Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Блоки питания, преобразователи напряжения, UPS'ы - это здесь :)
Аватара пользователя
Slabovik
Друг Кота
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Slabovik »

Gisteresis писал(а):Если он ограничит ток, то мы не сможем дойти до максимального тока катушки, который по идее мы должны выставить по осциллу.
Почему это? Кто запретил опорное напряжение для компаратора делать регулируемым, пусть даже и вручную? Да и я ведь нигде не говорил, что осциллограф должен быть отменён. Наоборот, настаиваю, что в данном "калькуляторе" это и есть основной прибор для исследований. Всё остальное вторично... Или собрались ещё и перегиб ловить автоматом? Дак, не получится так просто, хотя бы потому что сердечники есть и с распределённым зазором. Пример такого на ваших же осциллограммах... Так что здесь либо уж совсем крестик снимать, либо таки трусы надеть... :)
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Gisteresis »

Кажется дошло.
Хотите сказать если я буду регулировать ток, то у меня будет так же изменяться диаграмма, только будем не частотой настраивать а током? В этом случае частота получается плавающей и зависящей от индуктивности. (ручка регулирования частоты исчезнет из прибора, на ее место встанет ручка регулирования тока) Отличная идея, так проще измерять на АЦП.

Я то в начале думал частотой выставлять график так чтобы он заканчивался на максимальном токе, который мы считаем приемлемым для катушки. При этом понадобилось бы как то детектировать этот пик. И не мог понять если мы еще и ток ограничим...
Вот например тут выставлен тот ток который мы считаем максимумом
http://piccy.info/view3/6992735/c919de9 ... d57c/1200/
А тут мы превысили, нужно снизить
http://piccy.info/view3/6992757/9bd48c9 ... c6f3/1200/
Аватара пользователя
Slabovik
Друг Кота
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Slabovik »

Я хочу сказать, что регулировать мы не ток должны. А регулировать момент, когда нужно снять напряжение с катушки, чтобы предотвратить дальнейший рост тока. Его нужно прекращать по нескольким причинам: а) возможности самого "калькулятора"; б) токовые возможности катушки; в) скорость роста тока уже превысила разумные показатели для данной катушки. При этом за разумные показатели мы принимаем примерно троекратный рост скорости нарастания по сравнению с начальной (да, это можно ловить, причём как процессором, так и аналогово, но в простом девайсе мы просто смотрим на экран осциллографа, потому что это очень наглядно).

Каким образом мы регулируем отсечку по току - второстепенно. Это можно делать и регулировкой частоты (при неизменной скважности), можно и регулировкой скважности (при неизменной частоте), а можно и компаратором, при этом компаратор таки регулирует скважность, а ручка у него проградуирована по шкале тока. При этом можно быть уверенным, что пик тока в катушке будет равен заданному ручкой. Всё остальное смотрим точно также, как и в первоначальном варианте. А частоту при этом можно взять достаточно низкую (50~200Гц), чтобы и катушку не греть, чтобы ток в ней успевать упасть до 0, да и среднее потребление не растить...
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Gisteresis »

Slabovik, похоже у вас ошибка на печатке? OTC соединена с коллекторами и +.
Кроме того после вы приводили несколько модернизированную версию...

Наполовину сплагиатил вашу печатку :hunger:
Какая версия последняя?
И я так понял модификации коснулись выпрямителя, чем они полезны?

В чем смысл разделения общего проводника в верхнем левом углу платы? Можно было соединить.

В нагрузку еще. Какой транзистор поставили на стабилизацию питания? Поставил КТ817, у него цоколевка оказалась зеркальная. Подбераю другой.
Аватара пользователя
ursus
Вымогатель припоя
Сообщения: 636
Зарегистрирован: Ср авг 22, 2007 18:23:40

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение ursus »

а вот такой не хотите?
http://vrtp.ru/index.php?act=Attach&type=post&id=304986
ищите здесь
http://vrtp.ru/index.php?showtopic=1639 ... ntry468065
все уже обсосано
собрал-оччччень доволен
Изображение
Изображение
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Gisteresis »

ursus, тема носит обучающий характер, задача ставится научиться проектировать импульсные блоки питания самостоятельно. Если бы мне просто нужно было сделать БП я бы взял любую схему из инета.
Но за схему спасибо. Напоминает вот это:
http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=76820&st=0
Там 15 версий разработано.

Gisteresis писал(а):В чем смысл разделения общего проводника в верхнем левом углу платы? Можно было соединить.

Похоже сам же и отвечу. Смысл в том, что TL тогда питается не по силовому проводу от которого транс работает. (?)

На выходе с трансформатора стоят 2 резистора, по схеме они имеют общую точку а на плате ее почему то нет :dont_know:

ПС: АмперВольтметр к БП запилил
СпойлерИзображение


Slabovik, я в смысле про вашу статью, там до сих пор с косяком висит схема. Нога 13 не туда воткнута.
Аватара пользователя
Slabovik
Друг Кота
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Slabovik »

Gisteresis писал(а):Slabovik, похоже у вас ошибка на печатке? OTC соединена с коллекторами и +.
Это давно поправлено, ещё на стадии рисовки.
Gisteresis писал(а):И я так понял модификации коснулись выпрямителя, чем они полезны?
Не понял, о чём это. О диодике, с которого получается +55 вольт? Я посчитал, что +55~60 вольт полезно иметь для управления линейным регулятором. Попутно это диодик эффективно срезает выбросы на вторичке.
Gisteresis писал(а):В чем смысл разделения общего проводника в верхнем левом углу платы? Можно было соединить.
Смысл в том, чтобы по нему не шёл силовой ток. Соединять нельзя.
Gisteresis писал(а):Какой транзистор поставили на стабилизацию питания? Поставил КТ817, у него цоколевка оказалась зеркальная.
Там не суть, какой транзистор - можно ставить почти любой, не забыв про небольшой радиатор для него. Плата под традиционную цоколёвку, но переделать чуток под другое - не проблема.
Gisteresis писал(а):На выходе с трансформатора стоят 2 резистора, по схеме они имеют общую точку а на плате ее почему то нет
Есть. Просто резистор с конденсатором двуполюсник, поэтому всё-равно, в какой последовательности они включены. Для удобства разводки там они наоборот - конденсаторы на общую точку соединены. Суть от этого не поменялась.
Gisteresis писал(а):Slabovik, я в смысле про вашу статью, там до сих пор с косяком висит схема
Ну, это и не статья, так, набросок. Вторая-то часть так и не собиралась (всё ваших результатов жду). Будет время - оформлю получше...

p.s. Измеритель выглядит зачётно. Cхема е? Или ещё рано?
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Gisteresis »

Пока доделывал печатку понял ответы на больштнство вопросов.

Вот что у меня получилось, но не уверен что удобно будет производить. Всетаки 200мм в длину :shock:
СпойлерИзображениеИзображение


Схема есть.
СпойлерИзображениеИзображение

Программу допилиливали тут
viewtopic.php?f=57&t=108443

Давайте тогда сделаем полный комплект. Я дооформлю АмперВольтметр. Немого еще программу подпилить. И сделаю прошивки под ОА и ОК. В принципе 4й разряд там практически лишний, он по 0.5 в лучшем случае показывает.
И неплохо сделать тогда еще одну версию с питанием от сети. (Попозже, сейчас это доделаю)
Все это можно оформить в виде большой статьи.
Аватара пользователя
Slabovik
Друг Кота
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Slabovik »

О, получилось оба канала впихнуть в тиньку... Однако с ОУ есть косячок. Заключается в том, что совмещены точки Gnd, следовательно будет ошибка измерения напряжения из-за неучёта падения такового на токовом измерительном резисторе. Корень проблемы растёт из самого понятия Gnd. В теме по БП я предлагал вариант решения проблемы. Продублирую саму картинку
Спойлер
    Изображение
"Фишка" заключается в том, чтобы ОУ, формирующий напряжение для АЦП, из напряжения на выходе вычитал напряжение, падающее на измерительном резисторе. Для этого ОУ просто включается по "полной схеме". И самое главное - при этом ток самого измерителя не течёт через измерительный резистор ("Земля" у него - точка COM). При этом сам токовый измерительный резистор используется уже тот, который есть в блоке (в его линейной части). Коэффициенты усиления можно легко поправить для нужного опорного и диапазона измеряемых величин.

Печатка зачётная, длинный вариант, который обычно удобнее в разводке. Есть несколько замечаний.
Первое - это радиатор под диодную сборку не маловат ли. Там таки до 5 ватт будет тепла (это вообще самая горячая часть). На транзисторах тепла намного меньше.
Второе - это расположение ножек у трансформатора. Будет неудобно. Гляньте, как они в моём варианте расположились...
Ну и минусы конденсаторов C3,C6 кинуть бы полигончиком/перемычкой воедино, а то от минуса C3 такая длинная дорога. Вот, типа пример, как у меня такое получается
Спойлер
    Изображение

И последнее, это наверное некритично, но таки точка СОМ отстоит от точки питания управляющей схемы на кусок дорожки, начинающейся из-под трансформатора и заканчивающийся на правом конце R9, по которой течёт силовой ток. Я бы разделил (опять см. мою плату - там объединение чётко у COM)
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Gisteresis »

Slabovik писал(а):О, получилось оба канала впихнуть в тиньку...

Там получится и еще один канал запихать, а может и два! (Видел организацию управления регистрами по одному проводу при помощи конденсатора) Ногу Ресет можно перевести в режим АЦП. Но правда без параллельного, после первой прошивки, больше шиться не будет. В общем есть возможности для расширения. Сам не ожидал :shock:

У меня на 0А, показывает 1..2 отсчета АЦП (5..10мА показывает), думал это из за смещения ОУ? Там как мертвая зона.

Обязательно ли после усилителя делать повторитель? (По линии измерения тока. Схемотехнику содрал из первой понравившейся нагугленной схемы)
(Измеритель в общем пока как есть, после допилим)

Печатку я с этой и сдирал :music:
Аватара пользователя
Slabovik
Друг Кота
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Slabovik »

Gisteresis писал(а):У меня на 0А, показывает 1..2 отсчета АЦП (5..10мА показывает), думал это из за смещения ОУ? Там как мертвая зона.
Похоже на то, что у ОУ смещение мешается. Если при замыкании ноги АЦП на ноль показания действительно становятся нулём - ковырять ОУ (попробовать те же AD822 - представляющие собой прецизионный LM358)
Gisteresis писал(а):Обязательно ли после усилителя делать повторитель?
Совсем нет, даже наоборот - он вреден, т.к. он добавит ещё и своё смещение. Похоже, в исходной схеме его зацепили просто потому, что его девать не придумали куда (два ОУ в одном корпусе)
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Gisteresis »

Вот почти законченная печатка, поджал немного, теперь 170мм в длину
СпойлерИзображениеИзображение
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Gisteresis »

Финальная версия печатки
СпойлерИзображениеИзображение


Намотал первичку 10 витков 4 провода по 1мм
СпойлерИзображениеИзображение


Кстати почему не полный мост? Ведь так используется только половина обмоток.

Если мотать сперва одну полуобмотку в одну сторону, потом вторую в другую, то можно было бы сделать удобнее на печатке подвод проводов. Но так конечно укладка проводов в трансформаторе становится более кривая и не плотная.
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Gisteresis »

Зачем на входе токоизмерительного ОУ 10к?
Питание МК и регисторв делать от GND или COM?
Как влепить подстроечный на ОУ по напряжению?

СпойлерПредварительный вариант схемы
ИзображениеИзображение
Аватара пользователя
Slabovik
Друг Кота
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Slabovik »

Гм, пока рисовал схемку, форум успел меня выкинуть ни за что... Ладно, напишу ещё раз

10к на входе измерителя тока - защитная необходимость. Вообще, там должен быть резистор, но равный резистору по входу "-" (т.к. даже по входам ОУ текут токи, и, кстати, величина резистора влияет на балансировку ОУ, так что он в этом плане может быть как полезен, так и помехой). Дело в том, что при к.з. на выходе блока на правой (верхней) стороне токового измерительного шунта может, хотя и кратковременно, появиться полное напряжение питания. Наличие этого резистора (вкупе с диодиками на входах) защищет ОУ.

Подстроечный резистор в ОУ по напряжению. Не уверен, нужен ли он, но озадачился, и нарисовал его местоположение.

      Изображение

Установлен на выходе, потому что у резисторов на входе необходимо обеспечить указанное равенство, иначе показания будут неверны.

Номиналы рассчитаны на 30В предельного напряжения и 2.50В опорного. При необходимости их нужно пересчитать. Также здесь не отображены варианты для балансировки ОУ (может понадобиться токовому измерителю). Однако с этим можно бороться в т.ч. и программными методами.

Питание МК, индикации и ОУ - всё идёт от COM. Цель - не грузить измерительный шунт паразитным током собственных устройств.

Кстати почему не полный мост? Ведь так используется только половина обмоток.
Потому что для полного моста нужно городить управление верхними ключами. Можно, но для начинающих малость геморройно (ибо большая часть таковых впадает в ступор от предложения намотать GDT)...
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Gisteresis »

В пререгуляторе С7,С8, С11,С12 в каких пределах можно варьировать? Как выяснилось в моих закромах дефицит 2200 и 3300, наскреб конечно по 2 шт, но зато 4700 дофига. Относительно много 1500.

ПС: ad822 боролся с жабой, всетаки победил. Взял десяток. ~64р/шт это нормальная цена для такой микры?
Аватара пользователя
Slabovik
Друг Кота
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Slabovik »

У меня в результате опытов получилось, что С7 С8 как раз 4700 неплохо, а на выходе я остановился на 2200. Не думаю, что будет хуже, если поставите туда 1500, а дальше просто видно будет. Посадочные места для них ведь одинаковые? (Я у себя делал одинаковые, под размер, который 5 мм между ногами)

AD822A в наших краях стоят 180 р в розницу (более интересные - ещё дороже). У этих барыг и приходится покупать :facepalm: Так что будь они у нас по 64 р, я бы не сильно жалел :) С другой стороны, надо учитывать, что данная микросхема делится на две категории: AD822A и AD822B. Параметры 'B' несколько хуже, следовательно стоимость у неё ожидается ниже. Я бы может и чего другое и подешевле посоветовал, но вот не попадается в руки, либо нужно делать источник отрицательного напряжения для питания ОУ, в этом случае ассортимент подходящих ОУ, в т.ч. с внешней балансировкой, ширится многократно. А всё дело вот в этом
In the AD822, N-channel JFETs are used to provide a low offset, low noise, high impedance input stage. Minimum input common-mode voltage extends from 0.2 V below −VS to 1 V less than +VS.
[...]
The AD822 unique bipolar rail-to-rail output stage swings within 5 mV of the negative supply and 10 mV of the positive supply with no external resistive load.
Да, на схеме измерительного усилителя у меня на входных делителях, возможно, излишне малые номиналы указаны (как-то не подумал об этом, а перерисовал их с более раннего примера). Их нужно пересчитать на более высокое сопротивление (раз так в 5~10). А расчёт делать уже под конкретное напряжение опоры АЦП и максимальное измеряемое (которое должно быть процентов на 5~10 больше заявленного максимального на выходе блока)

Да, и осмелюсь заметить (на момент проектирования платы) - нижний конец R3 и левый конец R8 - это не одна и та же точка :)
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Gisteresis »

Slabovik писал(а):Да, и осмелюсь заметить (на момент проектирования платы) - нижний конец R3 и левый конец R8 - это не одна и та же точка :)

Вот это не понял, по схеме ОУ это один узел. Как это понимать.

ПС: Почты нет в ваших краях? Я с Али заказываю. Там барыги подешевле :)
Аватара пользователя
Slabovik
Друг Кота
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Slabovik »

Это значит, что нижний конец R3 идёт прямо на клемму, расположенную рядом с силовой клеммой "-", и может быть с ней соединён перемычкой, либо, как показано на схеме, идти отдельным проводком прямо до нагрузки, и соединяться уже там.

Ну, а R8 R9 подсоединяются прямо на концы токоизмерительного шунта.

Фишка здесь в том, что между верхним концом токоизмерительного шунта и нижним концом нагрузки есть проводник неопределённой длины, который будет вносить погрешность. Такое соединение предназначено для учёта данной погрешности.

И, кстати, можно легко заметить, что обрыв на входах измерителя напряжения, не приводит к аварии или значительному искажению результатов измерений. При обрыве верхнего входа (и любом состоянии нижнего), на АЦП придёт простой и понятный 0. При обрыве нижнего (и целом верхнем), на АЦП подастся несколько повышенное напряжение (т.е. перестанет учитываться падение напряжения на шунте). Т.е. в любом случае абсолютно ничего страшного. С токоизмерителем здесь малость хуже, т.к. схема включения не является полной, но и тут нет доп. клемм, все соединения внутри блока, а при необходимости, схему можно дополнить, и она станет обладать точно такими же свойствами. Единственное неудобство при этом - необходимость использования парных высокоточных резисторов (хотя в этом месте наверное и не обязательно, т.к. коэф. усиления мы всё-равно собрались регулировать, а второй входящий сигнал у нас чёткий 0, в отличие от измерителя напряжения)... нарисую этот вариант попозже...

Почта конечно есть :) но в силу специфики своей деятельности, я как-то привык либо брать сразу много, чтобы дёшево и надолго, а вот единичные экземпляры, когда надо "здесь и сейчас" по-старинке беру сейчас "на-попробовать", не особо заморачиваясь с ценой. Ибо вообще фиг знает, а вдруг оно вообще не нужно будет, и будет тогда толпа микросхем пылиться ещё 10 лет...
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

Сообщение Gisteresis »

Вот какая плата получилась у меня. Дроссель, стабилитроны, радиаторы и транзистор для стабилизации 13В еще не установлены.
Трансформатор паялся сложнее всего, втулил его в дырки, намотка лентой действительно облегчила процесс и намотки и пайки. Концы обмоток зачищал прямо на плате, бормашиной, мини карщеткой. С такой обработкой запаялось относительно легко.

СпойлерИзображениеИзображение

ИзображениеИзображение

ИзображениеИзображение

ИзображениеИзображение

ИзображениеИзображение

После вставки последних деталей, снимаю налипшую канифоль ацетоном с ватным диском. При этом тщательно контролируя чтобы ацетон не попал на лицевую сторону платы иначе ацетон съест и надписи на деталях и все остальное.
ИзображениеИзображение


Входной дроссель по питанию воткнул не глядя какой понравился. На вид так по толще проволоку, чтобы точно пережил все эксперименты.
Был затык со стабилитронами, выбрал кс213б и кс133а, потому что они более менее понятно маркировались. Есть и других типов, например bzx... но что то после перебора кучки, возникло желание сделать прибор для измерения стабов :) Отложил на потом. Так думаю стабилизатор тока на tl431 с транзистором сделать и к БП подключать, мультиметром измерять напряжение стабилизации.

ПС: Запустить не успел, в командировку уезжаю до конца следующей недели :(
Ответить

Вернуться в «Питание»