Zasilacz regulowany 0-25V 2.5A - niezadowalające wyniki testów

Witam,

Wykonałem swój pierwszy zasilacz w oparciu o schemat załączony poniżej.
Zasilacz ma przełącznik uzwojeń transformatora TS80/8/688 (opis uzwojeń obrazek ramka)
Generalnie zasilacz zadziałał od razu, co cieszy ale po wykonaniu dokładniejszych pomiarów niestety nie jestem w pełni zachwycony wynikami.

Wstępnie napiszę ze mierzyłem miernikiem firmy Brymen, wiec wykluczam zły pomiar miernika.
Pomiary napięcia wykonane na zaciskach zasilacza "+" i "-".
Pomiary prądu (wszystkie), wykonane przy zwarciu zacisków "+" i "-", w szeregu podłączony miernik.

Przekaźnik załącza uzwojenia przy 11.7V.
Potencjometrem do regulacji napięcia udało mi się zejść do 0.005V

Pomiary wykonane dla 5V ( wskazanie miernika 5.01V):
- min [A] = 0.314,
- max [A] = 2.56
Pomiary wykonane dla max 25V ( wskazanie miernika 25.17V):
- min [A] = 0.317,
- max [A] = 2.566

Chciałbym zejść przynajmniej do 50mA.
Postanowiłem zmienić (wg tego co wyczytam) stabilizatory LM7805 na LM2931AZ-5, czyli takie o mniejszym własnym poborze prądu.
Troszkę pomogło, gdyż pomiary prądu zmniejszywszy sie o ok 60mA.

Ale do celu jaki chciałbym osiągnąć czyli z 50mA jeszcze daleko.

Zamieniałem miejscami LM358 ale bez efektu poprawy.

Chciałem zobaczyć również jak wygląda sygnał na wyjściu zasilacza.
Nie mam oscyloskopu ale postanowiłem zrobić namiastkę oscyloskopu i użyłem programu do rejestrowania dźwięku (CoolEdit...). W programie można wybrać 192kHz i 16bit próbkowanie. W zasadzie to wystarcza na zobrazowanie co sie dzieje.
Oczywiście zastosowałem dzielnik rezystorów 1.098/(1.098 + 5.550) [kOhm] (podałem dokładny odczyt rezystancji przez miernik). Jest to ok dzielnik 1/6.
Na zasilaczu ustawiłem 5V. Uzyskany przebieg widać poniżej.
Zaskoczony jestem tym co zobaczyłem (nigdy nie sprawdzałem jak wygląda przebieg z wyjścia zasilacza), tym bardziej użytą namiastką "oscyloskopu".
Sadziłem ze przebieg będzie bardziej przypominał prosta kreskę.
A tak wygląda to na ładowanie kondensatora/ów lub coś innego.


Różnice (brakujące info) co do schematu:
LM2931AZ-5 zamiast LM7805
IRF9530 (na zaciskach x1,x2,x3 - przymocowany do radiatora, 5cm przewody)
Brak kondensatora 6800uF (zastosowałem tylko 2x po 3300uF/63V duże ELWY -takie akurat miałem np
Kondesatory)
Schemat regelacji potencjometrami i generalnie baza dla mojego głównego schematu to:
Schemat_bazowy
Potencjometry i diody na płytce wykonane na płytce stykowej.

Prośba do osób obytych w temacie zasilaczy, proszę o cenne wskazówki co jeszcze mógłbym zrobić by poprawić parametry zasilacz, ew wskazanie gdzie popełniłem błąd.

[/img]

Skoro nie można uzyskać mniejszej wartości prądu to znaczy, że przewodzi Q2 (pomimo iż na wyjściu IC1a jest najniższe możliwe napięcie).
Zacząłbym od wstawienia diody (albo 2 szeregowo) pomiędzy R7, D1, D2 a baze Q2.

Poza tym mając taki pseudooscyloskop (też kiedyś wykorzystałem tak CoolEdita) przyjrzałbym się wyjściom LM358.

@W.P.
masz na myśli D6 i D5 jak na schemacie niżej?
Wieczorem spróbuje zrobić ta zmianę jak i zarejestrować sygnał na wyjściach LMa.

Nie. Odcinasz bazę Q2 i wstawiasz tam diody. Tak jak opisałem wcześniej.
R7, D1, D2 to miejsce anody a baza Q2 katody.

Dodano po 11 [minuty]:

Do tego jakiś rezystor (33K ÷ 100K) pomiędzy bazę Q2 a GND.

@W.P.
Wykonałem pomiary tyle ze zmieniłem dzielnik dla "oscyloskopu" na
1.098/14.88 = 0,074

Pomiary dla nastawy 5V @ min 0.318[A] na pinach wyjściowych LMa:
pin 7: 3.5V/0.028A - osc1 (oscylogram poniżej)
pin 1: 21.2V/0.048A -osc2 (oscylogram poniżej)
Do tej pory moje pomiary były wykonane poprawnie (wyjaśnienie poniżej).

Potem zacząłem testować podłączając diody i kolejno 100k, 22k. Niestety przez moje niedopatrzenie mierzyłem bez podłączonego zespołu regulacji napięcia i prądu (odłączyłem złącze by lepiej mi sie lutowało i zapomniałem podłączyć :/)
Dopiero po 2 pomiarach zobaczyłem ze mam odłączona tasiemkę. Fakt ze wyniki pomiarów (zwarcie zacisków "+" i "-" 45V@18A zaskoczyły mnie a w zasadzie wystraszyły, co skutkowało prawie "zespawaniem" krokodylka i sondy miernika), to nie przyszło mi do głowy ze tasiemka jest odłączona.
Ale ..... jak podłączyłem tasiemkę i wróciłem do stanu sprzed modyfikacji diodami to nadal problem występował. Wnioskuje ze cos sie albo odłączyło albo popsuło.
W ogóle skąd taki pomiar? Sadziłem ze rezystory 0.06ohm/5W ogranicza do 2.5A (ze wzoru imax=150mA/0.06ohm)



osc1


osc2

Wzbudzają się wzmacniacze.
Zacząłbym od sprzężenia zwrotnego ograniczającego częstotliwość graniczną.
Obserwując oscylogram z wyjścia wzmacniacza dołączaj niewielki (począwszy od 1n) kondensator pomiędzy wejście (-) a wyjście wzmacniacza.
Tłumienie takich zachowań to najbardziej niewdzięczna część uruchamiania układu.

Próbuj kondensatorami. Poczynając od jak najmniejszych. Na wyjściach musi być tylko płaski przebieg bez oscylacji. Czasem pomaga kondensator od wyjścia do masy.

Dodano po 34 [sekundy]:

(wyjścia wzmacniacza oczywiście)

Dziękuję za wskazówki. Będę próbował. Narazie walczę z uruchomianiem tego co popsułem :/

Spalony Mosfet (zwarcia we wszystkich kierunkach/pinach). Na szczęście mam drugi ale inny IRF4905 (P-MOSFET 74A 55V 200W 0.02om). Specjalnie wziąłem jeszcze z mniejszym Rdon, by sprawdzić różnicę w zachowaniu zasilacza.
Wyjąłem obie kostki WO i nie podłączałem jeszcze Mosfeta, ale coś cały czas uszkadza diodę D4 (5v6 0.5W) - przed i za tą dioda jest to samo wyprostowane napięcie ok 22V (dioda zwarta w obie strony) .
Spróbuję wylutować jeszcze oba stabilizatory (choć oba pokazywały 5V na wyjściu) i odłączyć tasiemkę z zespołem potencjometrów.

@W.P. Masz może pomysł co jeszcze może uszkadzać diodę?

Dodano po 1 [godziny] 39 [minuty]:

Juz chyba znalazłem winowajce.
Wylutowalem wszytko z toru od diody zenera D4 i pojedynczo dodawałem ( w zasadzie to nie wylutowalem całych elementów a jedynie pojedyncze nóżki elementów).
Nie było to nic z obwodu przekaźnika i tranzystora Q1, a do stabilizatorów nie doszedłem, bo przyczyną okazał się ten duży kondensator C18 1000uF.
Zdaje się, że prąd ładowania dobija diode zenera D4 (tylko zdążyłem zobaczyć na mierniku ze cos sie ruszyło - miałem podłączone w szeregu miernik i mierzyłem prąd).


Powinienem wpierw podłączyć kondensator a potem diodę (podłączanie fizycznie na płytce, dioda za nóżka "+" kondensatora)?
Czy moze jest jakieś inne zabezpieczenie dla tej diody?

Rzeczywiście konstrukcja wydaje się być lekko przekombinowana.
C18 na 35V i bezpośrednio do katody D9. Znika D4, Od (+) C18 stabilizator 7815 i mamy zasilanie (+). Z niewielką różnicą - zamiast 16V będzie 15V.

Zasilanie przekaźnika nie musi być stabilizowane więc można je wziąć sprzed 7815 a zamiast D11 wstawić rezystor (dobrany tak, by na przekaźniku uzyskać ok. 12V oczywiście bez aptecznej dokładności).

wladziu22 wrote:

Specjalnie wziąłem jeszcze z mniejszym Rdon, by sprawdzić różnicę w zachowaniu zasilacza.

Nie ma to najmniejszego znaczenia. Przecież to zasilacz o regulowanym napięciu wyjściowym a regulacja to fizycznie wpływ na zwiększanie Rd_on.

Na czas uruchamiania zabezpiecz tranzystor końcowy jakimś rezystorem (22 ÷ 100Ω) włączonym pomiędzy dren a resztę układu. Może też być żarówka samochodowa - cokolwiek by ochronić tranzystor na czas choćby szukania źródła wzbudzeń.

W.P. wrote:

Rzeczywiście konstrukcja wydaje się być lekko przekombinowana.
C18 na 35V i bezpośrednio do katody D9. Znika D4, Od (+) C18 stabilizator 7815 i mamy zasilanie (+). Z niewielką różnicą - zamiast 16V będzie 15V.

Zasilanie przekaźnika nie musi być stabilizowane więc można je wziąć sprzed 7815 a zamiast D11 wstawić rezystor (dobrany tak, by na przekaźniku uzyskać ok. 12V oczywiście bez aptecznej dokładności).

Zgadza się faktycznie tak można i również na początku miałem stabilizator na schemacie, ale ze potrzebowałem gdzieś jeszcze te diody użyć to i tu użyłem zamiast kolejnego stabilizatora i/lub nawet doboru rezystora, bo można również dać mocniejszy rezystor zamiast D4.

C18 użyłem 35V fizycznie na pcb (na schemacie 25V).

W.P. wrote:

Nie ma to najmniejszego znaczenia. Przecież to zasilacz o regulowanym napięciu wyjściowym a regulacja to fizycznie wpływ na zwiększanie Rd_on.

Dopiero teraz uświadomiłeś mi (uświadomiłem sobie) ze to działa w odwrotna stronę. Czyli im mniejsze Rd_on tym mniej ciepła Mosfet musi wytracić przy max napięciu, stad te az 200W. A nie jak sądziłem, ze uda mi się przez to zejść niżej z ograniczeniem prądowym/napięciowym.

W.P. wrote:

Na czas uruchamiania zabezpiecz tranzystor końcowy jakimś rezystorem (22 ÷ 100Ω) włączonym pomiędzy dren a resztę układu. Może też być żarówka samochodowa - cokolwiek by ochronić tranzystor na czas choćby szukania źródła wzbudzeń.

Masz na myśli wpięcie szeregowo żarówki miedzy zacisk "+" kondensatora C3 a dren (zacisk X1-1), czy może między (zacisk X1-1) a masę?

wladziu22 wrote:

Czyli im mniejsze Rd_on (...)

Ten parametr miałby znaczenie gdybyś chciał sterować np załączaniem żarówki reflektora samochodowego i mieć przy tym zimny tranzystor.

wladziu22 wrote:

Masz na myśli wpięcie szeregowo żarówki miedzy zacisk "+" kondensatora C3 a dren (zacisk X1-1), czy może między (zacisk X1-1) a masę?

Pomiędzy +C3 a X1-1. Można tez pomiędzy dren (X1-2) a resztę układu - jak wygodniej. Chodzi o ograniczenie maksymalnego prądu do czasu pełnego uruchomienia.
Oczywiście dla wygody uruchamiania tranzystor na kawałku blaszki (czyt. radiatorze) warto przedłużyć przewodami żeby nie blokował dostępu do płyty.

Udało mi sie wczoraj przywrócić układ do działania.
Zastosowałem stabilizator na 15V tak jak wspomniałeś i zmieniłem połączenie ścieżek (wpierw kondensatory C18 i C19, a za nimi stabilizator). Diodę D11 3V6 zostawiłem bez zmian.

Wpierw spróbowałem również z jedną i dwoma diodami zenera szeregowo (5.6V/1W) i też układ działał ale nie do końca rozumiem dlaczego diody nie obniżyły napięcia do 15V i niżej? (pojedyncza lub dwie szeregowo zamiast stabilizatora). Dwie diody obniżyły napięcie o ok 3.5V. Na pewno podłączałem zaporowo.

Stabilizator obniżył do 14.6V, ale za D11 powinno byc 14.6 - 3.6 = 11V a miernik wskazał 12.7V.

Przekaźnik przełącza się przy napięciu 12.4V.


Druga sprawa: oscylogramy.
Podłączyłem żarówkę pomiędzy +C3 a X1-1. Ustawiłem na zaciskach 5V(malpa)0.312A (min A) - prąd zmierzony przy zwarciu zacisków miernikiem.
Zacząłem oscylogramy robić dla wyjść WO (PIN1 i PIN7).

Dla PIN 7 (czyli regulacja napięcia): 3.2V -> oscylogram wyglądał podobnie jak wcześniejszy.
Dla PIN 1 (czyli regulacja prądu): 13.2V -> oscylogram nie zarejestrowałem, bo wejście mikrofonu odcinało mi sygnał pokazując prosta kreskę w 0 w CoolEdit.
Dziwne, bo zwiększyłem dzielnik : 1k/103k czyli do 100. Napięcie na wtyku jack-3.5 było dokładnie 100x mniejsze czyli 0.132V.

Było już dość późno wiec dąłem sobie spokój. I dziś ponownie spróbuję jeszcze ze 100k dodać (w linię sygnału napięciowego).
Dopiero potem (jak pojawi się oscylogram) będę dobierał kondensator.

@W.P. (ew może ktoś inny zna również odpowiedzi ? )
Wiesz może co jest przyczyna powyższego zachowania diód zenera jak i problemu z oscylogramem?
Czy dobór kondensatora i robienie oscylogramów powinienem robić mając "jakieś" obciążenie na zaciskach zasilacza lub zrobić zwarcie zacisków? (wczoraj nic nie podłączałem na zaciski dla powyższych pomiarów/oscylogramów).

wladziu22 wrote:

ale nie do końca rozumiem dlaczego diody nie obniżyły napięcia do 15V i niżej?

Bo kształt charakterystyki prądowonapięciowej w III ćwiartce nie jest prostokątem a jedynie snującą się łagodnie krzywą gwałtownie zmieniającą kierunek w pobliżu napięcia Zenera. Wynika z tego, że przez diodę płynie prąd zawsze. Przy małych napięciach dioda ma b. dużą rezystancję rzędu dziesiątek kiloomów a w pobliżu napięcia Zenera ta rezystancja spada do omów.
Przy małym obciążeniu dla łatwiejszego zrozumienia można przyjąć, że kondensatory C18,19 były podłączone do katody D9 przez rezystor (kilka kiloomów) dlatego napięcie rosło ponad spodziewaną wartość.

wladziu22 wrote:

Stabilizator obniżył do 14.6V, ale za D11 powinno byc 14.6 - 3.6 = 11V a miernik wskazał 12.7V.

Z powodu j.w.

wladziu22 wrote:

Przekaźnik przełącza się przy napięciu 12.4V.

Ja bym usunął R12 i ponownie przeliczył dzielnik R1, R2.

Przy zwarciu wyjścia zasilacza prąd powinien być ograniczony przez niski poziom na wyjściu 1 (dolny wzmacniacz). Skąd tam 13,2V?
Chyba nie działa ogranicznik prądu. Rozumiem, że wstawiłeś diody, o których pisałem w #4 (inaczej niż na schemacie w #3).
Czy nie pomyliłeś napięć ze źródeł +5V? Jedno względem GND jest napięciem odniesienia dla zadawania prądu, drugie względem wyjścia zasilacza służy do zadawania napięcia wyjściowego. Jeśli się je pomyli np na etapie projektowania płyty to nie będzie kontroli prądu (przy prawie poprawnej kontroli napięcia wyjściowego).

Dodano po 2 [minuty]:

wladziu22 wrote:

Czy dobór kondensatora i robienie oscylogramów powinienem robić mając "jakieś" obciążenie na zaciskach zasilacza lub zrobić zwarcie zacisków?

Przy różnych, najróżniejszych obciążeniach. Także przy zwarciu (najbezpieczniej żarówką samochodową).

W.P. wrote:

Przy małym obciążeniu dla łatwiejszego zrozumienia można przyjąć, że kondensatory C18,19 były podłączone do katody D9 przez rezystor (kilka kiloomów) dlatego napięcie rosło ponad spodziewaną wartość.

Czyli tak jak przypuszczałem, że jakbym podłączył cos za diodą co pobierze więcej prądu (większe obciążenie) to napięcie zmalałoby o nominalną wartość diody czyli do 11V.

W.P. wrote:

Przy zwarciu wyjścia zasilacza prąd powinien być ograniczony przez niski poziom na wyjściu 1 (dolny wzmacniacz). Skąd tam 13,2V?

Zacytuje poniżej to co napisałem we wcześniejszym poście, będzie mi prościej wytłumaczyć bo chyba nie zrozumieliśmy sie.

wladziu22 wrote:

Podłączyłem żarówkę pomiędzy +C3 a X1-1. Ustawiłem na zaciskach 5V(malpa)0.312A (min A) - prąd zmierzony przy zwarciu zacisków miernikiem.

Powyższy pomiar 5V: robiłem zwarcie miernikiem by odczytać minimalny prąd jaki pozwolił mi ustawić potencjometr od regulacji prądu.

wladziu22 wrote:

Zacząłem oscylogramy robić dla wyjść WO (PIN1 i PIN7).

Dla PIN 7 (czyli regulacja napięcia): 3.2V -> oscylogram wyglądał podobnie jak wcześniejszy.
Dla PIN 1 (czyli regulacja prądu): 13.2V -> oscylogram nie zarejestrowałem, bo wejście mikrofonu odcinało mi sygnał pokazując prosta kreskę w 0 w CoolEdit.
Dziwne, bo zwiększyłem dzielnik : 1k/103k czyli do 100. Napięcie na wtyku jack-3.5 było dokładnie 100x mniejsze czyli 0.132V.

Ten fragment wykonanej "pracy"/pomiarów robiłem na zaciskach zasilacza niepodłączonych do niczego (miernik tez odłączyłem by wykonywać pomiary na pinach). Żarówka nadal wpiętą miedzy +C3 a X1-1.

W.P. wrote:

Chyba nie działa ogranicznik prądu.

Ogranicznik działa. Przed chwila wykonałem pomiar:
Odłączyłem żarówkę z +C3 a X1-1. Czyli nic nie jest już podłączone. Ustawiam 5V na zaciskach zasilacza, a potencjometr prądu dałem na minimum. Miernikiem zwarłem zaciski wykazało 0.580A :/ Czyli jeszcze więcej.
Zaświeciła się dioda informująca zadziałanie ogranicznika prądu.
Dalej kręcąc potencjometrem miernik wykazywał coraz to większy prąd zwarciowy. Doszedłem do 1A i zaprzestałem, by nie uszkodzić na tym etapie mosfeta.

Dodano po 14 [minuty]:

W.P. wrote:

Rozumiem, że wstawiłeś diody, o których pisałem w #4 (inaczej niż na schemacie w #3).

Jeszcze tego nie zrobiłem. Sadziłem ze wpierw muszę dobrać kondensator. Czy mam dodać te diody i rezystor, a potem dopiero dobrać kondensator dla WO?

W.P. wrote:

Czy nie pomyliłeś napięć ze źródeł +5V? Jedno względem GND jest napięciem odniesienia dla zadawania prądu, drugie względem wyjścia zasilacza służy do zadawania napięcia wyjściowego. Jeśli się je pomyli np na etapie projektowania płyty to nie będzie kontroli prądu (przy prawie poprawnej kontroli napięcia wyjściowego).

Tak widziałem różnicę . Nie pomyliłem. Sprawdzałem płytkę stykową ze 3 razy na samym początku i przed chwila raz jeszcze. Schemat tez jest ok.

Jeśli chcesz uzyskać mniejsze wartości prądu zwarcia to musisz zapewnić warunki do "odcięcia" tranzystora Q2 (wtedy przestanie przewodzić MOS).
W układzie ze schematu z #1 nie ma możliwości doprowadzenia do takiego stanu. Najniższe napięcie na wyjściu wzmacniacza regulatora prądu to ok. 0,6V, do tego drugie tyle spadku na diodzie D1. Q2 dalej przewodzi więc o zmniejszeniu prądu nie ma mowy. Stąd potrzeba diod (#4).

Żarówka pomiędzy +C3 a X1-1 pełni tylko rolę bezpiecznika na wypadek zwarcia podczas uruchamiania.

Głównym problemem tutaj będą wszelakie wzbudzenia układu co jest skutkiem wręcz fatalnie zaprojektowanej płytki która w takim wykonaniu nie będzie chodziła poprawnie a drobne błędy w schemacie tylko potęgują ten efekt.

W.P. wrote:

Jeśli chcesz uzyskać mniejsze wartości prądu zwarcia to musisz zapewnić warunki do "odcięcia" tranzystora Q2 (wtedy przestanie przewodzić MOS).
W układzie ze schematu z #1 nie ma możliwości doprowadzenia do takiego stanu. Najniższe napięcie na wyjściu wzmacniacza regulatora prądu to ok. 0,6V, do tego drugie tyle spadku na diodzie D1. Q2 dalej przewodzi więc o zmniejszeniu prądu nie ma mowy. Stąd potrzeba diod (#4).

Jeszcze tego nie zrobiłem. Za chwile dodam diody przed bazę.


Wpierw zrobiłem oscylogramy i pomiary. Dorwałem 2gi miernik, by jednoczenie mierzyć prac i napięcie na pinach 1 i 7 oraz na zaciskach zasilacza.

Ustawiłem:
5v@285mA - prąd zwarciowy minimalny (zwarte miernikiem, brak żarówki)
Dzielnik:
1k/103k
Pomiary na pinach, bez zw zacisków zasilacza:
7: osc7, 3.34V@33uA,
1: osc1, 13.19V@129uA
Pomiary na pinach, zaciski zasilacza zwarte:
7: osc7, 13.24V@130uA
1: osc1, 3.55V@35uA
(Dla przypomnienia: zmierzone natężenia prądu ograniczone sa dzielnikiem. Napięcie za dzielnikiem oczywiście będzie 100x mniejsze ale nie podaje, bo to mało wazne)

osc1 (brak zwarcia -> zwarcie -> brak zwarcia)

osc7 (brak zwarcia -> zwarcie -> brak zwarcia)


Dodano po 5 [minuty]:

Dobra, ide działać z diodami.

Dodano po 47 [minuty]:

W.P. wrote:

Nie. Odcinasz bazę Q2 i wstawiasz tam diody. Tak jak opisałem wcześniej.
R7, D1, D2 to miejsce anody a baza Q2 katody.

Dodano po 11 [minuty]:

Do tego jakiś rezystor (33K ÷ 100K) pomiędzy bazę Q2 a GND.

Zrobiłem tak i nic to nie zmieniło. Rezystor dawałem 10k, 22k, 47k, 100k. Z jedna dioda jak i z dwoma. Bez rezystorów również.

Dodano po 31 [minuty]:

..żeby było jasne, dodałem diody przed tranzystor tak:

Tak wysokie napięcie na 1 może być tylko wymuszone przez przepływ prądu od 7 poprzez R7 do 1. Stąd na 1 3,55V przy zwarciu.
R7 jest dużo za mały. Nie ma potrzeby stosować tak dużych prądów bazy Q2.

Jeśli zamontowałeś diody to żeby sprowokować Q2 do przewodzenia trzeba przynajmniej 1,5 ÷ 1,8V. W takim razie przy zwarciu na 1 musi spaść napięcie (uwzględniając D1) do przynajmniej 1 ÷ 1,2V by odciąć (wyłączyć) Q2.
Skoro więc na 1 jest najniżej 3,55V to znaczy, że R7 ma zbyt małą wartość.

W.P. wrote:

Tak wysokie napięcie na 1 może być tylko wymuszone przez przepływ prądu od 7 poprzez R7 do 1. Stąd na 1 3,55V przy zwarciu.
R7 jest dużo za mały. Nie ma potrzeby stosować tak dużych prądów bazy Q2.

Jeśli zamontowałeś diody to żeby sprowokować Q2 do przewodzenia trzeba przynajmniej 1,5 ÷ 1,8V. W takim razie przy zwarciu na 1 musi spaść napięcie (uwzględniając D1) do przynajmniej 1 ÷ 1,2V by odciąć (wyłączyć) Q2.
Skoro więc na 1 jest najniżej 3,55V to znaczy, że R7 ma zbyt małą wartość.

Zrobiłem sporo testów/doborów rezystancji tej przy bazie Q2 jak i R7 (dwie diody cały czas były również dodane).
W zadnym z testów napięcie nie zmalało. Jedynie przy dużym R7 następuje brak napięcia jak i prądu na zaciskach (tak ok R7 = 50k a Rbazy 30k). Generalnie powyżej R7 = 20k zasilacza traci swoją właściwości, tzn dynamikę jak i zakres prądowy maleje.

Na przebiegach z postu #16 widać że tak samo wzbudza się układ regulacji napiecia jak i układ regulacji prądu, skoro są niestabilne jakikolwiek pomiar i ocena parametrów DC są bez sensu, na tym etapie dodawanie diod nie przyniesie żadnego skutku, choć warto to zrobić.

Jak narazie żadne z dodanych elementów nie spowodowało ze układ działa lepiej. Postała mi jedynie modyfikacja za pomocą kondensatora pomiędzy wejście odwracające a wyjście wzmacniacza.
Za chwile zajmę sie tym.

Dodano po 2 [godziny] 51 [minuty]:

Przetestowałem jak wyżej kondensator miedzy wej(6) i wyj(7) wzmacniacza. Startowałem od 50p. Dopiero przy zastosowaniu 10nF na oscylogramie była kreska tak samo prosta jak po zwarciu sondy do masy.
Zrobiłem tez wyjście oscylogram na zaciskach zasilacza. Prawie przez cały zakres napiec i prądów jest prosta kreska dopiero ok 23V trosze szum sie pojawia (bez względu czy to min czy max A na potencjometrze).
Zamieniłem również wzmacniacze operacyjne i trochę napięcie minimalne spadło do ok 170mA. Nie wiem czy to przypadek bo juz ze 2 razy zamieniałem, by sprawdzać różnicę. Czytałem ze najlepiej zastosować te o najmniejszym niezrównoważeniu napięcia wejściowego.
Niestety nie mam wiaderka LM358, by wyszukać te z "lepszej partii".

aha, przed wszystkie testy były zamontowane 2 diody 4148 i rezystor 47k przed baza q2.

Czyli jeszcze tylko zostaje obniżenie minimalnego prądu (ograniczania prądu).
Na PIN7 jest teraz 4.7V a na PIN1 13.2V (przy zwarciu zacisków PIN7: 13.29 PIN1: 4,51)

Ma ktoś jeszcze pomysły co mógłbym jeszcze zrobić by zmniejszyć ten zakres ogranicznika prądowego?

Nie jestem do końca przekonany co do wartości elementów w układzie.
Bazując na wzorcowym układzie dokonałbym niewielkich przeróbek. Nie przekonuje mnie konieczność pracy Q2 z tak dużym prądem Ic jeśli ma sterować bramką tranzystora MOS.
Mniejszy prąd Ic to mniejszy Ib a zatem dla uzyskania takiego samego efektu można zwiększyć R7. W ten sposób pewniejsza staje się regulacja prądu.
Łatwiej operując niewielkim prądem (przez D1) obniżyć potencjał węzła R7, D1, D5 i odciąć Q2 co w efekcie wyłącza tranzystor MOS.

Jakkolwiek układ jest przejrzysty i nie powinien sprawiać trudności to zacząłbym jego montaż od sprawdzenia na płytce uniwersalnej w tzw pająku.
Na początek dla skorygowania wartości elementów i wstępnych pomiarów:
Na tym etapie można skorygować wartości R7 i R9, pomierzyć Ugs dla małych i dużych obciążeń. Ugs nie powinno przekraczać 15V przy największym obciążeniu.
Potem stopień dalej:

Teraz walka z ew. oscylacjami.
To najtrudniejsza część uruchamiania. Nie ma tu prostych recept.
Ogólnie należy dążyć do zmniejszenia częstotliwości granicznej układu. Pozostaje więc "zapinanie" kondensatorów tworzących elementy ujemnego sprzężenia zwrotnego.
Nie zawsze się to udaje z powodu przesunięć fazowych dla w. cz. Trzeba próbować. Można też włączać pomiędzy wyjście wzmacniacza a masę. Często trzeba montować kilka (w kilku miejscach) gdyż np stłumimy oscylacjie w jakiejś fazie pracy a w innej pojawią się znowu na innej częstotliwości. Niewdzięczna robota ale nie przegrana - udaje się.

Jak już trafimy na miejsce kiedy oscylacje gasną to warto zmniejszyć kondensator by ustalić najmniejszą konieczną wartość i w ten sposób określić zapas pojemności.

Czasem pomaga też usunięcie niektórych. Tu zacząłbym od usunięcia C4 i/lub C5 choć "na logikę" są tu przydatne.
Dużo zależy też od sposobu prowadzenia masy na płycie drukowanej.
Nie ma recepty.

W.P. wrote:

Jakkolwiek układ jest przejrzysty i nie powinien sprawiać trudności to zacząłbym jego montaż od sprawdzenia na płytce uniwersalnej w tzw pająku

Spróbuję dziś na płytce uniwersalnej zmontować układ z pierwszego schematu.
Proszę napisz co to za dioda zenera D50 C18.
Czy musi być bc547 czy mogę użyć inny NPN?
Tego R5.6 Ohma to również nie mam. (mam 2x po 0.12 i 2x po 0.1 ohm). Rozumiem, ze chcesz dla testów dość mocno ograniczyć max prąd?

W.P. wrote:

Dużo zależy też od sposobu prowadzenia masy na płycie drukowanej.

bearq wrote:

Głównym problemem tutaj będą wszelakie wzbudzenia układu co jest skutkiem wręcz fatalnie zaprojektowanej płytki która w takim wykonaniu nie będzie chodziła poprawnie a drobne błędy w schemacie tylko potęgują ten efekt.

Jakieś wskazówki. Możliwe ze wykonam raz jeszcze projekt płytki o ile będę wiedział gdzie popełniłem błąd.
Tu przypomnę raz jeszcze ze główne elementy mam podłączone dodatkowymi przewodami (2 kondensatory 3300uF, Mosfet, jak i 5 diod prostowniczych BYP680/śruba - przykręcone do dużego radiatora). Reszta bezpośrednio na płytce.
Wszytkie szersze ścieżki pogrubione są drutem miedzianym 1mm.
Wiem na pewno, ze niepotrzebnie zrobiłem poligon masy na płytce w części przekaźnika jak i wzmacniaczy operacyjnych.

Quote:

Bazując na wzorcowym układzie dokonałbym niewielkich przeróbek. Nie przekonuje mnie konieczność pracy Q2 z tak dużym prądem Ic jeśli ma sterować bramką tranzystora MOS.

A to duzy błąd, bramka MOSFET'a stanowi znaczące obciążenie pojemnościowe dla wyjścia wzmacniacza na Q2 jeśli nie udało by sie opanować wzbudzenia zaproponował bym zwiększenie prądu i zmniejszenie rezystorów co odsunie wynikający stąd biegun transmitancji w stronę wyższych częstotliwości.

Z tego powodu warto by usunąć R10 co "za darmo" dwukrotnie zwiększy pasmo wzmacniacza na Q2. Szkoda że nie ma na czym sprawdzić odpowiedzi impulsowej, nie wiadomo jak daleko jesteśmy od niestabilności, a przypuszczam że niedaleko.

Quote:

Teraz walka z ew. oscylacjami.
To najtrudniejsza część uruchamiania. Nie ma tu prostych recept.
Ogólnie należy dążyć do zmniejszenia częstotliwości granicznej układu. Pozostaje więc "zapinanie" kondensatorów tworzących elementy ujemnego sprzężenia zwrotnego.
Nie zawsze się to udaje z powodu przesunięć fazowych dla w. cz. Trzeba próbować. Można też włączać pomiędzy wyjście wzmacniacza a masę. Często trzeba montować kilka (w kilku miejscach) gdyż np stłumimy oscylacjie w jakiejś fazie pracy a w innej pojawią się znowu na innej częstotliwości. Niewdzięczna robota ale nie przegrana - udaje się.

To nie magia da się to zrobić analitycznie tylko to trzeba zrobić sporo pomiarów i obliczeń.
Przypusczam że w twoim schemacie jednak nie udało by sie uzyskać stabilności, w pętli sprzężenia zwrotnego mamy wzmacniacz operacyjny który powyżej kilkudziesieciu Hz wprowadza przesuniecie fazy 90°, oprócz tego jest wzmacniacz z Q2 obciążony pojemnością bramki oraz MOSFET w układzie wspólnego źródła obciążony pojemnościa C8. W tej drugiej części też mielibyśmy przesuniecie 90° i zrobił by sie generator gdyby nie ESR kondensatora C8 - ta pasożytnicza rezystancja zmniejsza przesunięcie fazy i umożliwia uzyskanie stabilności, tylko żeby to zazdiałało rezystancja wyjściowa wzmacniacza na Q2 nie może być za duża. Tyle w dużym skrócie. Szczegóły w notach aplikacyjnych "LDO compensation".

Quote:

Ogólnie należy dążyć do zmniejszenia częstotliwości granicznej układu.

W uproszczeniu tak, ale jeśli "zmniejszysz częstotliwość graniczną" rówocześnie w dwóch miejscach ukaład sie wzbudzi bo przesuniecie fazy zbiliży się bardzo do 180°, W stabilizatorze LDO którym jest ten układ, taka sytuacja zachodzi od samego początku i trzeba kompensacje ustawić tak aby wzmocnienie pętli osiągało 0dB kiedy przesunięcie fazy względnie daleko od 180° a dzieje sietak w wąskim zakresie częstotliwości. Przesada zarówno w jedną jak i w drugą stronę skończy sie niestabilnościa.

Quote:

Czasem pomaga też usunięcie niektórych. Tu zacząłbym od usunięcia C4 i/lub C5 choć "na logikę" są tu przydatne.

Poza pętlą sprzężenia zwrotnego ich usuwanie naprawdę nie ma sensu.

Po powyższym wpiscie kolegi @jarek_lnx oraz wykonaniu testu:
-ok 69k na bramkę q2
- 90k na R7
- oraz pozostawienie/usunięciu R10
niewiele to zmieniło.
Sprawdzałem oscylogramy na wyjściu zacisków jak i PIN7 wyglądają podobnie jak opisałem to w moim #20 poście.
Zauważyłem, ze jest jeszcze szum na wyjściu WO PIN1. Gdzie powonieniem użyć kondensatora?

Narazie wstrzymuje sie od wykonania ukladu testowego z postu #21.

Quote:

Sprawdzałem oscylogramy na wyjściu zacisków jak i PIN7 wyglądają podobnie jak opisałem to w moim #20 poście.

To znaczy stabilne?

Quote:

Zauważyłem, ze jest jeszcze szum na wyjściu WO PIN1. Gdzie powonieniem użyć kondensatora?

Pomiędzy nóżkami 2 i 1 tylko żeby miał szansę zadziałać potrzeba szeregowego rezystora (np 1kΩ) pomiędzy nóżką 2 i resztą układu (R5 R6 C6...)

Quote:

Zrobiłem tez wyjście oscylogram na zaciskach zasilacza. Prawie przez cały zakres napiec i prądów jest prosta kreska dopiero ok 23V trosze szum sie pojawia (bez względu czy to min czy max A na potencjometrze).

A układ przełaczania uzwojeń działa? przy 23V to to ile jest na kondensatorach? Jeśli na wyjściu jest 23V, to rozumiem że zasilacz działa w trybie stabilizacji napiecia, więc nie dziwne, że nie zależy od położenia regulatora ograniczenia prądowego, a jak z wpływem obciążenia?

Quote:

Czytałem ze najlepiej zastosować te o najmniejszym niezrównoważeniu napięcia wejściowego.
Niestety nie mam wiaderka LM358, by wyszukać te z "lepszej partii".

Musiał byś użyć innego typu wzmacnicza, choć LM358 jest jednym z najtańszych wzmacniaczy, więc można kupić wiaderko przy tej ilości będzie w cenie tranzystora małej mocy.
Offset mozna zmniejszyć dodając ukąłd zerowania ale najpierw niech to zacznie poprawnie działać, LM358 ma katalogowo 2mV typ 5mV max offsetu co w przeliczeniu na prąd dało by odpowiednio 33mA i 83mA a więc to nie wzmacniacz.

Quote:

aha, przed wszystkie testy były zamontowane 2 diody 4148 i rezystor 47k przed baza q2.

Z parametrów katalogowych LM358 wynika że w tym ukłądzie i przy takim prądzie IC1A może mieć do 2V w stanie nasycenia, więc w jakbym ja to projektował, dałbym trzy diody - żeby mieć pewność, ale w tej chwili nie jest to palący problem, skoro wzmacniacz ustawia na wyjściu 4,5V podczas zwarcia, chyba że te 4,5V na pinie 1 nie było przy najniższej nastawie pradu, sprawdził byś jescze napiecie na C4 przy minimalnej nastawie potencjometru "A", zmierz dokładnie.

Jeszcze jedna błachostka, to podłaczenie C5 do masy powinien być do (-) wyjścia.

Wpierw napisze jak wygląda schemat:
R7: 82k
3x 4148
przy samej bazie R: 68k
R10: zwarty.
Pin6-7 10nF
47uF/50V (miedzy zaciskami zmniejszyłem ze 100uF)
Przekaźnik uzwojeń od razu załącza się (chyba cos sie rozregulowało lub WO padł)

Pomiary
5V(malpa)0.265A - prąd zwarciowy minimalny (max 2.52A) - zwarte miernikiem.
PIN7: bez zw 9.76V, zwarcie 13.57V
PIN1: 13.8V 5,21V

Oscylogramy:
1/103 - dzielnik na sondzie.

osc1

1-masa,
2-pin7 (zaciski zasilacza wolne)
3-pin7 (zaciski zasilacza zwarte)
4-pin1 (zaciski zasilacza wolne)
5-pin1 (zaciski zasilacza zwarte)

osc2

1-masa,
2-pot napięcia min -> max (prąd na min)
3-pot napięcia max -> min (prąd na min)
4-pot prądu min -> max -> min (napięcie na 5V)
(nie ma na oscylogramie ale prąd min -> max (przy max napięciu) nie wyróżniał sie od tego co widać pod 4ką.)

Dodano po 2 [minuty]:

Dodatkowo:
R10: 1k - oscylogramy wyglądamy "tak samo" jw. (ale nie zmierzyłem napięcia na PIN1 i PIN7)

Dodano po 3 [minuty]:

jarek_lnx wrote:

Pomiędzy nóżkami 2 i 1 tylko żeby miał szansę zadziałać potrzeba szeregowego rezystora (np 1kΩ) pomiędzy nóżką 2 i resztą układu (R5 R6 C6...)

ok spróbuje, bo faktycznie sam kondensator nic nie zadziałał (wczoraj próbowałem)

Dodano po 23 [minuty]:

jarek_lnx wrote:

A układ przełaczania uzwojeń działa? przy 23V to to ile jest na kondensatorach? Jeśli na wyjściu jest 23V, to rozumiem że zasilacz działa w trybie stabilizacji napiecia, więc nie dziwne, że nie zależy od położenia regulatora ograniczenia prądowego, a jak z wpływem obciążenia?

Tak jak napisałem wcześniej, przekaźnik załącza się od razu (cos sie popsuło ).
Zrobiłem pomiar (ale ponownie dałem R10 1k, bo dziwnie 1.2A miałem przy minimalnym ustawieniu potencjometru prądu i napięcia 5V, zaraz po włączeniu zasilacza):
Ustawiłem na zaciskach 23.05V to na kondensatorach było 44.54V (prąd min, bez zwarcia zacisków)
Następnie zwarłem zaciski i ponownie zmierzyłem napięcie na kondensatorach 42.4V, min prąd zwarciowy to 0.485A (jak widać wartość min prądu podniosła się o 200mA. Wyłączyłem zasilacz i włączyłem ustawiłem na 5V i nadal było 0.480A)

Dodano po 29 [minuty]:

jarek_lnx wrote:

Z parametrów katalogowych LM358 wynika że w tym ukłądzie i przy takim prądzie IC1A może mieć do 2V w stanie nasycenia, więc w jakbym ja to projektował, dałbym trzy diody - żeby mieć pewność, ale w tej chwili nie jest to palący problem, skoro wzmacniacz ustawia na wyjściu 4,5V podczas zwarcia, chyba że te 4,5V na pinie 1 nie było przy najniższej nastawie pradu, sprawdził byś jescze napiecie na C4 przy minimalnej nastawie potencjometru "A", zmierz dokładnie.

bez zwarcia 0.008V
dla zwarcia zacisków: 0.006V przy 0.100A zwarciowy minimalny (znowu zmalał minimalny prad).
Przez chwile był 0.032V przy ok 0.470A (Musze zmontować na płytce uniwersalnej układ regulacji czyli diody potencjometry i rezystory, by wykluczyć dodatkowe zaszumienia ew niestykanie połączeń - ale to nie dziś).

Dodano po 34 [minuty]:

jarek_lnx wrote:

Pomiędzy nóżkami 2 i 1 tylko żeby miał szansę zadziałać potrzeba szeregowego rezystora (np 1kΩ) pomiędzy nóżką 2 i resztą układu (R5 R6 C6...)

Powiększyło szumy (testowałem 50p, 400p, 1n). Zatem wróciłem do stanu początkowego.

Dodano po 5 [minuty]:

jarek_lnx wrote:

Jeszcze jedna błachostka, to podłaczenie C5 do masy powinien być do (-) wyjścia.

Nie rozumiem. Zamiast do masy powinien być do PIN 6 (-) ?

Tak jak pisałem wcześniej płyta w takiej formie nie nadaje się i uruchamianie jej właśnie skutkuje takimi kwiatkami. Płyta musi być podzielona na kilka sektorów, m.in na cześć sterowania oraz zasilania czy końca stopniowego. Wylewanie masy w takich układach jest niedopuszczalne a na pewno nie w takiej formie. Wszelakie filtracje muszą zostać umieszczone jak najbliżej układów wykonawczych, masę wylewamy tylko na części płytki i łączymy ją z linią zasilania w jednym miejscu. Sekcja zasilania czy filtracji musi zostać od dzielona od sekcji sterowania wszystkich ścieżek przez całą płytkę należy się pozbyć, zasilanie części sterowania tylko po filtracji napięcia. Dużo by tego wypisywać

bearq wrote:

Tak jak pisałem wcześniej płyta w takiej formie nie nadaje się i uruchamianie jej właśnie skutkuje takimi kwiatkami.

Napisałeś ze jest złe zaprojektowana, bez podania konkretów.

bearq wrote:

Płyta musi być podzielona na kilka sektorów, m.in na cześć sterowania oraz zasilania czy końca stopniowego. Wylewanie masy w takich układach jest niedopuszczalne a na pewno nie w takiej formie. Wszelakie filtracje muszą zostać umieszczone jak najbliżej układów wykonawczych, masę wylewamy tylko na części płytki i łączymy ją z linią zasilania w jednym miejscu. Sekcja zasilania czy filtracji musi zostać od dzielona od sekcji sterowania wszystkich ścieżek przez całą płytkę należy się pozbyć, zasilanie części sterowania tylko po filtracji napięcia.

Ok. Dziękuję za cenne info. Wezmę to pod uwagę przy kolejnym projekcie tej płytki (lub innego zasilacza).

Widzę, ze wszystkim odechciało sie dalszej dyskusji

Poniżej zamieszczam nowa płytkę, a przynajmniej jej początkowe stadium do którego można jeszcze wprowadzać poprawki.
Głowna zmiana to dodałem jeszcze jeden rezystor na 5W by moc podpiąć równolegle do mosfeta tranzystor mocy.
Dodatkowo zamieściłem zmiany proponowane od poczatku tematu, w zaciekłej dyskusji.

Elementy filtrujące powinny być montowane przy samych stabilizatorach tak samo jak elementy przy LM358. Tranzystory czy stabilizatory które mogą się grzać powinny być tak umiejscowione aby była możliwość montażu radiatorów które znowu nie mogą wpływać temperaturowo na inne układy
Bez ścieżek tyle można powiedzieć