Ну вот, созрели изменения, которые наковырялись за последние пару-тройку дней.
Для начала, я просто нарисовал "горячую" часть так, как это видится мне.
Это сделано для того, чтобы иметь возможность отделить мух от котлет. "Горячая" часть (мухи) отдельно, котлеты (схема защиты) - отдельно. Кстати, это позволяет хорошо увидеть, что, в общем-то, какой-то жесткой привязки частей у нас нет - при желании горячую часть можно использовать ту, которая есть, не заморачиваясь на самостоятельное её изготовление вместо того, чтобы правильно приготовить уже имеющуюся - я это ещё на первой странице пытался сказать. Поэтому "горячую" часть я не делал, а использовал готовый промышленный блок от MeanwellСпойлерЭтот блок построен на какой-то TOP, но цепи обратной связи у неё схемотехнически точь-в-точь, что и у нас. Мне осталось только, ради чистоты эксперимента, заменить номиналы резисторов на те, что указаны на схеме блока защиты (на фото видны заменённые и "откинутые" резисторы, а нужные напаяны временно со стороны дорожек на плате). Хотя замену номиналов можно было и не делать.
В горячей части, кроме очевидных ZD1, R5, R7 - элементов, обеспечивающих безопасность, есть неявные R2 и R3. Казалось бы, сунуть FB на H.Gnd - и делов. А не. Если у нас вдруг на "холодоной" стороне что-то произойдёт, что отключится ОС, эти R2 R3 не дадут пойти вразнос преобразователю. Просто напряжение на его выходе подскочит до 16..16,5 вольт, и... и всё останется целым.
Переходим к блоку регулировки и защиты. Вот его схема с внесёнными (думаю, что полезными) изменениями.
Небольшая переделка в части триггера блокировки модуля защиты от переполюсовки. Уточнены номиналы, убран лишний резистор. Также убраны ещё два резистора в делителе, с помощью которого получалось 5 мВ для смещения правого ОУ (для гарантии того, чтобы ОУ не открывал транзистор раньше времени). Вместо этого R11 стал иметь сопротивление не 10, а 330 кОм. Падение напряжения от тока базы транзистора на входе ОУ вполне обеспечивает необходимую величину смещения. Сопротивление R22 несколько уменьшил, расширив зону гистерезиса. Я уже говорил о том, что при плохом аккумуляторе может случиться явление постоянного подключения-отключения аккумулятора от нагрузки. Расширение границ срабатывания уводит проблему из актуальных в теоретические, хотя и делает невозможным самостоятельное (т.е. самим блоком) подключение нагрузки при замене аккумулятора без наличия питания от сети - у аккумулятора него уже не хватит напряжения для включения. Решить это можно только с помощью вмешательства оператора - кнопочку организвать...
Блок защиты от переполюсовки VT1, VT2, VT3 очень недурно работает. Однако есть нюансик. Для увеличения скорости срабатывания, установлен резистор R15. Дело в том, что при переполюсовке через шунт организуется ток, заведомо превышающий ток, получаемый от БП. А блокировка на VT1 VT2 может защёлкнуться только тогда, когда через HL1 потечёт достаточный ток для удержания транзисторов в открытом состоянии. И, когда ток уже достаточен для приоткрытия VT2, но потенциал на стоке VT3 ещё маловат (ниже или примерно равен потенциалу на его затворе), VT3 работает в линейном режиме, ограничивая (фактически, стабилизируя), но не отсекая ток. Естественно, при этом он нагревается, и поэтому конструктивно нуждается в теплоотводе.
Интересно то, что при работе с нормальным аккумулятором, это явление (нагревание VT3) словить практически не представляется возможным (можно, но при этом ОС на горячую часть нужно отключить), а вот если вместо аккумулятора прицеплять какую-то нагрузку, лампочку там, или ещё чего - то вполне можно попасть на условие, когда нагрев VT3 неизбежен.
Поскольку считаю, что при работе с аккумулятором поймать данное явление маловероятно, решил более не заморачиваться с ним. Посмотрим, что покажет эксплуатация...
Когда закончил опыты по наладке модуля защиты от переполюсовки, глянул на всё целое, и... и что-то так мне захотелось от DA2 (TL431) избавиться. По сути, что она делает? Она делает опору, которую мы сравниваем с напряжением, получаемым с шунта, и по величине которого определяем величину тока.
А что, если сделать вот так
Дело в том, что TL431 работает так, чтобы у неё на входе "Adj" (или, часто его ещё называют "Ref") было напряжение, равное 2.495 вольта. Почему бы этот факт не использовать? Добавляем небольшое сопротивление между R5 и Gnd, с которого и снимаем "показания". Но есть сомнения. Они связаны с тем, что это сопротивление по факту уже ввязано в цепи обратной связи, как TL431, так и самого измерительного ОУ. Как оно себя поведёт на самом деле - я ещё не проверял. Может, кто соберёт, попробует? Правда, минус от такого нововведения с целью экономии - отсутствие подстроечника для оперативной регулировки уровня ограничения тока. Хотя...
Да, немного о получении правильных номиналов C1 и C3.
Конденсаторы C1 и C3 призваны обеспечивать общую устойчивость блока в целом. Ведь блок питания представляет собой усилитель опорного напряжения, естественно, с обратной связью. И при некоторых условиях, благодаря этой обратной связи вполне возможно получить возбуждение, как мы это можем легко получить на УНЧ или каком другом усилителе. Конденсаторы уменьшают глубину ОООС (Общей Отрицательной Обратной Связи) на частотах, на которых задержка распространения сигнала по петле ОС уже слишком большая (превышает 135°).
Как делать. Первым настраивается С1. Включается блок без аккумулятора, в режиме ограничения напряжения. Желательно иметь разные варианты допустимых нагрузок. Первым делом устанавливается минимальное значение емкости С1. Включается. И контролируем с помощью осциллографа поведение напряжения на катоде DA1 (TL431). Если там есть следы возбуждения - дерганье, ломаная линия и т.п., то C1 увеличиваем на ступеньку. Так повторяем до тех пор, пока во всём диапазоне нагрузок поведение блока будет устойчивым. Можно конечно сразу запаять C1 емкостью заведомо большой, но это чревато другим явлением - замедленной реакцией блока на изменение нагрузки. Это тоже плохо - нагрузка уже снята, а из-за медленной реакции на выходе блока получили выброс...
С3 настраивается аналогичным образом, но только уже в режиме ограничения тока - прицепляем пустой аккумулятор (или аккумулятор с лампочкой параллельно). С1 перед этим уже должен быть настроен. И повторяем процедуру, уже для C3.
У меня с блоком Meanwell C3 получился 0,033 мкФ...
Дело в том, что TL431 работает так, чтобы у неё на входе "Adj" (или, часто его ещё называют "Ref") было напряжение, равное 2.495 вольта.
по мере заряда это напряжение будет меняться. и только когда напряжение достигнет заданного уровня, только тогда там появится 2,495 Вольта. при кз напряжение на шинах падает до нуля. вопрос: откуда возьмется напряжение для лм358 и для появления открывающего потенциала для VT1?
_________________ Мудрость приходит вместе с импотенцией... Когда на русском форуме переходят на Вы, в реальной жизни начинают бить морду.
При к.з. падение напряжения в этой точке не мешает, а в режиме ограничения тока, да, на разряженный аккумулятор ток пойдёт меньше, увеличиваясь по мере его зарядки. Не знаю, насколько это критично, может, даже наоборот - хорошо. там будет также ровно 2.5 вольта за счёт "добавки" от левого ОУ (через R6 VD1). Опасаюсь того, что стабильность на этой точке может оказаться ниже из-за того, что она обеспечивается полной петлёй ОС через весь блок, а не локально. Вот... Надо просто пробовать...
Когда напряжения при к.з. от LM358 недостаточно (а его и так недостаточно, задача LM - "медленная" коммутация, пока не разрядились конденсаторы), то пока блок работает (или не работает - пофиг), напряжение для удержания поступает со стока VT3 через светодиод. HL2 при этом имеет свойство светиться в любом случае, при работающем ли блоке, или при отсутствующей сети.
Для "быстрой" коммутации предназначен R16. При опытах у меня при переполюсовке на работающем блоке проскакивает только еле заметная искорка, просадка напряжения на конденсаторе питания (1000 мкФ) при этом совершенно незначительная.
58кГц - это "калька" с моего предыдущего блока - зарядника аккумуляторов (реально там даже ещё меньше было). Но свои 60Вт обеспечивал.
Для плавной регулировки, когда Vfb - единственный регулятор, обязательно нужна. Для релейной - нет. Поскольку эта функция здесь чисто защитная, я посчитал, что релейной организации достаточно. Может и ошибаюсь...
Блок делает старт-стоп. Напряжение низкое - стартует. Вырастает - стопится, пока напряжение не спадёт. Правда, здесь нюанс есть. Конденсатор С8 должен уметь вбирать в себя достаточную энергию импульсов, чтобы излишек энергии не вызывал излишнего роста на конденсаторах на выходе. Ну, или на выходе какую-нибудь пороговую "стравливалку" неплохо бы иметь, которая была бы отключена при нормальном режиме (впрочем, это также актуально и при наличии конденсатора FB)...
Будут. Но я ведь говорю, что мне видится данный режим исключительно как аварийный. Если есть необходимость улучшить работу блока и в этом режиме - нет проблем - вводим ещё одну коррекцию ОС (ведь по сути релейный режим - это и есть режим, когда ОС совершенно не скомпенсирована). Тут только проблема в том, что эта дополнительная коррекция ОС будет влиять и на коррекцию в основном режиме (правда, слабо), что иногда приводит к непоняткам.
p.s. У меня по этой схеме (очень близко) лет пять назад собран зарядник. При полном отключении ОС и внешней нагрузки (режим "Аккумулятор отсутствует") он всего лишь "икает". Будет не лень - попробую туда ввести доп.конденсатор - посмотрю, как он поведёт себя.
Так бесперебойник мне видится где аккум работает в буферном режиме . И основное время включен БП и обслуживает оборудование . Зачем что-то мудрить заумное ? А когда нет 220 в включается постоянно заряженный аккум ( значит БП-зарядное ). На кой релейный ? Вот основной мой вопрос . Или я что-то пропустил , недопонял ?
_________________ «Когда у общества нет цветовой дифференциации штанов, то нет цели!»
- Позвольте-с вас спросить, почему от вас так отвратительно пахнет? - Ну, что ж, пахнет... известно. По специальности. Вчера котов душили, душили. (с)
Так я-же говорил , для подстраховки ставить вторую оптопару .Так делали в промышленных блоках ЗУ-БП серьезные фирмы . И не надо релейных режимов . Хотя если не будет прыгать напруга в рабочем режиме - это экономное решение . Но для более мощных , как нужно автору , блоков это не айс .
_________________ «Когда у общества нет цветовой дифференциации штанов, то нет цели!»
- Позвольте-с вас спросить, почему от вас так отвратительно пахнет? - Ну, что ж, пахнет... известно. По специальности. Вчера котов душили, душили. (с)
Е-маё, защитный режим к рабочему не имеет никакого отношения. При чём тут его прыгающая напруга? Как компаратор работает - вы в курсе? Что проще - вторая оптопара с обвязкой, или два резистора с опциональным конденсатором? Два резистора - это "заумное решение", а вторая оптопара - не заумное? Будете делать свой блок - поставите оптопару, в чём проблема? Схему показывайте, если мне понравится - сделаю умощнённый вариант своей (хотя для мощных вещей мне прямоходы больше нравятся), у меня как раз 42-й сердечник с зазором неприкаянный валяется, а на больших сердечниках за такт действительно много энергии передаётся, которую C8 уже не может всю утилизировать...
Я вторые судки сижу в layout, похоже что нереально вместить на плате 155х55мм все деталюхи. Холодная часть хоть и незначительно изменилась, но значительно усложнилась трассировка.
Ограничивает место в свиче для БП. еще и отверстия крепежные здорово мешают. У меня и так почти все резисторы вертикально, за исключением только тех, что любое положение места не экономит.
Сейчас этот форум просматривают: Bing [Bot] и гости: 91
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения