Piłujący zasilacz regulowany 0-25V o prądzie obciążenia 0-10A

Question

Witam, projektuje zasilacz regulowany 0-25V i o pradzie obaciazenia 0-10A (50A peak). Jako, ze jestem poczatkujacym elektronikeim (narazie 2 rok studiow) prosze nie krytykujcie mnie zabardzo tylko powiedzcie co zepsulem. Na wejsciu nie odwracajacym wzmacniacza operacyjnego jest potencjometr...

irek2 · Accepted Answer

przy zmianach na wejsciu od 0 do 5V na tym rezystorze powinno byc 0-1V. To tak dla kontroli.

I tak czeka cie zabawa w kompensacje i moze dalsza walka z piłą

Nie rob wszystkiego naraz tylko uruchamiaj moduly oddzielnie. Czyli prad i napiecie. Mozna je rozlaczac tymi diodami led.

-RoMan- · Answer

Śliczny generator zrobiłeś. Wypadałoby sie zdecydować, czy chcesz zrobić zasilacz impulsowy czy liniowy. Na razie masz generator.

Błąd podstawowy - za duże wzmocnienie wzmacniacza błędu (IC1). Kolejny błąd - za duża impedancja układu sterującego bramkami pMOSFETów. I następny: rezystory wyrównawcze łączy się od strony źródeł a nie drenów. Na dokładkę 0.1 oma byłoby dobre przy bipolarnych - MOSFETy wymagają znacznie większych wartości.

knivre · Answer

No wiec tak... Co do rezystorow wyrownawczych... dalem jakie mialem. Zamienie na 1Ohm'owe wystarczy ? tylku to jest problem ze wtedy nie pociagne przez to w impulsie 50A :/ (za duzo mi napiecia na nich spadnie)

druga sprawa: jak zmniejszyc to wzmocnienie ? narazie na wykladach nie bylo nic o wzmacniaczach operacyjnych (to co wiem to wiem z internetu)

i trzecia.. impedancja ukladu sterujacego bramki... zmniejszyc wartosc R2 i R3 ?

zalezy mi na tym zeby byl liniowy (nie impulsowy)

-RoMan- · Answer

Szczerze mówiąc w tym układzie w ogóle nie wiadomo, jak go poprawić. Ja bym w ogóle zrezygnował ze wzmacniacza operacyjnego i zrobił to całkowicie na elementach dyskretnych. Para różnicowa PNP jako wzmacniacz błędu, tranzystor NPN jako sterujący MOSFETami. Ale wtedy pojawia się problem przy napięciach wyjściowych bliskich zeru (zakładając zasilanie tylko z +36V).

knivre · Answer

Jest tez ujemne zasilanie.

Wymiana R2 i R3 na 100Ohm'ow pomogla, ale jeszcze nie jest tak jak byc powinno.

poogladalem przebiegi na bazie tranzystora, ktory steruje bramkami. I wyglada to tak jakby wzmacniacz operacyjny byl zbyt wolny... tzn za wono rosnie napiecie. wyjsciowe.

mam troche luznych tranzystorkow, tylko nie wiem czy uda mi sie dobrac jakas dobrze dobrana pare.

Narazie wyglada tak jak w zalaczniku

bucowski · Answer

hehe.. dopiero co kupił sobie oscyloskop, a teraz świeci pozdro Żebro !!

irek2 · Answer

masz strasznie duze wzmocnienie calosci. Wzmacnaicz operacyjny z otwarta petla, tranzystor T1 i do tego same mosfety. Przy otwartej petli opampa ma on bardzo mala szybkosc i to wlasnie pewnie to jest to wzbudzenie na niskich czestotliwosciach.
Na poczatek sprobuj dac ronolegle do C1 jakis rezystor zeby zmniejszyc wzmocnienie calosci.
I tak nie podoba mi sie ten tranzystor odwracajacy T1. Ja bym najpierw sprobowal z baza na masie i wyjsciem opampa podlaczonego do emitera przez rezystor. W takim ukladzie mialbym wzmocnienie tego tranzystora w okolicy jednosci. Wejscie na opampie trzeba wtedy zamienic miejscami.

Nie bardzo tez wiem co ma znaczyc plynnie regulowany prad 0-10A w piku 50A? To ma byc ogranicznik czy ma nie byc? No i moze juz pomyslalby o jego aplikacji bo moze to wymagac zmiany topologii.

Promuję tematy:
07.12.2017 (IREK) Miernik napięcia nasycenia końcówki mocy audio
03.12.2017 (IREK) Rejestrator prądu spoczynkowego, temperatury, napięcia DC końcówek mocy
03.12.2017 (IREK) Miernik mocy wzmacniaczy elektroakustycznych
03.12.2017 (IREK) Miernik temperatury cewki głośnika wysoko-tonowego

knivre · Answer

Co do T1 na wspolnej bazie, to sprawdzilem, TL071 nie zassa 100mA zeby na R3 spadlo napiecie o 10V, a jak zwieksze R3 do 1k to i owszem dziala, ale amplituda pily na wyjsciu rosnie do prawie 1V a czestotliwosc do okolo 5-6khz.

A jesli chodzi o rezystor to najwiekszy jaki znalazlem to 100K polaczylem 3 takie szeregowo i w szereg z C1, Tez niebardzo... pozatym w takiej konfiguracji napiecie siada pod obciazeniem ;(

ograniczenie pradowe chetnie bym zrobil, ale nie umiem zrobic takiego ktore sterowane by bylo napieciem ( w koncowej wersji zasilacz ma byc sterowany przez MCU )

-RoMan- · Answer

1. 100 mA to nadal za mało na szybkie przeładowanie pojemności bramek.
2. Zamiast rezystora w kolektorze T1 zastosuj aktywne obciążenie z tranzystorem NPN i diodą kluczujacą.
3. Zamiast T1 zastosuj kaskodę i wywal rezystor od strony emitera.

Przykład realizacji szybkiego stopnia sterującego pMOSFETami (poprawiłem - skutki malowania schematów na szybko):

irek2 · Answer

no tak ale po co te przeladowanie bramek ma byc takie szybkie?
Przeciez to nie stabilizator impulsowy tylko liniowy!
Wzmacniacze audio maja pasmo grubo >20khz i steruja z powodzeniem bramki mosfetow ze zrodel pradowch o wartosci rzedu 5mA.

Ogranicznik pradu to nic innego jak drugi wzmacniacz porownujacy prad czyli napiecie na szeregowym rezystorze z napieciem odniesienia ustalajacym prad ograniczenia. Trzeba tylko napiecie na rezystorach pomiarowych sprowadzic na "dol" za pomoca roznicowego wzmacniacza operacyjnego. Czyli zwykly opamp i cztery rezystory. Trzeba je tak dobrac zeby napiecie na wejsciach opampa nie przekroczylo napiecia jego zasilania.

Te rezystory to chyba rownolegle do C1.

Promuję tematy:
07.12.2017 (IREK) Miernik napięcia nasycenia końcówki mocy audio
03.12.2017 (IREK) Rejestrator prądu spoczynkowego, temperatury, napięcia DC końcówek mocy
03.12.2017 (IREK) Miernik mocy wzmacniaczy elektroakustycznych
03.12.2017 (IREK) Miernik temperatury cewki głośnika wysoko-tonowego

knivre · Answer

tak tak mialem napisac rownolegle... sorx

ten uklad do przeladowywania bramek chetnie zastosuje. Szkoda tylko ze nie do konca go rozumiem... ale jestem studentem,
jeszcze sie doucze

dzieki wielkie.

co do ograniczenia pradu to.. . umiem je zrobic jesli rezystor pomiarowy mam na masie... tylko jest ten problem ze napiecia odniesienia (sterujace) musze podawac wzgledem jednej masy... i tu zaczyna sie problem

natomiast jesli rezystor pomiarowy mialbym na lini 36V to problemu ze wspolna masa niemam.... ale nie umiem przeniesc spadku napiecia na nim wzgledem masy ukladu... pewnie cos ze wzmacniaczami operacyjnymi trzeba zakombinowac, ale nie wiem co

-RoMan- · Answer

-> irek2

Szybkie przeładowywanie bramek jest konieczne ze względu na zapewnienie poprawnej odpowiedzi impulsowej stabilizatora oraz zapewnienia jego stabilności.

Co do stosowania we wzmacniaczach m.cz. prądów bramek 5 mA, to chyba raczysz żartować.
5 mA przy ładunku całkowitym 60 nC (typowy MOSFET mocy) to 12 us. Zakładajac zasilanie wzmacniacza +/- 40V szybkość narastania byłaby ograniczona do 80/12 = 6.6(6) V/us tylko samym przeładowywaniem ładunku jednej bramki.

-> knivre

Nie chce mi się kolejny raz przemalowywać schematu a jest na nim dość oczywisty błąd - kondensator C3 ma zdecydowanie za dużą wartość - max 1 nF powinien być.

_jta_ · Answer

Układ początkowy wzbudza się, bo bez wzmacniacza operacyjnego kondensator daje dodatnie sprzężenie
zwrotne; po za tym układ zawiera trzy inwertery, co na ogół jest niestabilne - lepiej by było, gdyby tranzystor
był w układzie wzpólnego kolektora, a wzmacniacz operacyjny nie odwracał sygnału błędu.

Promuję tematy:
24.11.2004 Ładowarka akumulatorków z płynną regulacją - LM 317
23.02.2003 Prostownik do ładowania akumulatorów (auto)

-RoMan- · Answer

Samo zastosowanie pMOSFETów w układzie wspólnego źródła powoduje dość paskudne zachowanie stopnia końcowego. Tak mi teraz przychodzi do głowy, że możnaby pMOSFETy 'zamknąć' w lokalnym sprzężeniu tranzystorem NPN ale trochę duże prądy z obliczeń mi wychodzą

knivre · Answer

Przykro mi panowie... ale nie dorownoje Wam swoja wiedza. I nie wsztstkie wasze rady rozumiem.
Projektujac ten zasilacz poogladalem sobie schematy w sieci, ale one dotyczyly sterowania tranzystorow bipolarnych(npn).
pomyslalem sobie ze jak zmienie uklad zeby sterowal (przez inwerter) tranzystorem mosfet z kanalem p to bedzie to fajnie dzialac. A zdecydowalem sie na power mos'y bo takie kiedys kupilem, niepamietam juz do czego.

No ale jak widac przekombinowalem

co do duzych pradow... to nie problem, na radiatorze zmieszcze jeszcze bez problemu 2 tranzystory mocy (jest solidnych rozmiarow)...

-RoMan- · Answer

A teraz zastanów się, dlaczego siakoś nie widać schematów liniowych stabilizatorów na pMOSFETach...

Co do prądów, to chodziło o tranzystor sterujący - pomysł upada ze względu na zbyt duże straty. ATSD to ja bym to zrobił w ogóle impulsowo i byłoby bez zbędnych problemów.

danthe · Answer

Witam !!

W takim przypadku może jednak lepiej zdecydować się na porządny stabilizator impulsowy? Proponowałbym TL494 + tranzystory MOSFET + porządny dławik. W takim przypadku głównym problemem jest zapewnienie w miarę szybkiego przełączania tranzystora(ów).

Drugą kwestią jest napięcie wyjściowe. Rozumiem że każdy (zwłaszcza początkujący) elektronik chce konstruować zasilacze "od 0V". Po pewnym czasie okazuje się że w praktyce napięcia poniżej 1V są do niczego nieprzydatne. Osobiście jak dotąd potrzebowałem "tylko" 1,2 V.

Powodzenia - DANThE

Promuję tematy:
16.10.2003 Schemat i opis układu regulatora prądu do spawarki - jak zbudować?

-RoMan- · Answer

Akurat układ przełączania pMOSFETów masz powyżej...
Co do minimalnego napięcia - w TL494 nie ma problemu - masz na pokładzie wzmacniacz błędu z dostępnymi obydwoma wejściami i da się zrobić od zera.

knivre · Answer

Bardziej zalezy mi aby to byl zasilacz liniowy, aplikacja tl494 jest prosta,
dlawik mozna by nawinac na rdzeniu cewki z zasilacza ATX... tylko nie wiem zbyt wiele o tym rdzeniu, ogladajac go moge powiedziec ze proszkowy. Ale nie wiem jaka jest na nim zaleznosc indukcyjnosci od ilosci zwojow.
W Edw(chyba) widzialem schemat zasilacza impulsowego 10A i tam tez byl dlawik na rdzeniu z zasilacza ATX. Jesli ktos ma aktualny numer EDW to moglby przytoczyc ten fragment dotyczacy ilosci zwojow na cewce ?

Moim zdaniem, gdybym robil to na tranzystorze bipolarnym (npn) to mialbym ten sam problem (za duze wzmocnienie), Musialbym przeciez zastosowac uklad darlingtona (to juz b. duze wzmocnienie) a to tego tak jak mowicie wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego z otwarta petla...

a teraz co do 0V, wiem juz jak zrobic ograniczenie pradowe, i chce je zrobic tak, ze w przypadku przekroczenia zadanej wartosci pradu zasilacz zmniejszyl napiecie na wyjsciu, A nie wylaczal sie... a w przypadku minimalnego napiecia wyjsciowego 1.2V i w przypadku zwarcia zaciskow zasilacza kablem ( 0.1ohm ) poplynal by prad 12A... wiec to chyba cos nie tak

irek2 · Answer

nie potrzebnie dales tyle tych rezystorow na ten wzmacniacz roznicowy. W zupelnosci wystarcza cztery sztuki.
A ten kondensator 75pF to taki miales czy taki musi byc? Bo cos mi sie wydaje ze tu moze tkwic problem. To ze setrowanie bramki nie jest zbyt szybkie to nie znaczy ze uklad nie bedzie dzialal. Potzrebna jest tylko dobra kompensacja czestoliwosciowa. Jak na razie kompensujesz tylko wzmacniacz operacyjny a masz jeszcze dwa wzmacniacze w postaci T1 i tranzystorow wyjsciowych.
Moze latwiej by bylo zebys zrobil uklad na n-mosfecie. Jakbys chcial LDO to wystarczy zasilic bramke wyzszym napieciem.

Roman. Wiele wzmacniaczy audio wraz ze slawetnym holtonem ma prad wzmacniacza napieciowego rzedu 5mA i jakos nie przeszkadza to im zeby prawidlowo dzialaly. Ladunki na bramce to mozesz sobie liczyc przy sterowaniu impulsowym. W zakresie pracy liniowej mamy zupelnie co innego szczeglnie w ukladzie wtornika zrodlowego gdzie pojemnosc wejsciowa jest duzo mniejsza.

Promuję tematy:
07.12.2017 (IREK) Miernik napięcia nasycenia końcówki mocy audio
03.12.2017 (IREK) Rejestrator prądu spoczynkowego, temperatury, napięcia DC końcówek mocy
03.12.2017 (IREK) Miernik mocy wzmacniaczy elektroakustycznych
03.12.2017 (IREK) Miernik temperatury cewki głośnika wysoko-tonowego

knivre · Answer

kondensator C5 dalem 75p bo taki mialem, nie umiem narazie wyliczyc optymalnej pojemnosci dla niego.
Chcialbym zmusic to do dzialania na tych p-mos'ach bo te jak juz pisalem zakupilem kiedys i mam na stanie.
A student to biedny czlowiek.
Pozatym te maja power disspation 200W sztuka, nie widzialem takich bipolarnych.
Co do wtornika z n-mos'em to musialbym sterowac jego bramke napieciem o 10V wyzszym od wyjsciowego, co tez chyba nie byloby proste.

irek2 · Answer

sprobuj cos takiego. Choc z tym wzmacniaczem roznicowym moga byc spore klopoty bo wymagane sa bardzo dokladne wartosci elementow. Bedzie trzeba na pewno dac jakas regulacje.
w EDW sa opublikowane moje dwa stabilizatory na n-mosfetach i nie ma wiekszych problemow z wysterowaniem bramki. Przy liniowym jest prosta pompa ladunkowa do podniesienia napiecia a przy impulsowym bootstrap.

pokombinuj cos jeszcze z tym kondensatorem bo moze to przez niego masz pile.

knivre · Answer

A w ktorym numerze ? Chetnie poczytam. co do kondensatora to bez niego jest masakra, jak dalem 100n to hmm na wyjsciu mialem piekny sinus

jakos w tygodniu zloze ten twoj schemat i potestuje (pomierze)

dzieki wielkie dla wszystkich za wasze starania

irek2 · Answer

nie tak predko. Masz tu nastepne rozwiazanie

Oczekuje pelnego raportu z prac prototypowych

W tych ukladach za pomoca sterowanego zrodla pradowego napiecie odniesienia dla ograniczenia pradowego jest przerzucone na plus zasilania i dalej porownywane w opampie. Taki uklad powinien byc stabilniejszy i bardziej odporny na tolerancje elementow.

A ty sa te stabilizatory:
http://sklep.avt.com.pl/go/_info/?id=36637
http://sklep.avt.com.pl/go/_info/?id=13451

knivre · Answer

Jak tylko przetrawie jutrzejsze wyniki egzaminow... i zalatwie papierkowa robote na pwr zabieram sie za schemat z pliku lepiej.gif mam pytanie co do tego Uref current 0-1V... mam po zlozeniu ukladu zmierzyc czy rzeczywiscie jest taki spadek na tym rezystorze(R1) ? czy mam dobrac elementy w ten sposob zeby tyle tam bylo ?

knivre · Answer

A wiec tak... powalczylem troche, narazie sama stabilizacja napiecia. zbudowalem uklad ktory zaproponowal Irek2... i to samo co przy moim. troche pomoglo zalozenie kondensatora 1uF na rezystorze r12.

pokombinuje jeszcze troche i chyba sobie odpuszcze

niech ktos inny to zbuduje...

irek2 · Answer

No to pewnie to wina tego mosfeta pewnie podrabiany jest i dlatego potrafi generowac tylko piłe

knivre · Answer

hyh very funny :/

tranzystory oryginalne z IRF :/
wydaje sie ze ich bramki maja bardzo duza pojemnasc... zwlaszcza ze to 3 tranzystory rownolegle

tu jest datasheet: http://www.us.oup.com/us/pdf/microcircuits/students/mos/IRFP9240.pdf

akurat fairchild'a (ale to nie istotne)

-RoMan- · Answer

Miałem się już w tym wątku nie odzywać ale jednak nie wytrzymałem. Od samego początku piszę o krytycznym prądzie przeładowywania bramek MOSFETów i zaproponowałem układ o solidnej wydajności, który jest w stanie to robić. Wolałeś układy z powtórzonym tym samym błędem - zbyt wysoką impedancją wyjściową stopnia sterującego... Efekt mógł być tylko jeden.

Piłujący zasilacz regulowany 0-25V o prądzie obciążenia 0-10A

Jak zmniejszyć piłę i wzbudzanie w liniowym zasilaczu regulowanym 0–25 V / 0–10 A z pMOSFET-ami i wzmacniaczem operacyjnym?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Post #26

Post #27

Post #28

Post #29

Post #30

Podsumowanie tematu