Разрабатываю лабораторный БП, проверьте пожалуйста

[Gisteresis]

Подготовил уже кольцо дросселя, разломил 2 кольца PC40 и склеил их модифицированной эпоксидной смолой "контакт".
После ваших экспериментов, сколько вы рекомендуете наматывать, чтобы было нормально а не от души и не в жабу ?
Какой транзистор поставили на компенсационный стабилизатор?

[Slabovik]

Для дросселя нужно было взять вот это кольцо

Диаметры 19 и 34 высота 11.5
+/- 1мм, там всякого намотано, толстенным проводом. Одна обмотка 22 витка (диаметр 1.3мм), вторая 47 витков (+/-2, диаметр 1.5мм) и одна обмотка 23 витка тонким проводом (диаметр 0.5мм).

и намотать на нём

Расчёт укладки показывает, что хороший результат должен получиться при использовании либо 1.5 мм провода (намотка в 2 слоя, ориентировочно 33+25 витков)

Причём второй слой нужно мотать так, чтобы направление обхода по кольцу было противоположным первому слою (намотка в ту же сторону, только витки укладывать так, что если первый слой вдруг обходил кольцо по часовой стрелке, второй должен делать обход против часовой, ну или наоборот). А для трансформатора расчёт было на 2 вместе сложенных кольца PC40 диаметром 31 и высотой по 13 мм каждое...

Вот как я мотал

Спойлер

Первый слой выглядит так. Провод продевается в кольцо примерно до середины длины, затем один из концов заматывается на кольцо - так удобнее...



Второй слой. Так выглядит петелька, которая просовывается пальцем в дырочку, и затем за неё вытягивается остальной провод


И, наконец, готовый дроссель

Гы - перебор по индуктивности (сердечник был толще расчётного, но я поленился пересчитать). Надо было получить в районе 300~350 мкГн. Пока оставим так, а как будет не лень, смотаем лишнее...

Вот так выглядит первичка на трансформаторе

Затем кончики зачищаются и прямиком впаиваются в плату. Поэтому на плате такие, на первый взгляд странные дырочки
Вторичка мотается тоже немного хитро. Чтобы получилась симметрия по паразитным связям, вторичка мотается от середины. Когда первый слой заполнится, оставшиеся концы доматываются на второй слой, каждый на своей половине. При этом также соблюдается правило обходов по кольцу "туда-сюда". Результат виден на осциллограме - всё симметричненько

Для изоляции использую термостойкий скотч. Он, правда, липнет пакостно, точнее, плохо липнет куда надо, и хорошо куда не надо, например сам к себе, но зато он в отличие от обычного скотча не течёт и спокойно выдерживает 250 градусов

Какой транзистор поставили на компенсационный стабилизатор?

Здесь не используется компенсационный стабилизатор. Используется простой параметрический. Транзистор засунул из того, что было и не жалко: 2SC2238. По простой причине, что а) они у меня есть б) они поддельные (походу, маркировка сошлифована и нанесена новая) и поэтому мне их не жалко сюда, и стрёмно засовывать в критичное место в) у них есть теплоотвод. Средний ток через них маленький, порядка 20 мА, но из-за большой разницы напряжений он малость греется, потому посажен на символический радиатор. Вместе они чуть тёплые, если трогать пальцем.

А реально использовать можно практически любой NPN, важно, чтобы он рассеивал тепло в пределах ватта-полутора и имел неплохой коэффициент усиления (у моих транзисторов h21 в районе 150)

[Gisteresis]

Намотал дроссель. 1мм диаметр проволоки (по эмали), в 2 провода. 3 слоя 24+20+16... примерно на 5 витков вышло побольше.
Измеряю прибором... похоже примерно 1.3 Гн. Не факт конечно, похоже мой прибор хреново измеряет индуктивности. Показания прыгают, ничего конкретного... Такая фигня почему то только для индуктивностей с зазором. Прошлые кольца тоже было не замерять нормально.
Какова магнитная проницаемость этого металло порошка? Хотя бы расчетом прикинуть сколько генри получилось. (Гуглил ничего внятного не нашел)

В общем вставлю как получилось, там посмотрим.

[Slabovik]

Очень похоже на недостоверное измерение. Чтобы 1 Гн получить это даже на пермаллое не одну сотню витков надо накрутить. Начальная проницаемость у металлопорошка весьма низкая, порядка 70 если мне паять не врёт... 60 витков - потянет Вообще, для исследования моточных деталей, надо бы калькулятор Лысого иметь в хозяйстве...

http://www.micrometals.com/parts_index.html - это по поводу параметров сердечников (вроде давал эту ссылку уже). Там внизу есть ссылки на .pdf, в которых есть и начальная магнитная проницаемость металлопорошков. Для материала 26 заявлено 38 (всего!).

Там, если ещё копнуть на этом сайте, есть Design tools...

[Starichok51]

что-то ты не так смотрел... у материала -26 начальная 75.

[Slabovik]

Рекомендую ещё запятые не в том месте поискать

[Gisteresis]

Вообще, для исследования моточных деталей, надо бы калькулятор Лысого иметь в хозяйстве...

Вот это нашел:
http://www.radioradar.net/radiofan/measuring_technics/definition_current_saturation_coils_inductance.html
Пойдет или есть что то получше?

Ссылку то какую то давали. Я просто пока не вкуриваю, что это за материал, как определять материалы? Ну ферриты понятно, они черные и часто на них написано. В чем разница всех этих альсиферов, пермалоев, трансформаторного железа... пока не переварил, голова пухнет
Разбираюсь... Пока калькулятор этого лысого сделаю.

У меня кольцо Yellow/White? Color code 26 дальше то куда смотреть?
...
А вот вижу, страница 1, GENERA L MATERIAL PROPERTIES
26 - мю 75 Оно?

Что касательно ОП с сайта. Не могли бы вы очень кратенько описать что там куда. Глаза разбегаются от количества кнопок и полей. Что бы в кур дела войти.

[Slabovik]

Вот это нашел: http://www.radioradar.net/radiofan/measuring_technics/definition_current_saturation_coils_inductance.html
Пойдет или есть что то получше?

Да, пойдёт конечно. Есть схемы и получше (с контролем тока, чтобы не попалить), но в этой схеме контроль тока можно возложить на сам источник, а можно и так, просто требуется чуть больше аккуратности (начинать с малых длительностей, постепенно увеличивая).

26 - мю 75 Оно?

Да, это оно. 38 - это проницаемость при подмагничивании током. Это свойство (плавное уменьшение проницаемости при росте тока намагничивания) весьма на-руку в дросселе.

Что касательно ОП с сайта. Не могли бы вы очень кратенько описать что там куда

Сейчас пока некогда длинно писать, если необходимость не рассосётся, опишу попозже...

[Gisteresis]

Да, пойдёт конечно. Есть схемы и получше (с контролем тока, чтобы не попалить), но в этой схеме контроль тока можно возложить на сам источник, а можно и так, просто требуется чуть больше аккуратности (начинать с малых длительностей, постепенно увеличивая).

Если я возьму LM7812 + сетевой трансформатор + это устройство. Так нормально будет, в LM есть же защита по току.
Если не сложно бросьте схемку которую вы считаете оптимальной. (гуглил, нашел только разговоры про лысого и вот эту только схему Еле понял, что за калькулятор.)

[Gisteresis]

Вот калькулятор лысого, по ссылке выше.
Есть замечания по монтажу?

[Slabovik]

Да, в общем работать должно. Единственное, что режет глаз, это то, что ток от точки Out2 (уже земля) идёт вкруговую через всю схему. Его бы пустить напрямую к точке "-" конденсатора в питании (если плату вытянуть вправо, можно удачно переразместить силовые элементы).

Источника в 1.5 А как бы не маловато было, впрочем, если увеличить период между импульсами (а частые импульсы в общем-то и не сильно нужны) и добавить емкость конденсатора в питании (чтобы напряжение на нём не успевало заметно просесть за время импульса), то источника вполне хватит. Но обязательно нужно предусмотреть в таком случае, чтобы этот источник не вышел из строя от превышения тока.

[Gisteresis]

Пока идут детали, читаю литературу.

Читал про ОУ.
1) Правильно ли я понял, что каждый каскад ОУ, создает спад 20дб/дек?
2) Сколько каскадов в TL494?
3) Правильно ли я понял, что для определения стабильности всегда смотрят чтобы фаза не была меньше -180 градусов? А разница фаза-180= запас устойчивости?
4) "Для устойчивой работы ОУ наклон между прямой, соответствующей коэффициенту передачи и амплитудно частотной характеристики ОУ без ОС не должен существенно превышать 20 Дб/дек."
http://rzn-student.ru/litra/922-bk-nesterenko-integralnye-operacionnye-usiliteli-1982djvu.html
Стр 30.
Выходит ОУ содержащие 2 и более каскада, априори не будут устойчивы без ОС? Или они будут устойчивы до определенной частоты?

В общем как построить рисунок 6.6 для нашего случая (рис 19 из приведенной выше книги)?
http://www.redov.ru/kompyutery_i_internet/shemotehnika_analogovyh_yelektronnyh_ustroistv/p6.php
Или тут по простому не получится?

На практике то как этим пользоваться?

[Slabovik]

1. Да, верно.

2. Вот здесь интересно. Если разбирать подетально, то очень много. Но. Дело в том, что согласованные мелкие каскады/детали, охваченные местными связями и устойчивые сами по себе можно рассматривать как один каскад, обладающий своей собственной АЧХ. Пример такой группировки - ОУ, содержащий внутри как правило не менее четырёх-пяти (а часто и более) каскадов, но для пользователя и его расчётов являющийся одним целым. Это здорово облегчает жизнь. Таким образом, TL494 вполне уместно представить всего двумя каскадами. Первый каскад - это усилитель ошибки, второй - вся силовая часть целиком (я уже давал картинку). При этом силовая часть не работает быстрее частоты семплирования (частоты тактового генератора) силовая часть работать не может. Плюс дроссель на выходе и достаточно большая емкость

3. Ну, в общем, да. Там есть два участка - система абсолютно устойчива - вплоть до сдвига 135°, далее до 180° относительно устойчива. Если на 180° усиление каскада будет >1, то будет возбуждение. До 45° АЧХ считается горизонтальной.

4. Не, без ОС вопрос устойчивости смысла не имеет - система без ОС устойчива всегда. Неустойчивость появляется как раз с введением ОС. Количество каскадов при этом (получении устойчивости) роли не играет и их может быть сколь угодно много. Нужно лишь правильно разобраться с их узлами. Конечно, большое количество каскадов здорово усложняет анализ, поэтому с ними разбираются с помощью группировки (п.2).

С цифровым каскадом (ШИ - это практически цифра) маленько интереснее. До частоты дискретизации АЧХ линейна, на частоте дискретизации усиление падает в 0. Это в идеале. А реале всё хуже - там есть и зеркальный канал, лежащий выше частоты дискретизации, но он давится LC фильтром. LC - это уже второй порядок, при этом его частота среза выбирается несколько меньше частоты дискретизации. Поэтому для упрощения можно просто опираться на параметры LC фильтра, представив его в качестве АЧХ Pwm каскада. (! Это упрощённо. Если я ошибся - поправьте, пожалуйста).

На практике, если считать на бумаге, всё чрезвычайно муторно (но можно), так что я последний раз такое считал вручную много лет назад, и то что-то совсем простенькое. Нынче такое доверяют программам моделирования, ну хотя бы тот же MicroCap. Но и программы моделирования опираются только на формально описанные в моделях параметры, так что окончательная доводка всегда производится на макете

В любительских условиях, когда нет необходимости вытянуть из устройства "все соки", как правило идут от обратного. Примерно представляя структуру усилителя, определяют его реакцию на единичный импульс (ну или просто натыкаются на возбуждение), и, регулируя АЧХ предварительных каскадов, добиваются устойчивой работы. Я тоже поступаю таким же образом (всё-равно у меня нет ни MicroCap, ни адекватных моделей)...

[Gisteresis]

А при таком упрощении АЧХ рассматривают как с одним каскадом или с многими? Точек перелома одна или столько сколько каскадов?
Т.е. TL494 сколько точек будет иметь? 2 как вы упростили? Первая с 0 до 20дб/дек, вторая с 20 на 40дб/дек?

ПС: Ясно. В общем это все очень интересно, но с этим можно не заморачиваться. Нужно знать только условия необходимые для выполнения устойчивости теоретически. А реально настраивать на конкретных схемах.
У меня кстати АЧХометр пылится в шкафу, ни разу не использовал. Думаю потыкать.
Во вот на такой похож
http://images.vfl.ru/ii/1384708863/33708afc/3547679.jpg
Им можно будет что то увидеть на этой схеме?

[hrpankov]

....если Гистерезис непротив, я нажал на зелений плюсик у Силовика... ... такой лекции мне и в ВУЗе нечитали все приходилось пояльничком, пояльничком, пояльничком...

[Slabovik]

А при таком упрощении АЧХ рассматривают как с одним каскадом или с многими? Точек перелома одна или столько сколько каскадов?

У каждого звена своя АЧХ. При соединении каскадов АЧХ перемножаются, ну а соответственно на диаграмме Боде складываются (ведь она логарифмическая). У каждой из этих АЧХ может быть сколь угодно много полюсов, но критерий устойчивости остаётся прежним и для суммарной АЧХ.

Т.е. TL494 сколько точек будет иметь? 2 как вы упростили? Первая с 0 до 20дб/дек, вторая с 20 на 40дб/дек?

Да, именно так. Потому что всякие перегибы из-за паразитных связей и мелкие неучтённые просто игнорируем, оставляя большое, с которым легче разобраться.

Нужно знать только условия необходимые для выполнения устойчивости теоретически. А реально настраивать на конкретных схемах.

Именно.

У меня кстати АЧХометр пылится в шкафу, ни разу не использовал. Думаю потыкать. Во вот на такой похож
http://images.vfl.ru/ii/1384708863/33708afc/3547679.jpgИм можно будет что то увидеть на этой схеме?

О, классный прибор, но здесь неприменим - он для радиодиапазона. Таким очень удобно настраивать тракты усилителей ВЧ/ПЧ. У меня тоже есть, но к сожалению, в последнее время что-то хандрит...

Исследовать проектируемый блок будет удобно, если изготовить динамическую нагрузку. Изменяя потребление тока этой нагрузкой (синусоидально, меандром, импульсами), смотреть реакцию блока (переходный процесс), корректировать по необходимости: viewtopic.php?p=1877901

[Gisteresis]

....если Гистерезис непротив, я нажал на зелений плюсик у Силовика... ... такой лекции мне и в ВУЗе нечитали

С чего это я буду против. Я только за.
Вся проблема тут в том, что самому пытаться понять это из учебников довольно сложно. А людей которые могут это понятно объяснить очень мало. Очень рад, что на этом форуме есть такой человек.
В институте нам это объясняли (больше с уклоном в машиностроение, но теория автоматизации везде практически одинакова) Решали эти характеристические уравнения бешенные, складывали в децибелах, рисовали завитушки в полярной системе координат, определяя устойчивость системы, расчитывали критерии устойчивости, матричным методом, по Найквисту, составляли из математических блоков полную функцию управления регуляторов и прочее. Но как ни странно это не самое сложное, что у нас было, гидравлика жидкостей и газов похлеще будет...
Тогда стояла задача получить зачет и сдать экзамен.
А теперь я столкнулся с этим в радиолюбительстве и грех было не воспользоваться приобретенными (но пока еще неосознанными) знаниями.
Кроме того теория института и применение этого на практике я бы сказал вещи довольно далекие друг от друга.
Слабовику большой респект. Поставил бы еще вагон плюсов, но форум не позволяет

Исследовать проектируемый блок будет удобно, если изготовить динамическую нагрузку.

Видимо не зря я интуитивно последнее время присматривался к нагрузкам
Какую посоветуете?
Мне понравились вот такие:
http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=81786&st=160
Пост 175, из журнала радио.
http://radiokot.ru/circuit/analog/measure/26/
и вот серию таких вот можно встретить, основной смысл которых куча транзисторов в параллель
http://yl2gl.ucoz.net/forum/10-58-1

Думаю генератор сигналов забацать на МК, и совместить с нагрузкой.

Кроме того у меня порядочно сетевых трансов разных, а вот мощности их я не знаю. Слышал, что можно при помощи нагрузки примерно узнать мощность транса.

[Slabovik]

Ну, нагрузка Нечаева вполне проста и, похоже, работоспособна (я не собирал - только осмотрел схему).
Для испытаний её нужно будет дополнить генератором импульсов (на том же таймере 555). Импульсами модулировать опорное напряжение. Это позволит имитировать скачкообразное изменение нагрузки и, соответственно, поизучать переходные процессы на выходе БП, связанные с этим. Правда, микросхема имеет выход всего на 20 мА, так что я бы ещё эмиттерный повторитель ей на выход засунул, и транзистор немного повысоковольтнее (вольт на 200, тот же IRFP260, или даже пару в параллель)

А можно и на МК чего-нибудь загенерировать, хотя может и излишне...

[Gisteresis]

Правильно ли я понял?
Выходит, что мы всегда должны оставаться ниже АЧХ. Если система неустойчива, то есть 2 варианта. Или снижать усиление или снижать частоту.
А вот тут мне не очень ясно, что за частота единичного усиления? (Та что на графике 0.1f,1f,10f,100f)
Это максимальная частота на которой может работать ОУ при коэффициенте усиления = 1? Или как?

(Меня клинит на названии "частота единичного усиления", на ней график начинает убывать. Но! Коэффициент усиления то на графике показан в десятки КУ. Что то я не понимаю этот момент.)

Спасибо за помощь в выборе нагрузки. Я тоже склонялся к этой, по причине ее простоты. Если что не получится создам отдельную тему.

[Slabovik]

Нельзя "оставаться ниже" или выше АЧХ (потому что АЧХ - это то, что и есть). Нужно добиваться, чтобы фазовый сдвиг в сигнале обратной связи не превышал 135° (тем более, не достигал 180°) на частоте единичного усиления. Это такая частота, усиление каскада на которой, понижаясь с ростом частоты, становится равным 1 (т.е. не усиливает - какой сигнал пришёл, такой и ушёл) при отсутствии обратной связи для этого каскада.

Для ОУ это частота, на которой его многотысячный коэффициент усиления становится равным 1.

Если внутри ОУ есть медленные каскады, а на частоте единичного усиления из-за них фазовый сдвиг становится слишком большим, то внутри ОУ с помощью локальных обратных связей "тормозят" (неверный термин, но привычка... Верный термин - коррекция АЧХ в сторону снижения усиления на ВЧ) другие, быстрые каскады, тем самым уменьшая их усиление с ростом частоты, что в свою очередь приводит к снижению частоты единичного усиления, но зато уменьшает фазовый сдвиг на этой частоте. (Ну, или есть вариант коррекции "вперёд" - было где-то по ссылкам, это не суть).

Возвращаясь к TL494. Её условно разбили на два каскада: усилитель ошибки (EA) и Pwm. Pwm медленный и обеспечивает значительную задержку сигнала, EA быстр. Общее их усиление велико. В результате сигнал с выхода Pwm на входе EA задержан много более 180° на той частоте, на которой усиление ещё близко к 1. Мы "тормозим" EA, заваливая усиление на ВЧ. Соответственно, у нас частота единичного усиления для всей системы снижается, а фазовая задержка остаётся прежней. Как только добиваемся того, что задержка становится меньше 180° (т.е. наоборот - усиление на частоте, где задержка 180 становится меньше 1), система становится устойчивой (от 135 до 180 - колебательный переходный процесс, как в примере у Леонида Ивановича по ссылке, процесс этот тем длиннее, чем ближе к 180 находится сдвиг фазы на частоте ед.усиления).