полярности. Поэтому в момент открывания верхнего транзистора, нижний диод будет закрываться с некоторой задержкой. (имеется в виду, что ток дросселя непрерывающийся).
Во-вторых. Эта схема будет правильно работать только при непрерывающихся токах дросселя. Иначе, если ток дросселя станет равным нулю, а нижний ключ останется открытым, то конденсатор будет разряжаться через цепь дроссель нижний ключ. Это накладывает ограничения на диапазон регулирования и диапазон нагрузок при какой-то конкретной индуктивности дросселя. Чтобы не было такого эффекта, нужно отслеживать ток дросселя и закрывать нижний ключ при подходе тока к нулю. Например, для этой цели можно использовать дроссель с дополнительной обмоткой. Но тогда схема усложняется, т.к. при непрерывном и прерывистом токах алгоритмы управления ключами будут несколько отличаться.

-- Прилагается рисунок: --