Ограничитель тока заряда конденсаторов

[soladko]

Никому не нравится простота схемы, предложеная мной?

[mikaleus]

Уважаемый soladko, всё-таки у Вашей схемы есть 2 проблемы:
1) это выключение её, при выключении БП (Вы её обозначили, но для ёё решения всё же нужно будет изобретать велосипед).
2) быстрый рост зарядного тока: от фактически закрытого состояния транзистора до состояния источника с током 10А напряжение затвор-исток изменяется не значительно, поэтому желаемой задержки всё-таки не получится.

[glukownet]

Нет, с задержкой всё в порядке. Пока не заряжено до напряжения отсечки - полевик вообще закрыт. А оно может достигать нескольких вольт. Вот затем как раз лучше чтобы побыстрее шло, т.к. полевик может разогреться пока его сопротивление не упало.

Я тоже думал можно чисто на задержке, но т.к. это не намного проще, чем всё же следить за уровнем, то уж лучше и то и другое.

Конденсатор лучше не шунтировать! напряжение на затворе будет ниже и транзистор меньше откроется. Если конечно не стоит задача снижения напр.на затворе из за того что его допустимый уровень мал.

Для медленного заряда и быстрого разряда конденсатора можно поставить в обратную сторону по отношению к зарядному току резистора (резистор большого номинала для медленной зарядки) диод. А параллельно этой всей конструкции разряжающий резистор на исток (например 1К) и конденсатор, чтобы между полупериодами не было разряда времязадающего. При выключении напряжение питания упадет и конденсатор быстро разрядится через диод и разряжающий резистор.
Ток через разряжающий течет всегда. Но в случае больших токов нагрузки он не повлияет на КПД.

В мою схему можно тоже конечно такое добавить, но думаю что время разрядки и так мало (десятки мсек). 1 мкФ выбран чтобы не ставить электролиты. Полевику то ток зарядки времязадающего не важен, у него утечка очень мала. Можно десятки кОм и единицы мкФ.
_______

И ещё. Делать порог на половине рабочего напряжения нельзя. Импульс тока дозарядки всё равно будет очень большой. Поэтому нагрузку надо включать одновременно с замыканием резисторов. Или чтобы она была много меньше зарядного тока. Порог установить с запасом чуть ниже рабочего напр. но задержка всё равно не помешает - импульс полностью будет исключен.

В моей схеме если объединить две обмотки то конденсаторы тоже будут несимметрично заряжаться. Надо или подобрать сопротивления разядные (но что там за формула получается я не разбирался), или объединять конденсаторы в среднюю точку перед ограничителями:

плюс "+" -^-||-^-O-- общий --||-^-O-- "-" минус
O - ограничители. ^ - к нагрузке.

Побочный эффект - на нижнем плече в нагрузке будет сразу полное напряжение, а на верхнем расти постепенно. Но если нагрузку отдельно включать, то это не проблема.

[ldee]

А наверное предложенная мною схема слишком проста для внимания остальных коллег а тем более наименее полезна?

[glukownet]

ldee, нормальная схема. Как раз если реле то уж контакты действительно лучше в первичной цепи делать. Не нужно думать сколько там дальше напряжений присутствует, и контакты одни используются.

Нагрузку заодно подключать тоже оставшимися контактами. А так как пока нагрузка не подключена конденсаторы заряжаются почти симметрично, можно использовать одно реле, как у alexey-b. Два это слишком накладно и менее надежно. Лешче уж несколько дешевых транзисторов навешать.

Если хорошо подобрать стабилитрон, чтобы включалось почти при полной зарядке, но всё же включалось, то импульса почти не будет. Но всё же с задержкой то лучше..

Почему предпочитаю полевики - цена, бесшумность, КПД выше, если ток не очень большой.

А от КЗ все подобные схемы помогают, если предусмотреть коммутацию нагрузки (да и так помогут, но зарядные резисторы будут работать в качестве предохранителей).
___________
vitaly_v_ch Если ограничитель настроить на ток больше максимального рабочего (хотя бы в 2 раза чтобы конденсаторы не слишком долго заряжались, если нагрузка сразу на полную включается), то очень хорошее решение!
Нет проблем с поиском уровня срабатывания, и не будет "зависания" напряжения при зарядке (в других схемах возникает из за делителя из зарядных резисторов + нагрузки). Значит не нужно предусматривать коммутацию нагрузки, если только не критичен постепенный рост напряжения на ней. Кроме того, полезно, если ток потребления жестко ограничен - генератор будет заряжать неизменным током, что также приведет к ускорению зарядки.

Но вот только я лично не знаю схем источников тока, у которых сопротивление стремится к нулю. Ток обычно измеряют всё же на некотором шунте. Но я не разбирался в классической схеме ограничителя на одном полевом транзисторе, там то как получается? Чисто по физике всё равно где-то падение напряжение должно быть. Но если КПД не важен - то сойдёт.

P.S. И ещё запас по зарядному току наверное нужно больше чем в 2 раза. Ведь перед конденсатором пульсации тока большие, а то испортит всю фильтрацию.

[ldee]

Спасибо Glukovnet

[mikaleus]

Всё же зарядка не должна быть быстрой - лучше вообще, чтобы зарядка шла от источника тока с ограничением тока по максимуму. Например, при максимальном токе 3 А, напряжении 45 В, ёмкости 22000 мкФ, время заряда около 3 сек. Если 6 А, при тех же условиях, то время заряда 1,5 сек. Но не десятки миллисекунд! Да и 1 полупериод сети 10 мсек.

[glukownet]

Это думаете чтобы максимально беречь конденсаторы?
Но в таком случае обязательно задержка включения нагрузки аналогичная. А то "зависнет".

[vouk]

Идея заряжать конденсаторы источником тока (vitaly_v_ch)не требует особого схемного решения. Достаточно в предложенных схемах (с мосфетами) "растянуть" процесс открытия транзистора на весь диапазон напряжений на конденсаноре. И конденсатор для задержки убрать. Но это плохо:
1. Лучше когда транзистор почти в ключевом режиме, т. е. у источника тока фактически только два состояния. Меньшей мощности транзистор нужен и надежность выше.
2. Если источник рассчитать на ток, раза в 2 больше номинального, то транзистор в рабочем режиме нагрузки будет в активном состоянии и будет потреблять мощность и греться.

Господа, все схемы с полевиками не предусматривают отключения нагрузки, пока конденсаторы не зарядились (в отличие от схем на реле). Это очень плохо: устройство может запросто "зависнуть". Например, УМЗЧ работал на большой мощности, потом пропало питание, потом опять появилось, а источник сигнала не пропадал.. Правда, задержка может спасти положение,но тогда надо разобраться на что авторы уповают: на временнУю задержку или на порог по напряжению? А то это похоже на попытку поместить селедку (с которой капает) для надежности в два пакета сразу, когда оба - дырявые. Лучше взять один, но без дырок

[glukownet]

Лучше уж нагрузку отключать. Просто ещё два транзистора надо. На реле наверное дешевле получится.

Оставить задержку вместо определения уровня тоже не дело. В ситуации с включением под нагрузкой, схема подождёт (с пониженным напряжением на нагрузке), а потом будет импульс зарядки конденсаторов (от которого защищались).

А в дополнение к привязки к уровню чем плоха задержка? Она помогает избежать остаточного импульса.