Лабораторный блок питания с защитой от перегрузки

[Wlad1453]

еще раз повторю: расчетное падение 0,5 Вольта, а не 0,44 Вольта, которые вы неизвестно откуда взяли.
ссылку давал Фалконист. и для полного понимания, в том числе про расчет токового резистора, надо читать всю тему

Если уж быть точным, то максимальное падение напряжения на шунте при приведенных номиналах может быть 0,486 В, но никак не 0,5.

А вот и слова автора про падение напряжения на шунте:

-----------------------------------------------------
olegrmz
Отправлено 29 Ноябрь 2010 - 18:45
-------
куко (29 Ноябрь 2010 - 18:41) писал:

И еще для тока 4 Ампера наверно надо изменить номинал с 0,33 ома на другой в сторону уменьшения или он остается таким же?
-------

Не принципиально, хотя лучше чуть уменьшить, можно поставить любой подходящий по мощности резистор и пересчитать делитель R11 R12 R13 чтобы в верхнем положении движка R12 с него снималось напряжение равное падению напряжения на R14 при максимальном расчетном токе.
-----------------------------------------------------------

Про 0,5 там и слова нет. Про 0,5 - это видимо вы далее в ветке рассуждаете. Кстати вы там еще о выделении большой тепловой мощьности на шунте упомянули. Это как раз то с чего я начал.

[Wlad1453]

Если хотите измерять ток без шунта, то используйте амплитуду пульсаций после выпрямителя в чистом виде, без всяких там опорных обмоток. Например, как по приведённой схеме. На аноде D5 - отрицательное импульсное напряжение, пропорциональное потребляемому току. Если, к примеру, при 3А амплитуда пульсаций 6В, то легко выбрать соотношение R1/R2 для открывания транзистора Q1, который включит триггер защиты ...

Идея - супер!! Можно попробовать и так сделать. Если верить формулам, то амплитуда пульсации прямо пропорциональна току через фильтр.

Единственная оговорка, это то, что амплитуда напряжения после выпрямителя и амплитуда пульсаций все-таки зависят от величины сетевого напряжения. Однако если принять, что сетевое напряжение может изменяться +/- 10%, то такая точность вполне подходит для защиты по току.

А картинки Ваши из какой программы? Протеус?

[Wlad1453]

Wlad1453, идея замечательная.

Спасибо за Ваш коммент!!

Думаю, правильнее, если:
- обмотки идентичные,

- было бы, конечно, хорошо, но я думаю, что и с различными тоже будет работать. Нужно только делители так расчитать, чтобы на обоих входах ОУ одинаковое напряжение было. Оно будет меняться с измененнием сетевого.

-на диф.усилок снимать с обмотмок, до диодов,

- вот чесное слово, на работу ехал сегодня, та же идея в голову пришла. До выпрямителя там практически никаких проблем нет. Пульсации неизмеримо меньше, форма почти идеальная синусоида. Сигналы можно в любой точке сравнивать.

-решить, стоит ли экономия долей или единиц ватт подобных затрат.

- вот это, пожалуй, самый главный вопрос.... Но почему бы и нет, если можно найти относительно простое решение.

в какой-нибудь схеме на МК с АЦП

Можно, кстати, очень элегантный алгоритм придумать. Можно достаточно легко определять фазу, например при переходе через "0", и со сдвигом 45° производить замеры по обоим каналам. Быстродействие составит тогда около 2,5 мС. Вобщем при переходе на МК открываются совершенно другие возможности.

[Starichok51]

если уж так придираться к точности произведения 0,33 на 1,5, то тогда еще вспомним о разбросе номиналов резисторов. и тогда при токе в 1,5 Ампера мы получим великое множество падений на этом резисторе.
а про 0,5 Вольта в теме упоминалось, думаю, не однократно.
воля ваша, операционник может хорошо работать и при напряжениях, гораздо меньших 0,5 Вольта. можете для себя выбрать даже 0,1 Вольта, и пересчитать делитель на это напряжение. и соответственно рассчитать токовый резистор.

[Wlad1453]

если уж так придираться к точности произведения 0,33 на 1,5, то тогда еще вспомним о разбросе номиналов резисторов. и тогда при токе в 1,5 Ампера мы получим великое множество падений на этом резисторе.

Я подругому считал. Падение напряжения на R11, R12, R13 при срабатывании ограничителя должна быть при максимальном токе = (12В + Vшунта). При этом падение на R12, R13 должно быть = Vшунта. При выбранных номиналах резисторах это условие выполняется при Vшунта= 0,486В и, соответственно токе Iнагр=1,47А.

а про 0,5 Вольта в теме упоминалось, думаю, не однократно.
воля ваша, операционник может хорошо работать и при напряжениях, гораздо меньших 0,5 Вольта. можете для себя выбрать даже 0,1 Вольта, и пересчитать делитель на это напряжение. и соответственно рассчитать токовый резистор.

Думал про ЭТО... Ну не очень мне нравится шунт как таковой. Особенно в минусовом проводнике.

Кстати у схемы, в которой шунт 0,33, на мой взгляд одна особенность есть. А именно: ветка опорного напряжения для ОУ DA1.1(регулятора напряжения) подвешена к выходу ОУ DA1.2 (ограничителя тока). При этом ток через R5,R6 протекает также через внутреннее сопротивление Rsc и открытый выходной транзистор Q6/Q5 (см. даташит на LM124/324). Согласно тому же даташиту падение напряжения на Rsc-Q6 при питающем напряжении 30В и полностью открытом Q6 составляет около 4 В. При 12В, видимо, около 2В. Все бы ничего, но при этом несколько страдает температурная стабильность опорного напряжения для DA1.1. Стоило для этого делать двойную стабилизацию напряжения на VT1 и VR1? Я бы предложил R5 на +12В посадить, а выход DA1.2 подключить к R6 через диод Шотки.

[tanq]

Вопрос-то был не про это, ужасна или не ужасна схема, а про то, можно ли для ограничения тока использовать эффект падения напряжения на "рабочей" обмотке.

Да можно, естественно. Только придется извратиться, потому что это падение будет нелинейно зависеть от нагрузки. Я сразу дал окночательный ответ: схема будет неудобна в использовании, даже если и заработает. Сам делал подобные хитрые схемы. Они работали, но плохо. В схеме с "усиленным линейным стабилизатором" защита от перегрузки и так есть за счет испольования встроенной защиты стабилизатора. Вот только лабораторные БП делают не так, а по-нормальному - на операционниках. О чем и говорилось. Схем в сети полно подобных. Остается лишь выбрать НОРМАЛЬНУЮ и спаять.

[Yurkin2007]

амплитуда пульсаций все-таки зависят от величины сетевого напряжения

Если амплитуда пульсаций гораздо меньше выпрямленного напряжения (типа единицы вольт при 20В - 40В выпрямленного), то она не зависит от сетевого напряжения. Определяется величиной тока и ёмкостью фильтра. Если величина ёмкости не плывёт от температуры, приложенного напряжения и времени старения, то можно довольно точно измерить потребляемый ток.

А картинки Ваши из какой программы? Протеус?

MS Excel + PaintBrush, DipTrace

[Wlad1453]

И его, в принципе, можно еще снизить.
Wlad1453, Вы считаете милливольты, а падение напряжения на регулирующих элементах Q1, IC1 в вашей схеме - ой, как немалО. Для LM317 минимальная разность напряжений Вход-Выход должна быть не менее 3В. Плюс 0,6В на эмиттерном переходе Q1.

Если правильно помню, то у меня на всей этой конструкции около 2,5 В при максимальном токе. Как я уже говорил допускается несколько КРЕНок параллельно ставить, тогда будет только 2,2В.

Воспользуйтесь схемой регулирования VT2...VT4 от упомянутого и уже обсуждаемого здесь "Простой И Доступный Бп 0...50В". При такой схемотехнике падение напряжения на собственно регуляторе - минимально. Допускается - порядка вольта - полутора.

Согласен. Идея безусловно хорошая. Надо подумать.

Но никак я не пойму, почему большинство так на линейные регуляторы ополчились??? Коэфф. стабилизации у них достаточно большой. По напряжению это 0,01%, т.е. при 24В это 2мВ, по току 0,1%, т.е. при максимальном токе падение напряжения не более 20мВ. Встроенная защита по току, встроенная защита от перегрева. Меня, например для ЛБП это вполне устраивает.

Повышение тока нагрузки можно рассматривать как уменьшение сопротивления нагрузки на обмотку транса. Чисто активное сопротивление вторичной обмотки транса мало будет влиять на выходное напряжение. Здесь изменятся условия трансформации, и начнет сказываться влияние первичной обмотки. Следовательно, изменятся напряжения и на остальныз обмотках транса. Вопрос, в какой степени? Если Вы уже провели эксперименты и у Вас есть данные, поделитесь. Народу будет проще давать советы.

Это идея. В выходные проведу смелый эксперимент.

А пока - чисто дискуссия: чей велосипед лучше. Лично мне пока больше нравится вЕлик "Простой И Доступный Бп 0...50В" (не рассматривая импульсники).

Мне тоже нравится. Но вот есть конкретный транс и он выдает при максимальном токе и моей схеме (верхняя часть) ровно 24В. Т.е. на шунт уже практически не хватает.. Ну не выбрасывать же его!

Да и просто интересно, можно ли так нагрузку мерить?!

[Starichok51]

Я подругому считал. Падение напряжения на R11, R12, R13 при срабатывании ограничителя должна быть при максимальном токе = (12В + Vшунта).

строго говоря, вы правы на счет падения на делителе.
я уже и не знаю, по какой версии вы смотрели, но в последних версиях делитель R16, R17, R18. и около R16 и R18 помечено, что их следует подбирать для настройки максимального и минимального тока.
говоря о расчетных 0,5 Вольта, я не имел в виду точное соблюдение этого значения. тем более, как я уже сказал, резисторы имеют разброс номинала.
то есть, не ток рассчитывается по номиналам, а номиналы подбираются под требуемый ток.
выход ОУ нельзя включать через диод, даже через Шоттки. иначе на диоде будет падение, и напряжение не снизится до требуемого значения ограничения тока.

[Wlad1453]

КРЕН - это не резисторы. Параллельное включение не даст эффекта снижения падения напряжения. Даст только эффект последовательного выгорания элементов вследствие их неоднородности.

Конечно не даст. И выгорания не произойдет. В даташите такой аппликейшн есть. Правда с выравнивающими резисторами 0,2 Ом, хотя в самой КРЕНке уже есть на выходе 0,1 Ом.

Но это позволит выкинуть мощный транзистор, который съедает 600 мВ. (У меня, правда, германиевый П210 есть - всего 300 мВ)

Если желаете, перешлю схему. С регулировкой от 0В (в остальных, и приведенных здесь, получить на выходе 0В проблематично). Защита - только фиксированное ограничение по току.
Сразу предупреждаю - схема чисто теоретическая. Практически не выполнялась, в симуляторах не моделировалась.

Желаю! Присылайте!
Кстати по схеме в начале поста - можно и от "0" регулировать.

Как интерес - Да. Как средство измерения - Нет. Нужны теоретические выкладки, результаты подтверждающих экспериментов и т.п.

Будут! Promised is promised!