Всё про операционный усилитель.

[Everpain]

Уважаемые форумчане, помогите правильно включить операционник... в банальных вещах все еще путаюсь =(

Собираю блок питания, регулируемый с контроллера.
Имеется LM358, "цифровой резистор" MCP41050 и пара мощных составных транзисторов КТ827А, которыми и нужно управлять.
Ниже приведена соответствующая часть "схемы", которую я набросал... но чую что-то не так =)

Что мне нужно исправить/дополнить?
И возможно ли это вообще...

Заранее спасибо!

[agn]

Ниже приведена соответствующая часть "схемы", которую я набросал... но чую что-то не так =)

Чувствую, что правильно чуете.
Что бросается в глаза:
-- У Вас получается простой регулятор, без претензий на стабилизацию напряжения, т.к., ООС напрочь отсутствует.
-- Защита от перегрузки отсутствует, что почти обязательно приведет к бабаху.
-- Просто параллелить выходные транзисторы совсем нехорошо, особенно составные. В таком виде один из них не будет принимать участие в работе схемы. Надо выравнивать токи через них.
Вы не описали, что хотите получить на выходе. LM358 не rail-to-rail по входу и выходу, поэтому могут быть неприятности при максимальном и минималном выходном напряжении.

Уточните, чего хотите на получить выходе.

[Everpain]

-- У Вас получается простой регулятор, без претензий на стабилизацию напряжения, т.к., ООС напрочь отсутствует.
-- Защита от перегрузки отсутствует, что почти обязательно приведет к бабаху.
-- Просто параллелить выходные транзисторы совсем нехорошо, особенно составные. В таком виде один из них не будет принимать участие в работе схемы. Надо выравнивать токи через них.
Вы не описали, что хотите получить на выходе. LM358 не rail-to-rail по входу и выходу, поэтому могут быть неприятности при максимальном и минималном выходном напряжении.

Уточните, чего хотите на получить выходе.

Спасибо за оперативный ответ!
- Слева от транзисторов по схеме - трансформатор, мост, конденсаторы.
- Справа - фильтры, шунт и делитель для контроля тока и напряжения, далее выход с нагрузкой.
- Задумка простая: контроллер постоянно считывает значения тока/напряжения на выходе и изменяет значение сопротивления mcp41050, стремясь получить на выходе нужные значения.
- Токи уравнять в двух транзисторах, наверное, с помощью мощного резисториа ..?
- LM358 взял как наиболее распространенный и дешевый ОУ. Если для данной задачи он не подходит, закажу другой, нужны только рекомендации=)

[agn]

- Справа - фильтры, шунт и делитель для контроля тока и напряжения, далее выход с нагрузкой.
- Задумка простая: контроллер постоянно считывает значения тока/напряжения на выходе и изменяет значение сопротивления mcp41050, стремясь получить на выходе нужные значения.

Хотите всю работу по стабилизации напряжения и тока возложить на контроллер? Можно, конечно.
Хотя, контроллер можно использовать только как задатчик нужного выходного напряжения и тока. Операционники вполне справятся с задачей стабилизации.
rail-to-rail операционников много. Можно схему так продумать, что они не понадобятся.

На этом сайте есть конструкция симпатичного отработанного БП с применением контроллера.
И без применения МК много проверенных простых надежных схем.

Для каких целей нужен БП? Если для экспериментов, то понятно. Если как лабораторный, по мне, так такой не нужен. Или, в составе какого-то комплекса?

[Everpain]

Для каких целей нужен БП? Если для экспериментов, то понятно. Если как лабораторный, по мне, так такой не нужен. Или, в составе какого-то комплекса?

- Для экспериментов, для саморазвития, ну и сам процесс проектирования и сборки. Если все будет работать без нареканий - добавлю защиту, оставлю в качестве лабораторного, потом может добавлю функцию зарядника и т.п.

[agn]

- Для экспериментов, для саморазвития, ну и сам процесс проектирования и сборки. Если все будет работать без нареканий - добавлю защиту, оставлю в качестве лабораторного, потом может добавлю функцию зарядника и т.п.

Тогда понятно.
Токи через транзисторы выравниваются резисторами в эмиттерах и базах. Для составных это не очень красиво получается.
Я бы посмотрел в сторону полевых транзисторов. Их проще параллелить. Резисторы только по затворам поставить, для защиты от возбуда, этого достаточно для выравнивания, по истокам не обязательно. Ограничить максимальное напряжение З-И стабилитроном. Они проще в применении. Их проще достать, дешевле. Надежнее. И падение на них сопоставимо будет с падением на составных транзисторах. Порядка 2 Вольт затвор-исток мощные полевики уже в нормальном рабочем режиме.
Что касается операционника, то информации море. Тут надо посмотреть, нужно ли применение именно Rail to Rail...

[falkonist]

Я бы посмотрел в сторону полевых транзисторов...

Гладко было на бумаге, да забыли про овраги, а по ним ходить... Под "оврагами" следует понимать затворную емкость, из-за чего БП на полевиках будет очень "тупо" реагировать на быстрые изменения тока, потребляемого нагрузкой. Ставить затворный драйвер - тогда все "преимущества" полевиков кудато чудесным образом пропадают. Плюс надо бы учесть максимальное допустимое напряжение затвор-исток, не превышающее 20...25 В. Компенсировать этот недостаток можно, но тогда опять же все "преимущества" теряются.

А избыточному напряжению абсолютно все равно на чем падать - на канале или коллекторном переходе. ERGO: полевики в линейном БП - модная дурость.

[agn]

Гладко было на бумаге, да забыли про овраги, а по ним ходить... Под "оврагами" следует понимать затворную емкость, из-за чего БП на полевиках будет очень "тупо" реагировать на быстрые изменения тока, потребляемого нагрузкой. Плюс надо бы учесть максимальное допустимое напряжение затвор-исток, не превышающее 20...25 В. Компенсировать этот недостаток можно, но тогда опять же все "преимущества" теряются.

А избыточному напряжению абсолютно все равно на чем падать - на канале или коллекторном переходе. ERGO: полевики в линейном БП - модная дурость.

Я пишу из своего опыта. У полевиков есть конечно и недостатки. Как же без этого? Вся электроника на сплошных компромиссах держится.
Все-таки, "плюсы" полевых транзисторов перевешивают их "минусы".
Снижение быстродействия из-за входной емкости? Да. А оно требуется? Все должно быть в меру. Применительно к данной схеме, тут всем МК вроде управлять будет. Вот МК будет самым слабым местом по скорости отработки.
Про максимальное З-И я писал. Один стабилитрон решает проблему.
Выигрыша по КПД тут, конечно, никакого не будет.
При такой широкой регулировке выходного напряжения при фиксированном входном все равно, что ставить в качестве регулирующего транзистора.
Преимущество кое в чем у полевиков все-таки есть. Дешевле, проще достать, надежнее, их проще параллельно соединять. Они держат большие рабочие температуры. У них лучше дело обстоит со вторичным тепловым пробоем, так как сопротивление канала с повышением температуры растет и др.
Кроме того, у КТ825 и иже с ними разброс параметров просто дикий. Пару отобрать будет проблема и, как не прискорбно, с некоторых пор я не доверяю отечественным деталям...
Повторюсь, собрать можно на чем угодно, хоть на сотне МП26Б в качестве регулирующих. Если все правильно учесть, работать будет примерно одинаково.
Я бы не стал так безапелляционно называть полевики в линейном БП модной дуростью. Свои преимущества перед биполярными у них есть.

Иллюстрация к написанному:
БП 0-30 Вольт, 0-10 Ампер. Плавная регулировка по напряжению и току ограничения. Индикация величин тока и напряжения и режима работы.

В качестве регулирующих трудятся шесть полевых транзисторов. Как не издевался до сих пор над БП, не смог его вывести из строя. И КЗ держит сколь угодно долго, и "рваную нагрузку" и пр. издевательства...

[Everpain]

Еще раз всем спасибо!
Дорисовал схему с учетом Ваших советов.
Транзисторы менять пока не стал, ибо есть в наличии и пристроить куда нибудь хочется =)
Еще перед ними воткнул КРЕНку. Возможно, зря, ибо отразится на выходном диапазоне. Но ведь стабилизация, разгрузим контроллер.
Надеюсь, теперь ничего не бабахнет

[falkonist]

agn, логично. С большинством сказанного я соглашусь. Под "модной дуростью" я понимаю не столько само применение полевых транзисторов в линейных схемах, сколько бездумная замена ими биполярных транзисторов в схемах, "заточенных" под БТ. Для ПТ и схемы надо разрабатывать заново, конкретно под их характерные свойства. В том числе нивелировать недостатки.

Далее. Затворную емкость на кривой козе не объедешь. Частотный диапазон, скажем, LM317 (биполярная технолгия) простирается далеко за 1 МГц. И сделано такое неспроста. БП (особенно лабораторный) обязан обслужить любые запросы нагрузки по току. В том числе и импульсный режим. Вот тут-то и требуется быстродействие.

[agn]

agn, логично. С большинством сказанного я соглашусь. Для ПТ и схемы надо разрабатывать заново, конкретно под их характерные свойства. В том числе нивелировать недостатки.

Частотный диапазон, скажем, LM317 (биполярная технолгия) простирается далеко за 1 МГц. И сделано такое неспроста. БП (особенно лабораторный) обязан обслужить любые запросы нагрузки по току. В том числе и импульсный режим. Вот тут-то и требуется быстродействие.

Трудно не согласиться. Все правильно.
Встречал даже схемы передатчиков на LM317. Они при неудачном монтаже любят возбуждаться.
Касательно полевиков, то и они генерят на мегагерцах шикарно. Особенно, когда стараешься этого избежать. Хоть большинство широкораспространенных полевиков и предназначено для применения в ключевых каскадах, их с успехом можно применять в линейных устройствах. Что и делается часто. Пример, на IRF510 можно собрать коротковолновый усилитель мощности, который вполне нормально работает на частотах плоть до десятков мегагерц.
Всегда надо с умом подходить ко всему.
Повторюсь, вся электроника состоит из компромиссов и умении грамотно бороться с недостатками элементной базы. В этом и состоит "искусство схемотехники".
ИМХО

[dimon-ru-80]

Добрый вечер коты. Собрал схемку, которая должна выполнять функцию ограничителя разряда и функцию отключения с задержкой времени литиевого аккумулятора. Схема собрана на ОУ LM358. Первый компаратор DA2.1 отрабатывает нормально (отключает батарею, когда напряжение меньше 3.6В) А второй компаратор DA 2.2 не переключается когда напряжение на конденсаторе становиться равным напряжению на резистивном делителе R5R9. По теории оно должно и дальше уменьшаться при разряде конденсатора, но висит такое же как на R5R9. Компаратор по теории рабочий, Разряжаю конденсатор пинцетом схема отрабатывает. Подскажите в чем загвоздка? Схема во вложении.

izmer158-3.jpg

(78.01 КБ) 732 скачивания

IMG_1249.jpg

(151.81 КБ) 256 скачиваний

[agn]

LM358 не будет нормально работать при таких низких напряжениях.
Здесь надо rail-to-rail операционники применять.
Это то, что бросается в глаза.
Со схемой надо отдельно заниматься. На первый взгляд, что-то "мудрено" немного...

[dimon-ru-80]

Схема вот отсюда http://cxem.net/izmer/izmer158.php. У пары человек точно работает, есть видео работы. Со своей платой запарился уже, сто раз уже проверил - разводка верная. Снял по совету vt3, переключение без него происходит,попробую увеличить номинал резистора который с выхода оу на базу транзистора идёт.

[agn]

попробую увеличить номинал резистора который с выхода оу на базу транзистора идёт.

Причина, скорей всего, в том, что ОУ не может выдать чистый "0" на выходе. Этого напряжения, по всей видимости, достаточно для открывания VT3.
Не очень мне нравится эта схема. Много слабых мест и с экономичностью тоже тут не все гладко.
При 3 Вольтах питания LM358 плохо себя чувствует. Некоторые экземпляры может и будут как-то работать. Я бы воткнул AD8030 или аналогичный ОУ, который Rail-to-Rail по входу и выходу вместо 358. Тогда все предсказуемо будет.
Увеличение резистора в базе VT3 может и исправит положение...
Тут, к стати, компаратор, тот же LM393, будет себя чувствовать намного лучше. Питание от 2 Вольт, на выходе практически чистый "0". Резисторы только с выхода компаратора иначе включать нужно. И номинал другой, естественно.
А чуть изменив схему, VT2 и VT3 можно попросту выкинуть. Выход у компаратора с открытым коллектором.

[dimon-ru-80]

VT3 вроде бы открывается положительным напряжением на выходе DA2.2, и садит на землю напряжение на выводе 3 DA2.1 (с делителя R4R7). А у меня наоборот он не открывается (ноль там присутствует до момента пока напряжение на конденсаторе C3 не достигнет значения напряжения на делителе R5R9) т.е напряжения на выходе компаратора не хватает для открытия VT3.

[agn]

т.е напряжения на выходе компаратора не хватает для открытия VT3.

И это может быть. По даташиту вроде Uвых ОУ на 1,5 Вольта меньше напряжения питания. Реально может быть все хуже.
Я и говорю, что ОУ тут с трудом работает.

[agn]

Снял по совету vt3, переключение без него происходит,попробую увеличить номинал резистора который с выхода оу на базу транзистора идёт.

Противоречие вижу.
Ниже Вы пишете обратное.

А у меня наоборот он не открывается (ноль там присутствует до момента пока напряжение на конденсаторе C3 не достигнет значения напряжения на делителе R5R9) т.е напряжения на выходе компаратора не хватает для открытия VT3.

[dimon-ru-80]

Я не совсем корректно написал.... Имелось ввиду, что без VT3 происходит переключение компаратора DA2.2 (и питание на выходе около 2.7В, что подтверждает ваши слова по поводу "на 1.5 вольта ниже питания" ). Попробую поставить другой транзистор и увеличить номинал R8.

[falkonist]

dimon-ru-80, попробуйте все-таки применить вместо ОУ компаратор. Например. сдвоенный LM393. Поскольку у компараторов выходной каскад - просто транзистор с открытым коллектором, то транзисторы VT2 и VT3 вообще будут не нужны. Выходы цепляете прямо на затворы полевиков. А поскольку дополнительных инверторов (ключевых каскадов на транзисторах с ОЭ) при этом не будет, то входы компараторов нужно будет поменять местами. по сравнению с изображенными на схеме

Думаю, что выходного тока 16 мА будет достаточно для перезаряда затворной емкости полевиков. Ну, для надежности поставьте между выходами и затворами резисторы на 47...100 Ом.