Chciałbym zaprojektować zasilacz laboratoryjny. Szukam literatury technicznej która mogłaby mi pomóc

Chciałbym zaprojektować (i zbudować) zasilacz laboratoryjny i nabyć przy tym wiedzę z zakresu zaawansowanej elektroniki. Żeby nie męczyć grupy setkami zbędnych pytań bardzo proszę o podpowiedź w kwestii literatury która mogłaby pomóc mi samemu przejść przez ten proces. Z góry dziękuję za poświęcony mi czas.

Trzeba samemu poszukać w sieci, a jest tego trochę, np. zarejestruj się na "Chomikuj":
https://www.google.com/search?q=projekt+zasil...SAQM1LjSYAQCgAQHAAQHIAQg&sclient=gws-wiz-serp
http://zst-skarzysko.pl/wp-content/uploads/2017/03/zasilacz-1.pdf
http://www.zstio-elektronika.pl/pliki_t_elektronik/TE_Z1-04.pdf
https://serwis.avt.pl/manuals/AVT5585.pdf
https://serwis.avt.pl/manuals/AVT334.pdf
https://ep.com.pl/files/3827.pdf
https://ep.com.pl/files/2302.pdf
https://ep.com.pl/files/11904.pdf
https://ep.com.pl/files/7648.pdf
https://edw.elportal.pl/pdf/k04/26_04b.pdf
itd...

Na początek proponuję serię artykułów w "Elektronice dla wszystkich": Link.

nicdododania97 napisał:

Chciałbym zaprojektować (i zbudować) zasilacz laboratoryjny

Na starcie: O JAKICH PARAMETRACH?

Widziałem niejedną książkę opisującą jak działają i jak zbudowane są zasilacze, ale ani jednej która opisywała by zasilacz laboratoryjny, czyli z regulacją ograniczenia prądu i napięcia od zera. Tranzystory nie działają od zera, więc wymaganie regulacji od zera, eliminuje wszystkie popularne rozwiązania, znane z innych zasilaczy. Każdy zasilacz laboratoryjny, opiera się na na jakimś cwanym obejściu tego problemu. Dla początkującego najlepiej poznać ogólnie działanie stabilizatorów napięcia, a później przeanalizować popularne konstrukcje zasilaczy laboratoryjnych - jeśli chcesz to dobrze zrozumieć.
A jeśli nie, to po prostu oprzeć się o jeden z popularnych schematów i dostosować.
Potrzebna moc/napięcie/prąd mają duży wpływ na wybór rozwiązań układowych.

Poziom wiedzy dotyczący zasilaczy to w większości podstawy elektroniki - działanie tranzystora, wzmacniacza prądu stałego itp.
Cwane rozwiązania jak zrobić regulację prądu i napięcia od zera - to już wymaga sporej biegłości, jakby chcieć samemu wymyślić schemat - inny od tych powszechnie znanych.
Jest jedna dziedzina trudna - stabilność układów ze sprzężeniem zwrotnym/kompensacja częstotliwościowa. Choć często skutek zastosowania tej wiedzy to jeden mały kondensator, wstawiony w odpowiednie miejsce. To wiedza się opiera o matematykę ze studiów (analiza zespolona) i jak zadasz pytanie na elektrodzie, to masz gwarancję że liczba błędnych odpowiedzi będzie kilka razy większa niż poprawnych i każdy będzie wyrażał swoje opinie (zamiast wiedzy) oparte na "doświadczeniu" (błędnych obserwacjach).

Tak z czystej akademickiej ciekawości pytam: podajcie jeden logiczny przykład, kiedy wymagana jest regulacja napięcia od zera, która komplikuje (według mnie niepotrzebnie) układ zasilacza, zwłaszcza wykonanego amatorsko. Mam kilka zasilaczy fabrycznych (regulacja napięcia oczywiście od zera), ale najczęściej używam zasilacza 3-15V/1,5A (ograniczenie prądu ustawiłem na stałe na 1,5A) na uA723 plus kilka dodatkowych elementów. Inne zasilacze wyciągam z półki w miarę potrzeby.

Było kilka projektów, w czasopismach dla elektroników, w których to projektach zakładano że w amatorskim zasilaczu nie potrzeba regulacji napięcia od zera i jest w tym sporo racji.
Ja używałem napięć <1V tylko do zasilania mostka na MOSFETach którym sprawdzam prąd nasycenia indukcyjności (ale jakbym nie miał odpowiedniego zakresu napięcia zmienił bym częstotliwość)
Czasem przy naprawie układów ze zwarciami na zasilaniu, podaję prąd na linię zasilającą i szukam gdzie jest zwarcie. napięcia wtedy są niskie, ale to wymaga tylko aby regulacja prądu działała poprawnie przy napięciach od zera, stabilizacja napięcia nie musi działać przy 0,5V, tylko ma zadziałać jeśli zwarcia by nie było i zapewnić napięcie nominalne jakiego układ wymaga.
Z moich obserwacji wynika, że zasilaczy i tak trzeba mieć kilka i nie ma co się silić na to żeby mieć wszystkie pożądane cechy w jednym.

cirrostrato napisał:

Tak z czystej akademickiej ciekawości pytam: podajcie jeden logiczny przykład, kiedy wymagana jest regulacja napięcia od zera

Przecież jest coraz więcej układów niskonapięciowych. CPU, GPU, pamięci itd. To wszystko działa już w zakresie 0,8V – 1,8V. Najszybszym sposobem diagnozowania uszkodzeń jest podanie zewnętrznego zasilania i obserwowania anomalii na termowizji.

cirrostrato napisał:

kiedy wymagana jest regulacja napięcia od zera, która komplikuje (według mnie niepotrzebnie) układ zasilacza, zwłaszcza wykonanego amatorsko.

O ile pamiętam MAA723 dość łatwo pozwala na stabilizację napięcia od zera. Potrzebne jest dodatkowe, ujemne napięcie względem masy.

vodiczka napisał:

cirrostrato napisał:

kiedy wymagana jest regulacja napięcia od zera, która komplikuje (według mnie niepotrzebnie) układ zasilacza, zwłaszcza wykonanego amatorsko.

O ile pamiętam MAA723 dość łatwo pozwala na stabilizację napięcia od zera. Potrzebne jest dodatkowe, ujemne napięcie względem masy.

I to jest ta dodatkowa komplikacja układu, sama się nie zrobi.

cirrostrato napisał:

I to jest ta dodatkowa komplikacja układu, sama się nie zrobi.

Sorry ale nie widzę w tym nic specjalnie skomplikowanego, bardziej skomplikowana jest budowa zasilacza symetrycznego.

Dyskusja czysto akademicka: czy dodatkowo (układ w najprostszym wykonaniu) dioda, kondensator, rezystor i dioda zenera to duża komplikacja układu, zależy dla kogo........Pozdrawiam.

raks0 napisał:

cirrostrato napisał:

Tak z czystej akademickiej ciekawości pytam: podajcie jeden logiczny przykład, kiedy wymagana jest regulacja napięcia od zera

Przecież jest coraz więcej układów niskonapięciowych. CPU, GPU, pamięci itd. To wszystko działa już w zakresie 0,8V – 1,8V. Najszybszym sposobem diagnozowania uszkodzeń jest podanie zewnętrznego zasilania i obserwowania anomalii na termowizji.

I ogólnie szukanie zwarć, poprzez podłączenie zasilacza w trybie stałoprądowym do szyny i szukania, co się grzeje. Kamerą, albo - pryskając na płytkę izopropanolem. W takich przypadkach zasilacz musi zachować kontrolę prądu mając na wyjściu nawet napięcie na poziomie 100-200mV, zależnie od układu w którym polujemy.

Inny przykład? Często używam zasilacza laboratoryjnego jako źródła kontrolowanego napięcia biasu wstrzykiwanego w układ w celu jego badania/strojenia/diagnozy. W wielu przypadkach napięcia w pobliżu zera są tutaj potrzebne.

I przykładów jest więcej. Niepotrzebne funkcje w sprzęcie laboratoryjnym są takie... póki się okaże, że jednak by się przydały. Lepiej się przyłożyć do bardziej funkcjonalnego sprzętu, niż przeklinać swe lenistwo gdy los zdecyduje że trafi nam się układ, przy którym krojenie funkcjonalności utrudnia pracę.

>>20621388
Na wstępie dziękuję że Pan spytał. Preferowane przeze mnie parametry to prąd wyjściowy 0-20A, napięcie wyjściowe 0-100V, zdolność pracy w trybie stałoprądowym i stałonapięciowym, zabezpieczenie przed przepięciem, przeciążeniem i przegrzaniem oraz precyzyjny system regulacji. Zastanawia mnie również idea wykorzystania Arduino w takim zasilaczu. Moje poprzednie konstrukcje były dużo prostsze i mniej zoptymalizowane, tym razem chciałbym zabrać się do tematu porządnie - z gruntowną analizą każdego aspektu. Jeśli sądzi Pan, że nie ma sensu przyjmować wartości od 0 dla prądu i napięcia wyjściowego to odcinam się od tego pomysłu i zdaję na Pańskie doświadczenie.

No cóż, zadanie ambitne - mógłbyś coś bliżej powiedzieć o swoich poprzednich konstrukcjach?

nicdododania97 napisał:

Preferowane przeze mnie parametry to prąd wyjściowy 0-20A, napięcie wyjściowe

To 2kW co to ma zasilac?
Przerost formy🐷
Urealnic wymagania

nicdododania97 napisał:

Preferowane przeze mnie parametry to prąd wyjściowy 0-20A, napięcie wyjściowe 0-100V,

Czyli musi być impulsowy

nicdododania97 napisał:

Zastanawia mnie również idea wykorzystania Arduino w takim zasilaczu.

Do wyświetlania/nastawiania ok, byle nie w pętli regulacji napięcia i prądu.

nicdododania97 napisał:

Moje poprzednie konstrukcje były dużo prostsze i mniej zoptymalizowane, tym razem chciałbym zabrać się do tematu porządnie - z gruntowną analizą każdego aspektu.

Ile z tego to były zasilacze impulsowe? Ile z nich dużej mocy? Oscyloskop masz?

nicdododania97 napisał:

...oraz precyzyjny system regulacji.

Brutalna moc i precyzja to trudno pogodzić. Zasilacze impulsowe mają gorsze parametry dynamiczne od liniowych. Ograniczenie prądowe w takim zasilaczu może nie być skutecznym zabezpieczeniem zasilanego urządzenia, z dwóch powodów, duże kondensatory na wyjściu i czas odpowiedzi ograniczenia prądu.
Zasilacze impulsowe rzadko pracują z szerokim zakresem regulacji.
Jakbym miał taki zasilacz, nawet nie używał bym go na co dzień, bo wolę lepsze parametry, tam gdzie nie potrzeba brutalnej mocy.

Skoro chodzi o zasilacz impulsowy to literatury na ten temat jest sporo głównie anglojęzycznej (oczywiście nie dotyczącej zasilaczy laboratoryjnych tylko zwykłych)

>>20622371
Zbudowałem wątpliwej jakości zasilacz regulowany o orientacyjnych parametrach 5-30V i 0-10A. Będąc kompletnie świeży w elektronice wzorowałem się na poradnikach z YouTube'a tworzonych przez ludzi, którzy często sami nie mieli doświadczenia. Prototyp był wykonany z najtańszych części i dosyć szybko odmówił posłuszeństwa. Na ten moment chciałbym stworzyć nowy, porządny zasilacz niemalże od podstaw, żeby w ten sposób nadrobić swoje braki, nie tylko w sprzęcie, ale i w wiedzy.

Czym zasilałeś zasilacz, o którym piszesz - 5-30V/0-10A?

nicdododania97 napisał:

Preferowane przeze mnie parametry to prąd wyjściowy 0-20A, napięcie wyjściowe

karolark napisał:

To 2kW co to ma zasilać ?
Przerost formy🐷
Urealnic wymagania

Sensowne wymagania to zasilacz 30V 1A.
Ale - nie ma schematu nawet takiego "przyzwoitego" zasilacza.

Swego czasu śp. Pan Zbigniew Raabe opisał nawet mocniejszy zasilacz (regulowane ograniczenie prądu, regulacja napięcia) na uA723 i nic prostszego, i o dobrych parametrach, nie znajdziesz chyba, że chcesz w cenie chińczyka. Schemat w sieci i chyba na stronach AVT

cirrostrato napisał:

Swego czasu śp. Pan Zbigniew Raabe opisał nawet mocniejszy zasilacz (regulowane ograniczenie prądu, regulacja napięcia) na uA723

723 nadaje się tylko do zasilaczy w sprzęcie.
Do zasilaczy stacjonarnych 723 się nie używa.

CYRUS2 napisał:

Do zasilaczy stacjonarnych 723 się nie używa.

Może fabrycznych. Amatorskich popelniono wiele, łącznie z zasilaczem regulowanego napięcia anodowego od 180 do 300V.

nicdododania97 napisał:

(...) Preferowane przeze mnie parametry to prąd wyjściowy 0-20A, napięcie wyjściowe 0-100V (...)

Nie opanowałeś teorii i praktyki budowy zasilacza na 30V - więc chcesz zrobić sobie od razu wręcz małą spawarkę?
Moja propozycja; zacznij od umiejętności samodzielnego wyszukiwania schematów a jeśli masz kłopot z czytaniem ich idei - wróć do początków elektroniki i doszlifuj teorię o elementach dyskretnych.
Na koniec - rób, co uważasz, nawet ładowarkę do "elektryka", lecz najlepiej to, co już rozumiesz.

CYRUS2 napisał:

Do zasilaczy stacjonarnych 723 się nie używa.

Włączył ci się generator arbitralnych twierdzeń z sufitu, nie popartych żadnymi dowodami?
Zasilacze do CB często były na 723.

jarek_lnx napisał:

Zasilacze do CB często były na 723.

ale to byly zasilacze CB a nie uniwersalne czyli były "w sprzęcie" choć mogły być w oddzielnej obudowie.
Ja zrozumiałem, że Cyrus pisząc o stacjonarnych, miał na myśli zasilacze laboratoryjne lub inne o uniwersalnym przeznaczeniu.

cirrostrato napisał:

Tak z czystej akademickiej ciekawości pytam: podajcie jeden logiczny przykład, kiedy wymagana jest regulacja napięcia od zera

Diagnostyka uszkodzeń w układach elektronicznych; próba zwarciowa - wykonywana poniżej napięcia przewodzenia złącza PN (0,7V), a w niektórych przypadkach złącza PM/Shottky'ego (0,3V), zasilanie układów LVCMOS (1,2V).

nicdododania97 napisał:

Chciałbym zaprojektować (i zbudować) zasilacz laboratoryjny i nabyć przy tym wiedzę z zakresu zaawansowanej elektroniki.

Uważam, że to złe podejście. Uczyć się można albo przez "odgapianie", czyli analizę schematów istniejących rozwiązań lub serwisowanie uszkodzonych urządzeń albo najpierw zdobywając wiedze teoretyczną, a następnie próbując ją zastosować w praktyce. Najlepiej trochę jednego i drugiego.

W celach edukacyjnych przeczytaj ten temat. Jest tam dużo rozważań i dyskusji na temat, który Cię interesuje. Pozwoli Ci to zrozumieć pewne aspekty dotyczące przedstawionego tam zasilacza.
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1464016.html

vodiczka napisał:

Ja zrozumiałem, że Cyrus pisząc o stacjonarnych, miał na myśli zasilacze laboratoryjne lub inne o uniwersalnym przeznaczeniu.

Dobrze zrozumiałeś.

jarek_lnx napisał:

Włączył ci się generator arbitralnych twierdzeń z sufitu, nie popartych żadnymi dowodami?

Wyjaśniam :
723 nie ma stabilizacji prądu tylko ogranicznik prądu.
Ogranicznik prądu opiera się na złączu B-E tranzystora.
Ogranicznik prądu służy do zabezpieczenia stabilizatora lub odbiornika przed przeciążeniem.
Do tego stabilność termiczna złącza B-E wystarczy, a precyzyjna dokładność zadziałania ogranicznika prądu nie jest ważna.

Cytat:

Chciałbym zaprojektować zasilacz laboratoryjny. Szukam literatury

Zacznij od bardzo dokładnego poznania zasad działania opampów.
I zasad projektowania urządzeń na opampach.