Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

[Velhinho]

У крутого ЛБП Keysight E36312A при 20 V и токе ограничения 1 А ёмкость на выходе около 330,0.
Я на макете это проверил. Ток он измеряет явно не на шунте,
R не известно, масштаб по току не сопоставить.
Посмотрел простую схему http://img.radiokot.ru/files/131202/1v0kbvjfdx.GIF
Ck - 0 пФ, Су - 0 пФ, CT - 180 пФ после диода, при 600,0 на выходе
(2 Jamicona TK 330,0 63V, ёмкость впараллель 580,0 ESR-0,04).
Напряжение 10 V, ток ограничения 1 А.
Резистор последовательно с выходной ёмкостью убирает колебательный процесс.
Чем меньше ESR выходного конденсатора, тем колебания больше.
Для конденсатора 300,0 Jamicon резистор около 0,2 Ом. Колебания на левом фронте, при К.З.,
не критичны, просто на этом фронте их хорошо видно, и убрать их нужно.
В целом схема неплохо себя показывает.

[Velhinho]

Острые выбросы на осциллограммах, хотя бы частично, но наведены по эфиру
и также зависят от удачности точек подключения ослика и ключа.
Поиграл я с точками подключения, и получил отсутствие выбросов на шунте при CV->CC.
Это левый фронт на картинке.
Вторая картинка по той же схеме, только без обоих КС162 в ОС ОУ,
и с теми же удачными точками подключения ослика и ключа.
Чуйка по желтому лучу на нижней картинке - 100 mV/div
Схема - http://img.radiokot.ru/files/131202/1v0kbvjfdx.GIF

[Ivanoff-iv]

А что, если сделать ограничители возрастания тока и напряжения "быстрые тормозки"?

Спойлер

Q1- выходной транзистор,
D1,C1,R1 - тормозок по напряжению
R2 - шунт
Q2,C2,R3 - тормозок по току... (номиналы от фонаря... почти)
думаю, они смогут сгладить большие броски (только не будут ли они причиной провалов?)

[Velhinho]

Волюнтаристские локальные задержки в замкнутой системе регулирования наверное замедлят
реакцию регулирующего элемента и приведут к перелету регулируемой величины.
Увеличение конденсатора коррекции в ОУ_V именно к этому и приводит.
Нужно смотреть на поведение всей системы регулирования.
Нам надо, чтобы переходный процесс был покороче и с меньшими выбросами.
И без снижения запаса устойчивости системы.

[Velhinho]

Давненько у нас не было цветных картинок.
Продолжаем выжимать максимум из простейшей схемы.
Схема соединений, при которой всплески, наведенные на осциллограф, минимальны.
Без эмиттерного повторителя схема более устойчива, лишний каскад все-таки.
Выброс на шунте при К.З. пропорционален входной ёмкости полевика, поэтому не следует
увлекаться могучими полевиками типа IXTK-TX90N25L2, 250 V, 90 A, 960 W,
у него входная ёмкость 23000 пФ.
Попробовал ОУ МС34072 (он есть в Ч-Д), 13 V/us, 4,5 MHz, производитель декларирует большой
запас по фазе при работе на ёмкость 10000 пФ. При этом ОУ еще и однополярный.
По сравнению с МС33078 и AD8066 заметно устойчивее, работает с меньшей ёмкостью
на выходе ЛБП и не замечает мелких артефактов на переходной характеристике от
включения в цепь сигнала LED для индикации.
Мелкие, затухающие волны с частотой 1 мГц на шунте после К.З. ничем не убираются.

[Хатуль_мадан]

[uquote="Ivanoff-iv",url="/forum/viewtopic.php?p=3628892#p3628892"]Какой ОУ лучше выбрать для ЛБП?
заказал, пришли вчера, стал дш курить (догадываюсь, что последовательность слегка нарушил ...
сейчас смотрю в сторону AD826, или даже лучше AD823 (она более точная и не слишком быстрая)...
у обеих питание до 36 В емкость входа <2 пФ и довольно сильные выхода (порядка 50 мА, могут работать на емкостную нагрузку...)
У кого есть что сказать по этому поводу?[/uquote]
Я вот тоже заказал на али ОУ МС34072 и транзисторы IRF510. Пришли на днях. Начал проверять то и другое, выводы печальные. Из 6 штук ОУ исправны только 4. А вместо IRF510 прислали что-то перемаркированное, но бОльшей мощности. Заодно проверил и остальные детальки, что готовил для БП. Если кому интересно, то полистайте вложенные тесты, особенно кто собирает схемы на LM358 и хочет быстрых реакций от нее (например в теме ПиДБП много разговоров о быстродействии защиты). По транзисторам своеобразный тест, пытался выяснить какую емкость на самом деле приходится перезаряжать при управлении полевиком. То что в ДШ пишут входная емкость при 1МГц и 0В на затворе, то это далеко от реальности и пока не понял, где можно использовать. В аналоговых блоках питания и импульсных тоже приходится перезаряжать затвор при совсем других условиях. В общем, пока копался с тестовой схемкой для ОУ, накопировал в отдельный файл некоторую информацию, может кому пригодится.

P.S.
Velhinho, понравилась ваша схема, исходя из своих исследований, решил ее дополнить. Поигрался в модели, результаты тут:

Спойлер

[Velhinho]

Хатуль_мадан,
В канале стабилизации напряжения, к 5 ноге U1:B через 2к подключен 1 мкФ,
этот конденсатор в цепи ООС и однозначно заваливает, замедляет фронт реакции на воздействие,
что приводит к увеличению длительности переходного процесса и увеличению выброса.
В реале, без этого конденсатора 1 мкФ, переходный процесс сильно лучше.
Аналогичный конденсатор в канале тока увеличивает пульсации на выходе ЛБП.
Лучше эти кондеры не ставить.
Простейшие источники тока на одном транзисторе без дополнительного питания (двухполюсники) перестанут работать при снижении напряжения на выходе ЛБП ниже ~ 5-8V.
Источник тока на двух транзисторах лучше однотранзисторного, но при напряжении 3V на резисторе
100к ток в нашем двухтранзисторном источнике тока станет равен нулю.
Резистор 100к в источнике тока на IRF510 лучше подключиить на +моста.
Даже с коммутатором обмоток напруга на +моста вряд ли будет меньше 5V.

[Хатуль_мадан]

По поводу входных RC цепочек не согласен, они лишь часть схемы, задающей опорное напряжение. В реальности это будут ЦАП. А частотную коррекцию и реакцию на возмущение можно подобрать элементами ОС.
По поводу стабилизатора тока, да, ошибся. Резистор 100к надо было подключить к +5В или +12В. Можно и на + входного, но тогда добавить стабилитрон защитный З-И полевика, иначе при выходе ниже порога стабилизации (или КЗ) пробьет З-И полевика этого стабилизатора. Как в вашем варианте, биполярный транзистор перестанет ограничивать это напряжение.

[Ivanoff-iv]

Хатуль_мадан, действительно, этот ЛБП хоть у него и не всё гладко, но работает шустрее, если Velhinho, не будет против, я проанализирую почему...и усовершенствую свой... (подозреваю, что это из за того, что применен источник тока для заряда затвора)
в ответ повторю свое предложение по подключению конденсаторов ООС (схемы на картинках отличаются только их подключением - разница ощутима):

Спойлер

Добавлено after 2 hours 13 minutes 3 seconds:
Хатуль_мадан, а почему напряжение так медленно у тебя устаканивается? (это видно, если врем я сжать до 20 us/div - наблюдается перелёт и затем медленное снижение)

[0xFF]

Закоротка, Выход 10В: Сьедобно ?

[Ivanoff-iv]

нужно смотреть:
1) напряжение на размыкании (cc—>cv),
2) при изменении нагрузки (cv—>cv) без переключения на стабилизацию тока,
3) при подключении нагрузки (cv—>cc) с переходом на стабилизацию тока, нагрузка при этом не "коза",
4) ток при замыкании (cv—>cc) тут можно и на "козу",
5) ток при изменении нагрузки (сс—>сс) или при замыкании нагрузки из режима сс.
(сс - красная лампа = стабилизация по току,
cv - зеленая лампа = стабилизация по напряжению)
при этом проверяются
1) скорость включения в работу ограничителя напряжения,
2) качество стабилизации напряжения,
3, 4) скорость включения ограничителя тока,
5) качество стабилизации тока.
) так-же проверяются шумы и пульсации при различных нагрузках (различные мощности и характер - резистивная, индуктивная, емкостная) в режимах стабилизации сс и cv.

[0xFF]

ок, чюдный список ... на все выходные, похоже

[Ivanoff-iv]

Да, не, это быстро:
понадобится несколько конденсаторов, резисторов небольшого сопротивления, можно автомобильную лампу (но лампа хуже, т.к. её сопротивление плывёт от нагрева), индуктивности (пойдёт трансформатор или даже мощный динамик).
1) Проверяем статические режимы (возбуды и шумы) цепляем чисто резистивную, емкость резистор, индуктивную нагрузки (по очереди) и регуляторами выставляем ограничения по напряжению - смотрим величину пульсаций, потом при ограничении по току... потом оцениваем как плавно переключаются режимы при вращении ручек (удобней прицепить одну нагрузку, погонять режимы регуляторами, потом менять нагрузку на следующую...)
2) качество стабилизации - потребуется пара резисторов
напряжение - смотрим стабильность напряжения при подключении/отключении 2го резистора (режим должен оставаться cv -т.е. всегда горит зеленая лампа, для этого ток на максимум, напряжение убавляем)
ток - смотрим стабильнось тока при измерении нагрузки (либо меряем ток, либо напряжение на одном из последовательно включенных резисторах, можно на шунте) (режим сс - всегда красная лампа, для этого напряжение на максимум, ток убавляем)
смотрим выбросы тока и напряжения в момент изменения нагрузки
3) проверка скорости включения каналов в работу
настраиваем желаемые напряжение и ток, меряем напряжение при размыкании "козы" и ток при замыкании "козы" ток можно мерять или непосредственно (если прибор умеет) или по падении на небольшом шунте, можно даже на том, что внутри ЛБП стоит. тут важно оценить амплитуду и длительнось выбросов, возникающих при коммутации.

[Slabovik]

По третьему пункту не могу согласиться из-за того, что на выходе имеется ёмкость из-за которой будут неконтролируемые броски тока при коммутации. Я бы предпочёл смотреть всё-таки на напряжения, переходный процесс переключения на напряжении прекрасно отображается. Ну, а если есть многолучевик (очень полезно), то остальные лучи можно присовокупить в различные точки схемы, например, на выходы усилителей ошибок (ранее в теме было и с картинками, но искать...)

[0xFF]

понятно ...
по п:3 - на моей схеме нет выходного конденсатора, совсем. Б.П. 0-20В 0-0.5А . была идея про ограничитель тока, вот пробую ...

[Ivanoff-iv]

если выходной кондей есть, то он стоит после шунта и на измерение тока, посредством измерения падения на шунте не влияет...

Добавлено after 3 minutes:
на самом деле правильно мерять после кондея, чтобы эти броски тока были видны, т.к. в случае козы в приборе, они будут...