Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

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

knivre 09 Lut 2006 19:29 4704 38
  • #1 09 Lut 2006 19:29
    knivre
    Poziom 13  

    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 wpiety w 5v to dlatego ze w ostatecznej wersji bedzie tam wyjscie z przetwornika C/A.

    A teraz opis usterki:
    Napiecie wyjsciowe z zasilacza ma kształt pily + skladowa stala. Wartosc srendnia sygnalu pokrywa sie z zadanym poziomem napiecia. Niestety bardzo martwi mnie amplituda i czestotliwosc... wiec tak amplituda tetnien wynosi od 0.5V do 0.05V (maleje ze wzrostem nap wyjsciowego)
    czestotliwosc: kilka hercow do 2khz (rosnie ze wzrostem nap na wyjsciu).

    chcialbym zmniejszyc amplitude i zwiekszyc czestotliwosc(daleeko za pasmo akustyczne).

    Prosze pomozcie

    0 29
  • #2 09 Lut 2006 20:50
    -RoMan-
    Poziom 42  

    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.

    0
  • #3 09 Lut 2006 21:11
    knivre
    Poziom 13  

    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)

    0
  • #4 09 Lut 2006 22:15
    -RoMan-
    Poziom 42  

    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).

    0
  • #5 10 Lut 2006 11:25
    knivre
    Poziom 13  

    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

    0
  • #6 10 Lut 2006 12:09
    bucowski
    Poziom 21  

    knivre napisał:
    Jest tez ujemne zasilanie.
    ..
    poogladalem przebiegi na bazie tranzystora, ktory steruje bramkami. I wyglada to tak jakby wzmacniacz operacyjny byl zbyt wolny...


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

    0
  • #7 10 Lut 2006 12:49
    irek2
    Poziom 40  

    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.

    0
  • #8 10 Lut 2006 13:20
    knivre
    Poziom 13  

    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 )

    0
  • #9 11 Lut 2006 01:34
    -RoMan-
    Poziom 42  

    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):

    0
  • #10 11 Lut 2006 22:17
    irek2
    Poziom 40  

    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.

    0
  • #11 11 Lut 2006 23:35
    knivre
    Poziom 13  

    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 :(

    0
  • #12 11 Lut 2006 23:50
    -RoMan-
    Poziom 42  

    -> 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.

    0
  • #13 12 Lut 2006 18:40
    _jta_
    Specjalista elektronik

    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.

    0
  • #14 12 Lut 2006 21:36
    -RoMan-
    Poziom 42  

    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 :-(

    0
  • #15 12 Lut 2006 22:03
    knivre
    Poziom 13  

    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)...

    0
  • #16 12 Lut 2006 23:07
    -RoMan-
    Poziom 42  

    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.

    0
  • #17 13 Lut 2006 01:28
    danthe
    Poziom 29  

    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

    0
  • #18 13 Lut 2006 01:41
    -RoMan-
    Poziom 42  

    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.

    0
  • #19 13 Lut 2006 10:48
    knivre
    Poziom 13  

    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

    0
  • #20 13 Lut 2006 15:15
    irek2
    Poziom 40  

    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.

    0
  • #21 13 Lut 2006 15:31
    knivre
    Poziom 13  

    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.

    0
  • #22 13 Lut 2006 20:28
    irek2
    Poziom 40  

    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.

    0
  • #23 13 Lut 2006 20:42
    knivre
    Poziom 13  

    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

    0
  • #24 14 Lut 2006 18:22
    irek2
    Poziom 40  

    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

    0
  • #25 15 Lut 2006 18:39
    knivre
    Poziom 13  

    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 ?

    0
  • Pomocny post
    #26 15 Lut 2006 22:51
    irek2
    Poziom 40  

    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.

    0
  • #27 19 Lut 2006 19:35
    knivre
    Poziom 13  

    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...

    0
  • #28 19 Lut 2006 22:31
    irek2
    Poziom 40  

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

    0
  • #30 20 Lut 2006 00:57
    -RoMan-
    Poziom 42  

    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.

    0
  Szukaj w 5mln produktów