Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Advanced Search
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Zasilacz warsztatowy 0-60V 0-5A Peak 3A Continous na układzie OPA-548F

eurotips 09 Feb 2023 18:17 5028 35
Diolut
Reply Cool? Ranking DIY | New topic
Notify about new articles
  • Dziś prezentuję Wam mój kolejny zasilacz warsztatowy który zaprojektowałem od podstaw i nigdzie do tej pory projekt nie był publikowany.
    Wyróżnia go od innych zaprezentowanych w necie prostota konstrukcji i wysokie napięcie wyjściowe z możliwością regulacji w zakresie 0-60V.
    Regulacja napięcia i prądu odbywa się analogowo napięciem podawanym na piny odpowiednio regulacji napięcia i prądu. Tutaj potencjometrami, ale można również to robić cyfrowo za pomocą portu mikrokontrolera.

    Oto co znajdziemy w nocie katalogowej OPA548:

    • Wide Supply Range
    – Single Supply: 8 V to 60 V
    – Dual Supply: ±4 V to ±30 V
    • High-Output Current:
    – 3-A Continuous
    – 5-A Peak
    • Wide Output Voltage Swing
    • Fully Protected:
    – Thermal Shutdown
    – Adjustable Current Limit
    • Output Disable Control
    • Thermal Shutdown Indicator
    • High Slew Rate: 10 V
    • Low Quiescent Current
    • Packages:
    – 7-Lead TO-220, Zip and Straight Leads
    – 7-Lead DDPAK Surface-Mount

    Description
    The OPA548 device is a low-cost, high-voltage and high-current operational amplifier that's ideal for
    driving a wide variety of loads. A laser-trimmed monolithic integrated circuit provides excellent low-
    level signal accuracy and high-output voltage and current.
    The OPA548 device operates from either single or dual supplies for design flexibility. In single-supply
    operation, the input common-mode range extends low ground.
    The OPA548 device is internally protected against over-temperature conditions and current overloads. In
    addition, the OPA548 device was designed to provide an accurate, user-selected current limit. Unlike other
    designs, which use a power resistor in series with the output current path, the OPA548 device senses the
    load indirectly. This allows the current limit to be adjusted from 0 A to 5 A with a resistor and
    potentiometer or controlled digitally with a voltage-out or current-out DAC.

    Tak wygląda typowy układ aplikacyjny układu, zaczerpnięty z noty katalogowej:

    Zasilacz warsztatowy 0-60V 0-5A Peak 3A Continous na układzie OPA-548F

    Jak powyżej zaprezentowana teoria ma się do praktyki można zobaczyć na zdjęciach. Wcześniej proszę zerknąć na schemat prezentowanej konstrukcji.
    Niestety sygnalizację trybu CV/CC trzeba było zrealizować na LM358. Podobnie z optyczną sygnalizacją zabezpieczenia temperaturowego, nie jest dostępna bezpośrednio, najłatwiej było dołożyć stary i znany 74HC04.

    Zasilacz warsztatowy 0-60V 0-5A Peak 3A Continous na układzie OPA-548F

    Maksymalne napięcie wyjściowe jakie uzyskałem to 43V co wynika z zastosowanego trafa.
    Może być wyższe, ale ja celowałem w ładowanie pakietu LiPo 10S2P w hulajnodze i jest one dla moich potrzeb wystarczające. No i do sprawdzania Zenerek z odzysku.
    Minimalne napięcie jakie uzyskałem to 0.8V, nie jest to zasilacz laboratoryjuny więc regulacja od 0 nie była konieczna.
    Trochę zdziwił mnie dość wysoki minimalny prąd, na zwarciu w trybie CC płynie 0.8A, zakładałem 0.1A, nie wiem czemu nie wyszło.

    Zasilacz warsztatowy 0-60V 0-5A Peak 3A Continous na układzie OPA-548F Zasilacz warsztatowy 0-60V 0-5A Peak 3A Continous na układzie OPA-548F Zasilacz warsztatowy 0-60V 0-5A Peak 3A Continous na układzie OPA-548F

    Teraz trochę o samej konstrukcji. Ponieważ posiadany zasilacz fabryczny nie spełniał moich oczekiwań poświęciłem go na przeróbkę.
    Została sama metalowa obudowa i panel wyświetlaczy, reszta łącznie z trafem poszła w odstawkę. Samo trafo samodzielnie przewijałem,
    niestety okazało się że jedno uzwojenie pomocnicze nie wystaczy do zasilenia całości, tylko cyfrowych wskaźników napięcia i prądu,
    dołożyłem drugie trafo małej mocy aby uzyskać poprawną pracę zasilacza. Radiator też jest dokładany, wentylatora nie widać na zdjęciu,
    musiałem zamówić, typowe komputerowe do tej obudowy były za wysokie. Wszystko zostało dopasowane pod użytą obudowę,
    pewne niedociągnięcia wynikają głównie z tego powodu.

    Zasilacz warsztatowy 0-60V 0-5A Peak 3A Continous na układzie OPA-548F Zasilacz warsztatowy 0-60V 0-5A Peak 3A Continous na układzie OPA-548F Zasilacz warsztatowy 0-60V 0-5A Peak 3A Continous na układzie OPA-548F

    I na koniec chcę zwrócić uwagę na bardzo istotny szczegół. Ponieważ wersja w obudowie TO-263- była o połowę tańsza od TO-220-7
    zakupiłem te tańsze w obawie że uszkodzę w czasie prób. Cena i tak była zaporowa, 50zł netto +wysyłka skutecznie może zniechęcać.
    Ponieważ piętą Achillesową tego i podobnych rozwiązań jest SOA układu, zastosowałem trik znacząco poprawiający sytuację.
    Wykorzystałem obudowę jakiegoś spalonego regulatora STR i przylutowałem no niej OPA. Dopiero tą dużą stopkę poprzez dobrej
    jakości przekładkę i pastę przykręciłem do radiatora. Użyłem śruby M4 z nierdzewki, musi być solidnie dokręcone.
    Na koniec zamieszczam foto z mojej walki o skuteczne odprowadzenie ciepła.

    Zasilacz warsztatowy 0-60V 0-5A Peak 3A Continous na układzie OPA-548F

    Płytka drukowana wykonana samodzielnie.
    Jeśli ktoś zdecyduje się na powtórzenie konstrukcji musi zwrócić uwagę na wyskalowanie wydruku.

    Zasilacz warsztatowy 0-60V 0-5A Peak 3A Continous na układzie OPA-548F

    BOM:
    CASE: 1502D China PS (used)
    TRAFO: 220-240V AC INPUT; MAIN 12/20/28V 5A; ADD 11V 0.5A (DMM) 22V 0.5A (CTRL)
    U100 OPA548F TO-263-7
    or OPA548T T0-220-7 (some pcb modification need)
    U101 LM2950-5 (recomended)
    or LM70L05 (not recomended)
    U102 LM358D
    or LM393D
    U103 74HCT04D

    GB1 KBC5020
    GB2 RS806 G.BRIDGE

    RJ101, RJ102 AR126-24VDC RELAY

    Q101, Q102 S8050 npn transistor
    D101 9V1 Zener
    D102 15V0 Zener

    Kosztorys:
    1. Ponieważ jako obudowy użyłem zezłomowanego zasilacza przyjmijmy że jej koszt to 50zł
    2. Układ OPA548F (OPA548T) to koszt około 100zł
    3. Trafo było przewijane, cena zakupu bez robocizny 80zł
    4. Płytka pcb robiona ręcznie, przyjmijmy 20zł
    5. płytka przełącznika uzwojeń 30zł
    6. Mostki prostownicze i kondensatory filtrujące 12zł
    7. Moduł DCDC Buck 3Amax 8zł
    8. Tranzystory, diody, rezystory 5zł
    Razem około: 305zł

    Zapraszam do komentowania.

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    eurotips
    Level 39  
    Offline 
    Moja odpowiedź była pomocna?
    Wciśnij przycisk * p o m ó g ł * - to nie ujmuje pkt z Twojego konta.
    eurotips wrote 5361 posts with rating 1579, helped 387 times. Been with us since 2006 year.
  • Diolut
  • #2
    zdenek_zdenek
    Level 26  
    Dołożyłbym na pewno jakieś wsporniki do tej płytki co by nie wisiała tylko na tych kilku nóżkach układu OPA.
  • #3
    Urgon
    Editor  
    AVE...

    Proponuję sprawdzić, co się stanie po ustawieniu 5V i 1A, i zwarciu wyjść rezystorem 1Ω/5W. Obawiam się, ze albo zasilacz się wyłączy, albo "wybierze papieża"...
  • #4
    acctr
    Level 27  
    Bardzo ciekawy układ, choć za drogi moim zdaniem.

    eurotips wrote:
    najłatwiej było dołożyć stary i znany 74HC04.

    Jeszcze prościej można było na jednym tranzystorze i dwóch, trzech rezystorach.

    eurotips wrote:
    Ponieważ piętą Achillesową tego i podobnych rozwiązań jest SOA układu, zastosowałem trik znacząco poprawiający sytuację.

    Na pewno nie poprawiłeś SOA, bo jak spojrzysz na krzywą ograniczającą SOA jest wartością prądu w funkcji napięcia, nie da się tego polepszyć poprzez zmniejszenie rezystancji termicznej.
    To co zrobiłeś to jedynie polepszyłeś odprowadzanie ciepła i to w nie najlepszy sposób, ponieważ obudowa układu może minimalnie odstawać od powierzchni radiatora, pozostawiając znaczącą rezystancję termiczną. Należy tą obudowę docisnąć sprężyną albo dokręcić płaskownikiem.
  • #5
    Mateusz_konstruktor
    Level 31  
    eurotips wrote:
    Ponieważ wersja w obudowie TO-247- była o połowę tańsza od TO-220-7
    zakupiłem te tańsze w obawie że uszkodzę w czasie prób.

    Pomyłka, to nie jest typ TO-247.

    eurotips wrote:
    Wyróżnia go od innych zaprezentowanych w necie prostota konstrukcji i wysokie napięcie wyjściowe z możliwością regulacji w zakresie 0-60V.
    ...
    Maksymalne napięcie wyjściowe jakie uzyskałem to 43V co wynika z zastosowanego trafa.

    43≠60.
  • #6
    viayner
    Level 42  
    Witam,
    patrzac na schemat widze ze jedyny element wykonawczy to OPA548, uwzgledniles to ze nie uzyskasz z tego zasilacza np. 5V/5A, wspomniales ze max napiecie wyjsciowe to 43V z tego wnioskuje ze OPA zasilasz okolo 45V, co by oznaczalo ze przy wspomnianym 5V/5A bys musial wytracic 200W mocy na OPA = odeslanie do krainy niebieskich dymow. Nie zawsze "zabezpieczenie" zdazy sie zalaczyc.
    Ograniczeniem ukladu nie jest sam OPA a sposob jego wykorzystania, ten uklad napewno nie odda ci "zalkadanych" pradow i napiec w takiej konfiguracji.
    Nie mniej jest to ciekawy sposob wykozystania wzmacniacza operacyjnego, nie mniej znany i stosowany od dawna ale ze wzgledu na male prady wyjsciowe uklady byly "uzupelniane" o wyjsciowe stopnie mocy.
    Pozdrawiam
  • #7
    eurotips
    Level 39  
    Urgon wrote:
    Proponuję sprawdzić, co się stanie po ustawieniu 5V i 1A, i zwarciu wyjść rezystorem 1Ω/5W.

    Przy takim prądzie bardzo ważny jest transformator, konkretnie chodzi o przełączanie uzwojeń. W prezentowanej wersji miałem do dyspozycji tylko 3 uzwojenia, planowałem 5. Ilość wydzielonego ciepła będzie proporcjonalna do różnicy napięć na wejściu i wyjściu. Thermal Shutdown Indicator poinformuje o zadziałaniu zabezpieczenia. Nie spotkałem się jeszcze z takim stabilizatorem napięcia który miałby podobną sygnalizację a jest wiele popularnych które mają to zabezpieczenie zaimplementowane.
    Mateusz_konstruktor wrote:
    Pomyłka, to nie jest typ TO-247

    Tak, pomyłka, to jest 7-pin TO-263.
    viayner wrote:
    patrzac na schemat widze ze jedyny element wykonawczy to OPA548, uwzgledniles to ze nie uzyskasz z tego zasilacza np. 5V/5A, wspomniales ze max napiecie wyjsciowe to 43V z tego wnioskuje ze OPA zasilasz okolo 45V, co by oznaczalo ze przy wspomnianym 5V/5A bys musial wytracic 200W mocy na OPA

    Odpowiedziałem już na to cytując kolegę @Urgon na początku tego postu.
  • #8
    Urgon
    Editor  
    AVE...

    Inaczej pisząc zamiast zastosować konwencjonalny układ, który nie jest ograniczony mocą strat do 50W, jak OPA548, próbujesz obejść ten problem stosując dość drogi transformator o wielu uzwojeniach i bardziej złożony układ przełączania uzwojeń. A i tak nie udało Ci się osiągnąć parametrów deklarowanych w tytule. W sumie to dobrze kombinujesz, ale w drugim temacie twierdziłeś, iż OPA548 upraszcza budowę zasilacza, ale to nie jest prawda - po prostu zmienia się miejsce, gdzie układ jest skomplikowany.

    Co do transformatora, to bym zasugerował zamówić wykonanie niestandardowe dające napięcia 4, 8, 16 i 32V po wyprostowaniu. Jeśli zaangażujesz mikrokontroler do sterowania przekaźnikami przełączającymi uzwojenia, to maksymalny spadek napięcia na OPA548 zawsze będzie mniejszy od 4V, czyli nie wydzielisz więcej, jak 20W mocy strat. Sam myślałem o takim rozwiązaniu swego czasu, z dodatkowym uzwojeniem 64V, ale wtedy nie miałem środków na taki wydatek. Drugą opcją jest dołożyć preregulator na przetwornicy typu Buck, gdzie napięcie z potencjometru regulacyjnego jest łączone z napięciem mierzonym przez przetwornicę tak, by na wyjściu przetwornicy zawsze było ono wyższe o 1-2V od napięcia zadanego. Takie rozwiązania stosowane są w lepszych zasilaczach laboratoryjnych czołowych producentów, przy czym zamiast preregulatora na przetwornicy Buck mamy kompletny zasilacz half-bridge zasilany napięciem sieciowym, ale taka konstrukcja będzie bardziej skomplikowana i trudniejsza do wykonania przez kogoś, kto nie ma doświadczenia z takimi zasilaczami...
  • #9
    Mateusz_konstruktor
    Level 31  
    Urgon wrote:
    zamiast zastosować konwencjonalny układ, który nie jest ograniczony mocą strat do 50W, jak OPA548...

    OPA548 ma graniczną wartość strat w okolicach zaledwie 20W, nie 50.
    Mowa tu o realnych możliwościach wynikających z zastosowanej obudowy, nie teoretycznej symulacji utworzonej na podstawie jedynie obszaru SOA itd..
  • #10
    Urgon
    Editor  
    AVE...

    Chyba nie umiesz not czytać. Rezystancja termiczna od złącza do obudowy wynosi zaledwie 0,2°C/W, czyli przy 50W temperatura złącza będzie tylko o 10°C wyższa od temperatury blaszki odprowadzającej ciepło. Wystarczy tylko te 50W ciepła odprowadzić odpowiednim radiatorem. Autor użył radiatora dołączonego do obudowy, i jest to wystarczająco duży radiator na moje oko, by te 50W oddać do atmosfery. Tak czy siak nawet jak uda się utrzymać obudowę w temperaturze 25°C, to przy poborze 5A maksymalny spadek napięcia na układzie nie może być wyższy niż 10V, ale sam zalecałbym 8V dla większego marginesu mocy strat.

    Poważniejszym problemem z OPA548 jest jego tolerancja dla obciążeń pojemnościowych, szczególnie jeśli zasilany układ ma zmienny pobór - zasilacz może wpaść w oscylacje, albo "przestrzelić" napięcie o nawet 10-50%. Przy bardziej kompleksowym obciążeniu RLC to zasilacz może zmienić się w generator. Tu prośba do Autora o przeprowadzenie testów pod obciążeniem, może z podglądem na oscyloskopie, co się dzieje z napięciem na wyjściu...
  • #11
    eurotips
    Level 39  
    Mateusz_konstruktor wrote:
    OPA548 ma graniczną wartość strat w okolicach zaledwie 20W, nie 50.

    Aktywne chłodzenie zapewni mu raczej bliżej 50W niż 20W. Niestety w sieci pustki, nie ma z czym porównać, jedynie na stronie Electronics Lab znalazłem kit z tym układem, mocno niekompletny i bardzo drogi:
    https://www.electronics-lab.com/project/programmable-power-supply-using-opa548/
  • #12
    Mateusz_konstruktor
    Level 31  
    Urgon wrote:
    ...Tak czy siak nawet jak uda się utrzymać obudowę w temperaturze 25°C....

    Chodzi o to, że w rzeczywistości nie udaje się ten jakże optymistyczny i życzeniowy wariant wydarzeń, a efektem końcowym jest próg wynoszący jednak tylko około 20W.

    Moderated By tmf:

    Ponieważ elektroda.pl jest forum technicznym, prosiłbym, aby swoje stwierdzenia podpierać faktami, w tym konkretnymi pozycjami noty układów, w mniejszym stopniu bazować na wierze i przekonaniach.

  • #13
    Urgon
    Editor  
    AVE...

    Moja córka by stwierdziła, że "głupoty mawiasz". Z obudowy TO-220 na radiatorze można spokojnie oddać 100W, pod warunkiem, że radiator odda to ciepło do atmosfery. Możemy łatwo policzyć temperaturę złącza w układzie znając rezystancję termiczną od złącza do blaszki i od blaszki do radiatora. Ta pierwsza wynosi 0,2°C/W, ta druga przy założeniu płaskiej powierzchni radiatora i użyciu pasty termoprzewodzącej wynosi typowo 0,5°C/W. Daje nam to łącznie 0,7°C/W. Załóżmy, że temperatura złącza nie powinna przekroczyć 85°C przy temperaturze pokojowej 25°C, w teorii możemy oddać do radiatora ~86W. Problemem jest obliczenie rezystancji cieplnej z radiatora do atmosfery, wylicza się to z powierzchni i materiału radiatora oraz tego, czy jest oksydowany, czy nie. Wymuszony obieg powietrza wydatnie zwiększa oddawanie ciepła. Radiator widoczny na zdjęciach powinien spokojnie poradzić sobie z mocami do 50W bez osiągania temperatury 125°C. W chińskim zasilaczu mam niewiele większy radiator przy PDmax=150W.


    @Eurotips

    Czy możesz, dla świętego spokoju, ustawić zasilacz tak, by spadek napięcia na wzmacniaczu wyniósł 10V, a pobierany przez obciążenie prąd 1A, a następnie zmierzyć, jaką temperaturę osiągnie radiator po kilku minutach takiego traktowania? Na moje oko nie powinna być wyższa niż 10 stopni ponad temperaturę pokojową...
  • #14
    eurotips
    Level 39  
    Zrobię testy, ale na razie nie mam czasu. Ten zasilacz to raczej ciekawostka, nie wyjdzie to tanio, ale kolega równolegle prezentuje zasilacz laboratoryjny "tylko" 0-40V/1.5A i też nie wyszło to tanio ani prosto. Poczekajmy na odzew, czy w ogóle jest zainteresowanie takimi konstrukcjami i czy 0-30V/002-5A z Electronics Lab zostanie królem na następne ćwierć wieku.
  • #15
    Urgon
    Editor  
    AVE...

    Prawda jest taka, że samodzielna budowa zasilacza warsztatowego w obecnych czasach zawsze wychodzi drożej od kupna "gotowca". Wyjątkiem są sytuacje, gdy chcemy osiągnąć poziom szumów i precyzję zasilacza za ponad tysiąc złotych nie mając tysiąca złotych. Największą wartością samodzielnej budowy zasilacza, zwłaszcza od zera, jest wiedza, którą można tak zdobyć.

    Mam też nadzieję, że ta przeklęta konstrukcja z Electronics Labs trafi w końcu do elektrośmieci i nie będzie straszyć kolejnych pokoleń początkujących konstruktorów...
  • #16
    Piottr242
    Level 23  
    A mnie po kolejnym artykule o zasilaczu jednonapięciowym regulowanym nurtują pytania, dotyczące wykorzystania takich zasilaczy. Na razie trzy, ale pewnie zbierze się więcej:

    - do czego (w przypadku jakich uruchamianych konstrukcji) używacie górnego zakresu napięć w takim zasilaczu, to jest powyżej 24 V? 40-60V na lampy to jednak za mało, a na opampy dużo za dużo.
    - w jakich przypadkach przydaje się dolny zakres zasilacza od 0 do 1,2V?
    - w jakich przypadkach (w przypadku jakich uruchamianych układów) wykorzystujecie w praktyce więcej niż 2A prądu dawanego przez tego typu konstrukcje?

    Pytania zaś przyszły mi do głowy stąd, że ja w swojej praktyce nigdy nie potrzebowałem więcej niż 2x12V i nigdy mniej niż 3,3V
  • #17
    Urgon
    Editor  
    AVE...

    Moim zdaniem akurat większy prąd ma sens, i to w kilku scenariuszach:
    1. Układy z mikrokontrolerem i dużą liczbą diod LED potrzebują stabilnego 5V z prądami od 1 do 5A, i więcej.
    2. Serwisanci laptopów regularnie potrzebują zasilacza o wydajności od 2A i napięciu do 24V.
    3. Jeśli budujemy coś z dużą ilością sporych silników DC lub krokowych, to wydajność prądowa nawet do 10A może nie wystarczyć. Jeśli masz trzy silniki krokowe, każdy bierze 1,5A przy 12V, plus trzeba dodać jeszcze zasilanie sterowników i podkręcanie napięcia do 48V by moment trzymający przy mikrokrokach był sensowny, to szybko osiągasz zapotrzebowanie na 5-6A. A dodaj do tego jeszcze zasilanie sterownika, pompy chłodziwa, wentylatorów, etc.
    4. Ładowanie akumulatorów i emulowanie pakietu przy naprawach elektrycznych rowerów, hulajnóg czy nawet robotów sprzątających - spory prąd przy różnorodnych napięciach.
    5. Prototypową przetwornicę car-audio też lepiej testować z zasilacza warsztatowego, zamiast z akumulatora samochodowego. Mniejsze ryzyko niespodziewanych wybuchów czy zalania kwasem, czy co tam może się zdarzyć, jak się akumulator ołowiowy zewrze.

    Tak więc sytuacji nie brakuje, choć ci co żyją spokojnie więcej jak 20V/2A nie potrzebują...
  • #18
    Mateusz_konstruktor
    Level 31  
    @Piottr242
    40V, choć z pewnymi zastrzeżeniami, jest sensownym poziomem patrząc na maksymalne zazwyczaj spotykane napięcia zasilań scalonych stabilizatorów napięcia i wzmacniaczy operacyjnych. Generalnie chodzi o bardziej uniwersalność i możliwość podołania nawet w wyjątkowych sytuacjach.
    60V to już faktycznie wartość pasująca do chyba tylko wzmacniaczy mocy małej częstotliwości większej mocy i niszowych układów.
    Samo zdobycie transformatora sieciowego o takim napięciu jest niełatwe.

    Zakres od 0 do 1,2V bardzo upraszcza uruchamianie i zabezpiecza przy pierwszych włączeniach po zmontowaniu rozbudowanych układów czy wykonanych naprawach. Powoli zwiększając napięcie od 0V można wychwycić anomalie jeszcze przed podaniem napięcia mogącego wywołać zniszczenia i tym sposobem uchronić podzespoły. Tak naprawdę kluczowe jest napięcie od 0,5V i jego powolne zwiększanie od tej właśnie wartości, 1,2V to już jest zbyt dużo. To tak z praktyki.

    Więcej niż 2A zazwyczaj jest potrzebne przy uruchamianiu bloków urządzeń mających w swej budowie kondensatory elektrolityczne o dużych pojemnościach.

    Nawet i 3,3V może narobić szkód, choćby przy omyłkowym wstawieniu tranzystora o odmiennej kolejności wyprowadzeń.
    Wtedy właśnie ujawniają się zalety startowania od 0V lub innej niewielkiej wartości i zatrzymania się w przypadku poboru prądu wzrastającego ponad dopuszczalny, zamiast podania pełnego napięcia i liczenia na szczęście.
  • #19
    rb401
    Level 38  
    eurotips wrote:
    Wyróżnia go od innych zaprezentowanych w necie prostota konstrukcji i wysokie napięcie wyjściowe z możliwością regulacji w zakresie 0-60V.


    Nie wiem czy zdajesz sobie z tego sprawę ale Twój zasilacz wyróżnia się też inną cechą. Chodzi o to że przez użycie WO z wyjściem push-pull, ten zasilacz pracuje zarówno jako dostarczający prądu, i odbierający go. Czyli ze względu na charakterystykę prądowo-napięciową, Twoja konstrukcja pracuje poprawnie z dwóch ćwiartkach tej charakterystyki a nie w jednej jak większość zasilaczy. A ma to pewne zalety.

    Taki przykład. Badając powiedzmy jakąś ładowarkę automatyczną do akumulatorów, to Twoja konstrukcja jest w stanie dość poprawnie zasymulować ładowaną baterię (jako SEM plus opór wewnętrzny), z jednej strony dostarczając prąd do wartości ustawionej napięcia a z drugiej strony po załączeniu prądu przez ładowarkę, odbierając go z ładowarki zapobiegając podniesieniu się napięcia. Zwykłym zasilaczem to się nie uda, bo napięcie skoczy do tego który daje ładowarka nieobciążona.
    Zresztą jest więcej sytuacji gdzie ta dwukierunkowa praca prądowa będzie zaletą.
  • #20
    coberr
    Level 20  
    Nie obraź się ale na tym forum nie widać juz w zasadzie NIC POZA ZASILACZAMi i to coraz gorzej wykonanymi... Odnoszę czasem wrażenie , że wręcz " na kolanie" . I chyba tylko glównie pod takimi tematami rozwija się jakakolwiek dyskusja...

    NAtomiast dziwia mnie opinie innych kolegow - że np. drogo... że mozna było taniej itp...
    Ja mysle ze w praktyce amatorskiej cena często jest drugorzednym czynnikiem - zwłaszcza jesli mamy jakies elementy do wykorzystania - zwłaszcza jesli leżą latami po szufladach i nie wiadomo co z nimi zrobić... Czasem - aby osiągnąc efekt - wskazana jest wręcz nawet pewna komplikacja ukladowa. Przy jednostkowych układach nie ma to znaczenia. Przy milionach sztuk - juz tak.

    Jeden z kolegów dobrze stwierdzil (chociaż wątpię zeby to się ziściło) miejmy nadzieje , że nieszczęsny JABEL (który do tej pory jest sprzedawany- ja sie oytam jakim cudem???) pelen błedów - zwłaszcza w układzie ograniczenia pradowego ; z "pływającym", niestabilnym źródłem napięciowym -w ktorym nie zastosowano NAWET prostej diody zenera najstabilniejszej temperaturowo w całym szeregu - ZNIKNIE całkowicie... Jednak naprawde wątpię aby to się stało...
    Co jakiś czas będą pojawiać się 'kwiatki" z użyciem kitu JABEL...

    Pytanie - nie wiem - może sie czepiam - ale czy kolega uzyskał prawo do uzywania znaku towarowego firmy Texas Instruments na swojej płytce drukowanej?
  • #21
    Łukasz.K
    Level 27  
    Ja bym to zrobił jako przetwornicę impulsową w układzie buck. Straty minimalne. Konstrukcja w wykonaniu prostsza w porównaniu do układu tu przedstawionego choć teoretycznie dość zaawansowana. Transformator można użyć np. 230V/30V, do tego impulsowa regulacja napięcia na jednym układzie.
    Układ tu przedstawiony w porównaniu do mojego może lepiej się sprawdzić przy uruchamianiu wzmacniaczy audio ze względu na brak zakłóceń o częstotliwościach akustycznych z wyjątkiem 50 i 100Hz.

    Dodano po 6 [minuty]:

    Zasilacze tu są bo to są najbardziej potrzebne urządzenia w pracowni.
  • #22
    Urgon
    Editor  
    AVE...

    Przetwornica Buck czy też Buck-Boost to fajna opcja, o ile poziom szumów nie jest za wysoki, i nie ma jakichś dziwnych szpilek. Gotowych zasilaczy w formie modułów z Chin nie brakuje, i nie są one przesadnie drogie. Ale jeśli celujemy w zasilacz laboratoryjny, to przetwornica Buck powinna być preregulatorem, wspartym przyzwoitym filtrem LC typu Π, a za nim już klasyczny regulator liniowy...

    Wracając do tematu, zauważyłem ciekawą rzecz w nocie katalogowej OPA548: minimalne napięcie wyjściowe zależnie od prądu wynosi od V- + 1V do V- + 3,7V. W zasilaczu Autora V- jest połączony do masy. Pytanie: czy ten zasilacz faktycznie "schodzi" do zera, czy nie? I jak obciążenie wpływa na napięcie wyjściowe blisko skrajnych wartości? OPA548 nie jest zasilaczem Rail-to-Rail, więc ma podobny problem co ten złom z Electronics Labs i zasilacze na scalonych regulatorach - potrzebuje napięcia ujemnego. No i coraz bardziej mnie ciekawi, jak topologia wyjścia push-pull wpłynie na stabilność tego zasilacza pod obciążeniem z dużymi pojemnościami lub/i indukcyjnościami...
  • #23
    acctr
    Level 27  
    Urgon wrote:
    No i coraz bardziej mnie ciekawi, jak topologia wyjścia push-pull wpłynie na stabilność tego zasilacza pod obciążeniem z dużymi pojemnościami lub/i indukcyjnościami...

    Jakie problemy, inne niż przepięcia widzisz w podłączaniu indukcyjności do zasilacza?
  • #24
    Urgon
    Editor  
    AVE...

    Tylko to nie jest tak do końca zasilacz, a raczej wzmacniacz prądu stałego dużej mocy, z pętlą sprzężenia zwrotnego bez żadnej, widocznej kompensacji. Nagłe podłączenie większej reaktancji do takiego układu może wywołać niestabilność, zwłaszcza że wg. noty w konfiguracji wtórnika już 6,2nF zawyża wyjście o 20%. To nie wróży dobrze dla stabilności tego układu, zwłaszcza że stopień wyjściowy jest typu push-pull - każda złożony obwód RLC o wystarczającej reaktancji zmieni ten wzmacniacz w generator. Warto to sprawdzić w gotowym układzie, lub ostatecznie w symulacji, bo zasilacz stający się generatorem nie ograniczy napięcia do zadanej wartości, lecz radośnie ją przekroczy.

    W przypadku tego układu spodziewam się raczej niedużych oscylacji (5-10%), po czym napięcie się ustabilizuje, a nie pełnoprawnego wzbudzania się. Mimo wszystko lepiej to sprawdzić. Inna rzecz, to sposób działania ograniczenia prądowego - nota nie pokazuje dokładnych detali, ale z grubsza ograniczenie opiera się na regulacji Ib poszczególnych stopni, przy czym nie zauważyłem nic na temat jakiegokolwiek sprzężenia zwrotnego, ale może je przegapiłem...
  • #25
    eurotips
    Level 39  
    Namierzyłem na OLX OPA548T czyli w obudowie TO-220-7pin. Można się targować bo słabo schodzą.
    Przyznam że cały czas czekam aż ktoś powtórzy tą konstrukcję, z czystej ciekawości, moje przygody z regulowanym prądem i napięciem zaczynałem od L200 i powtarzalność parametrów była żadna jeśli chodzi o regulację prądu,
    po kiku próbach na kilku różnych nowych układach dałem sobie spokój. Czy z OPA548 będzie podobnie, w drugim zasilaczu minimalny prąd jaki udaje mi się ustawić to 0.8A. Jak to możliwe że fabrycznie nowe układy mogą mieć aż taki rozrzut ?
  • #26
    zdenek_zdenek
    Level 26  
    80 zł plus przesyłka za taki układzik to ja jednak podziękuję, tu nawet targowanie nie pomoże. Cały zasilacz za trochę ponad 300 się kupi u kitajca, a tu 90 za sam układ i gdzie reszta. I jeszze masa roboty żeby to poskładać do kupy i z wątpliwą wydajnością.
  • #27
    Mateusz_konstruktor
    Level 31  
    Jak wyglądają wyniki testów dynamicznych?
    Jakie najmniejsze napięcie można pobierać długotrwale przy maksymalnym natężeniu prądu?
  • #28
    rb401
    Level 38  
    Urgon wrote:
    Tylko to nie jest tak do końca zasilacz, a raczej wzmacniacz prądu stałego dużej mocy, z pętlą sprzężenia zwrotnego bez żadnej, widocznej kompensacji.


    Kompensacja jakaś w kostce jest, skoro producent daje w przykładach właśnie aplikację zasilaczową i to bez widocznych dodatkowych elementów.
    Ale w Twojej wypowiedzi co innego zwróciło moją uwagę. To że używasz określenia wzmacniacz. I przypomniało mi się że kiedyś miałem jakiś czas okazję używać urządzenia produkowanego za czasów PRL, właśnie tego rodzaju. Był to wzmacniacz-zasilacz, chyba dokładnie jak ten na zdjęciu:
    Zasilacz warsztatowy 0-60V 0-5A Peak 3A Continous na układzie OPA-548F
    Który był bardzo ciekawym urządzeniem. Bo samodzielnie faktycznie był zasilaczem choć z unikalnymi cechami jak to że dostarczał i odbierał prąd ale też że regulacja napięcia płynnie przechodziła od dodatniego napięcia do ujemnego.
    Ale w połączeniu z np. generatorem funkcyjnym, zyskiwał rolę wzmacniacza mocy. Czyli można było użyć tego zestawu do testowania np. silników AC, przetworników elektroakustycznych nawet ultradźwiękowych czy symulacji np. tętnień zasilacza i mnóstwa innych zastosowań.
    Oczywiście ten wzmacniacz był składany w elementów dyskretnych. Tu na elektrodzie są dokumentacje tego zasilacza ale akurat niestety z niewyraźnym schematem końcówki.
    Możliwe że z pewnych względów, o których wspominasz, rozwiązanie zastosowane przez kolegę autora wątku może być w niektórych konfiguracjach niezbyt optymalne ale samo zastosowanie tej ciekawej kostki w zasilaczu może mieć pewien potencjał w innych zastosowaniach.
  • #29
    eurotips
    Level 39  
    rb401 wrote:
    faktycznie był zasilaczem choć z unikalnymi cechami jak to że dostarczał i odbierał prąd ale też że regulacja napięcia płynnie przechodziła od dodatniego napięcia do ujemnego

    Tak szczerze to o tym dostarczaniu i odbieraniu prądu nie miałem pojęcia, dlatego nie ma o tym wzmianki w opisie.
    Ta kostka też może być zasilana napięciem symetrycznym a sam OpAmp jest nawet Rail-to-V-
    Cały czas wertuję portale w poszukiwaniu źródełka na te układy w akceptowalnej cenie.
  • #30
    ^ToM^
    Level 40  
    rb401 wrote:

    Oczywiście ten wzmacniacz był składany w elementów dyskretnych. Tu na elektrodzie są dokumentacje tego zasilacza ale akurat niestety z niewyraźnym schematem końcówki.


    Gdyby ktoś miał czytelny schemat z niego, to niech da znać. Mam taki zasilacz, to model P334, ale na szczęście sprawny. Niemniej jednak dobry schemat przydałby się. Wszystkie schematy jakie dotychczas widziałem były praktycznie nieczytelne i tak myślę, że może po prostu lepszego schematu nie było.
Reply Cool? Ranking DIY | New topic
Notify about new articles
Popular Topics