Блок питания "класса D"?

[catBot]

Добрый день!

Реализуемо ли построение управляемого напряжением источника постоянного тока - с крайне малыми потерями во всём диапазоне нагрузок и выходных напряжений?

Требуется сделать управляемый источник, питаемый от 12 вольт постоянного тока, выдающий в нагрузку напряжение от 0 до 11 вольт, мощностью ~7~10 ватт.
Нагрузка - до некоторой степени реактивная (не резистор). Небольшие (~100 милливольт) пульсации допустимы.

Хотелось бы, чтобы управлялся этот источник непосредственно от ШИМ-сигнала с выхода ATmega'и. Обратной связи по напряжению на нагрузке - судя по всему, нет. Если её придётся вводить, - буду думать.

Можно ли обойтись ключом (на полевом транзисторе), который, управляясь ШИМ, заряжал бы от 12 вольт накопительную ёмкость?

Заранее - спасибо!

[electroget]

catBot,
То есть цель, чтоб управлялось с выхода ATmeg'и?

[Килиманджаро]

[uquote="catBot",url="/forum/viewtopic.php?p=4226420#p4226420"]Нагрузка - до некоторой степени реактивная (не резистор). Небольшие (~100 милливольт) пульсации допустимы.

Можно ли обойтись ключом (на полевом транзисторе), который, управляясь ШИМ, заряжал бы от 12 вольт накопительную ёмкость?

Заранее - спасибо![/uquote]

Можно.

Сколько индуктивность нагрузки?
Если поболее 100 мкгн то можно выходной конденсатор и не ставить.

Если чисто с конденсатором в вашем устройстве то должен быть небольшой дросселек между ключем и выходным конденсатором иначе КПД устройства будет 5% (ток зарядки конденсатора будет "рассеиваться" на ключе.

[vlasovzloy]

Обычный любой дсдс понижающий. На вход fb управляем чем хотим. Хоть цифровой потенциометр, хоть оу

[catBot]

Спасибо всем откликнувшимся!
Нагрузка - выходной каскад КВ-передатчика класса E.
Надо реализовать режим восстановления огибающей (EER, envelope elimination - restoration, восстановление подавленной огибающей).

Я тоже опасаюсь, что просто заряжать накопительную ёмкость импульсами тока - растрачивать тепло на Rds ключа.

Глянуть бы схему для примера.
Я, - от безысходности, - думал, не применить ли какую-нибудь микросхему звукового усилителя класса D. Но, опасаюсь, они все требуют двуполярного питания...

Добавлено after 9 hours 26 minutes 28 seconds:
Ещё раз спасибо за комментарии.
Вчитался в статью (про класс E и EER), понял, что нагрузка такого БП - индуктивная.

[Килиманджаро]

Что за класс Е и ЕЕР? В двух словах, просто лень читать. Не надо там никаких специализированных микросхем. У вас сам контрольер - срециализированная микросхема, и мощности той с гулькин х.....рен))). Два транзистора на выход вашей меги и малюсенький дроссель - и будет вам те же 10 ватт регулируемыею

Добавлено after 1 minute 15 seconds:
Шим вам доя регулировки мощности или для модуляции?

[musor]

не хватит скорости таком"АМ модулятору" будет жуткие искажения

[catBot]

[uquote="Килиманджаро",url="/forum/viewtopic.php?p=4226833#p4226833"]Что за класс Е и ЕЕР?
...
Шим вам для регулировки мощности или для модуляции?[/uquote]

1. • в классе E выходной транзистор всё время пребывает в ключевом режиме, - полностью открыт или полностью заперт. Стоящая за ним цепь LC сделана так, что переключения транзистора происходят в моменты, когда через него нет тока или к нему не приложено напряжение. Таким образом снижаются тепловые потери каскада. Если надо работать телеграфом ("морзянкой"), то питание можно или подавать в такт с замыканиями телеграфного ключа, или, чтобы не создавать внеполосных помех, подавать питание более плавно. Если надо работать голосовой связью, то питание должно повторять огибающую, имеющую диапазон звуковых частот.
   • Суть EER в том, что выходной сигнал передатчика формируется двумя каналами, - в одном задаётся мгновенная частота несущей, а во втором - огибающая сигнала. Всё объединяется на выходном транзисторе.
2. ШИМ, как я выяснил в изучаемом проекте, применяется именно для модуляции, - и в телеграфном, и в голосовом режиме. Точно пока не нашёл в документации, но, наверное, и выходную мощность передатчика там тоже можно устанавливать (снижать).

Поскольку вся идея режима E в минимизации потерь, то и модулятор тоже хочется сделать соответственно, - чтобы и в нём не рассеивалось тепло зазря.

[Килиманджаро]

И на какой частоте ваш передатчик работать предполагается? Если для телеграфа то и так все телеграфные передатчики работают в ключевом режиме и "резонансная" шим там абсолютно ни к чему. "Колокообразный" сигнал чтобы меньше срал передатчик делается установкой обычной интегрирующей цепочкой. И то, ключевой режим у вас получится с высоким кпд до мегагерц 80, а выше тут уж никак)).

Точно так же и для оцифрованного голосового сигнала. И то, там кпд все равно в обгих случаях будет не выше 0,7 потому что нет транзисторов которые ключевались бы выше 80мгц с хорошоэим кпд.

[catBot]

Это радиолюбительский "трансивер", который подвергся излишнему упрощению при переводе бóльшей части аналоговой схемотехники в цифровую обработку.
В исходном проекте был настоящий EER, но только для телеграфа, а в упрощённом, - подозреваю, - вообще не класс E.

Вот и разбираюсь, как взять всё лучшее и из новой, и из первоначальной схемы.

[vlasovzloy]

Ну сысль конечно неплохая. Учитывать задержки сигнала, заранее выводить питание чтобы все одновременно. Но имхо всетаки проще на дсдс, благо щас и 1,5 мГц есть и выше микросхемы

[catBot]

Я посмотрел, что есть из DC-DC, но не нашёл ни одного, чтобы можно было снизить выходное напряжение до нуля. В паузах выходной каскад должен быть выключен.

[Килиманджаро]

Так в чем прикол то?
Глянул из интереса передатчик на 3 МГц в так называемом усилителе класса "Е" - КПД у него 60%. Это на мощности около 100 ватт.

Посмотрите по первой вашей ссылке усилитель к этому SDR трансиверу - на 50 ватт и какой снизу к нему привинчен радиатор)))).

Это называется изобретением велосипеда. Просто вместо обычного аналового модулятора вы хотите втулить модулятор с ШИМ. А выходной то каскад передатчика как имел КПД 60%. так и остался на том же уровне.

[catBot]

Модулятор с ШИМ был в исходной, "аналоговой" схеме, которая работала только телеграфом.
Когда схему "цифровизировали" и добавили режим SSB, - модулятор испортили, а я хочу восстановить экономичность передатчика.

[Килиманджаро]

)))))))Да ШИМ при телеграфе совсем не надо, разве что для уменьшения мощности выходного каскада передатчика путем уменьшения напряжения питания на нем.

У вас КПД передатчика ограничено КПД выходного каскада, т. е. усилителя мощности.
На частоте 3 мгц я вам привел его КПД равно 60%.
На десятках мегагерц КПД будет еще ниже в связи с частотными свойствами транзистора в выходном каскаде передатчика.

При модуляции же в режиме голоса - да, если амплитудную модуляцию осуществлять путем изменения напряжения питания выходного транзистора усилителя мощности, заменив аналоговый модулятор на работающий модулятор с ШИМ. Раньше такая модуляция называлась анодной в эпоху ламп. Для этого требовался модулятор по мощности равный выходной мощности передатчика и он был аналоговый.

Но.....есть одно но. При изменении питания выходного каскада передатчика изменяется его выходное сопротивление. а оно как известно должно согласовываться с фидером антенны. А здесь оно будет гулять. С лампами там еще это прокатывало так как их выхлодное сопротивление высокое из за высоких напряжений питания, с транзисторами согласование будет уже неоптимальное, а значит и потеря мощности или рассогласование с фидером.

[catBot]

Куда-то вам не туда занесло, почтенный...

[vlasovzloy]

если использовать rail to rail оу, то можно и до нуля дсдс убавить. Ну или обычный оу, питание отрицательное сделать да хоть на чем хоть на умножителе перевернутом достаточно несколько миллиампер имхо
https://power-e.ru/wp-content/uploads/1 ... 00x397.jpg
Схематично так примерно. Дсдс выбрать подходящий

Добавлено after 2 minutes 5 seconds:
На vref подаем управление, огибающая на выходе будет повторять. Если 1,5 МГерцовую микру найти, то имхо сигналом до 100-150 килогерц свободно можно модулировать будет

[Килиманджаро]

[uquote="catBot",url="/forum/viewtopic.php?p=4227173#p4227173"]Куда-то вам не туда занесло, почтенный...[/uquote]
Обьясню популярней - на пальцах.

Если почки отвалились, то поздно пить боржоми.

Почки - это усилитель мощности передатчика.

Боржоми - это ваш модулятор, работающий в классе D.

Так понятнее?

[catBot]

[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4227183#p4227183"]На vref подаем управление, огибающая на выходе будет повторять. Если 1,5 МГерцовую микру найти, то имхо сигналом до 100-150 килогерц свободно можно модулировать будет[/uquote]
Модулировать придётся сигналом в полосе 300Hz~3kHz, то есть, - прошедшим через ФНЧ сигналом ШИМ с выхода Atmega'и. Иначе возникнут биения частот двух разных ШИМов. Не годится.
В целом я понял, - исходная схема управления питанием выходного каскада может быть взята "один к одному", может быть, только величину индуктивности дросселя уточнить.