Лабораторный блок питания на STM32F100

[Alter Ego]

Совсем раскритиковали автора...

смотрим на драйвер ключа Q2 чоппера - если БП до 40 В, то силовой БП вольт на 60 ? то сколько будет вольт на затворе в открытом состоянии ?Т.е. там источник (силовой БП) только до 20 В, соотв. на выходе вольт 16 максимум ...

Резисторный делитель R1, R3 обеспечит 20 В на затворе при входном 40 В:

резистивный делитель R14R29 (18К и 110К соотв.) - их номиналы это что шутка такая ?

Это где?

на счет чоппера автора port122 - очень сомнительная конструкция управления и обратной связи.контроллер ШИМ преобразователя на безе МК, как говорит Старичок51 - и как сказал выше dark128 - такие вещи нужно делать аппаратно, а не программно

По моему мнению, это зависит от требований, предъявляемых к устройству. Здесь требуется медленная
и грубая стабилизация, с которой МК успешно справляется.

[RomanT]

У вас уже другая схема

123.jpg

(36.48 КБ) 1021 скачивание

Резисторный делитель R1, R3 обеспечит 20 В на затворе при входном 40 В:

Если входное 40, то выходное не может быть 40, а речь, о выходном до 40.
Ну ладно это в принципе поправимая ерунда ...
Но работа самого чоппера, через МК ...

зависит от требований, предъявляемых к устройству. Здесь требуется медленная
и грубая стабилизация, с которой МК успешно справляется.

- очень сомнительно ...
Поэтому попросил осциллограммы ...

[Alter Ego]

R29 и R16, очевидно, включены параллельно, иначе получится бессмыслица.

[RomanT]

Если отбросить все "опечатки" на схеме, то под вопросом остаётся работа чоппера:
1. Сомнительное управление, через МК - "медленное"
2. Насыщение дросселя чоппера и его малая индуктивность.
Т.е. идея всей схемы и её смысл ...

[port122]

Ого сколько написали, видимо всётаки заинтересовала данная тема.
Теперть по порядку:

да у автора пока вообще не чего нет, кроме МК и дисплея - всё остальное развалилось ...
(не выдерживает критики)

У меня уже есть работающий прототип БП который надо маленько доработать в плане примаконтроля и по возможности уменьшить время срабатывания при переходе из стабилизации напряжения в стабилизацию тока.

Немного не понял, а как реализовано измерение мощности, потребляемой нагрузкой? Датчика тока лично я на схеме не обнаружил. Или-же вы реализовали данную функцию на ОУ OP27GS ?

Датчик тока выполнен на резисторе R9.

Автор - сделайте пожалуйста осциллограммы закрытым входом, при выборке 5мС/клетка и 5 мкС/клетка, на выходе устройства при нагрузке 3-4 Ампера, при напряжении 15-20 вольт.

Мой первичный ИБП выдаёт максимум 28 вольт и 2 ампера, поэтому замеры производил при 12 вольтах и с нагрузкой в 1.8 ампер.
Попозже могу проверить на трансформаторном мощностью в 50 вольт и 5 ампер.

да дело даже не в этом, там дроссель с слишком малой индуктивностью,
порядка 20 мкГн, а для таких параметров нужно порядка 100 мкГн ...

Про индуктивность дросселя вы скорей всего правы. Могу сказать что управляющий ШИМ сигнал от STM32 легко может достигать и 200 Кгц. Какая по вашему будет оптимальная частота ШИМ и индуктивность дросселя?

Контроль скважности ШИМ чоппера не по тактовый.
я подозреваю, что на выходе будет всё ужасно

Да, контроль не потактовый, а вы думаете что специализированный ШИМ контроллер измеряет свой каждый такт?
Он измеряет совокупность множества тактов которые усредняются на выходном сглаживающем конденсаторе.
Если же сделать контроль всё же по тактово, ничего кроме самовозбуждения мы не получим.
Применить дополнительный внешний ШИМ контроллер я не против, предложте свои схемные решения.

смотрим на резистивный делитель R14R29 (18К и 110К соотв.) - их номиналы это что шутка такая ?
При 40 вольтах на выходе БП, на вход 5 ОУ U1B пойдёт 34,38 Вольта ?

В схеме было две опечатки исправил.

Мне еще не понятно, на ОУ питание что, идет двуполярное? Не должно бы. Должно быть однополярное...

Как это должно быть однополярное... А как же измерять напряжения близкие к нулю с помощю ОУ? Где брать отрицательное напряжение смещения?

далее смотрим на драйвер ключа Q2 чоппера - если БП до 40 В, то силовой БП вольт на 60 ?
то сколько будет вольт на затворе в открытом состоянии ?

Сопротивление резистора R3 подобранно так, что напряжение на затворе Q2 не превышает 12 вольт.

Тоже самое на ключе Q3

Отвечу вашими же словами: благо стабилитрон есть ...

[RomanT]

Ваш уверенный ответ - внушает доверие, это плюс

Применить дополнительный внешний ШИМ контроллер я не против, предложте свои схемные решения...

Я уже дал их выше: viewtopic.php?p=1689102#p1689102

[serg1968-09]

RomanT А почему Вы думаете,что если блок питания на выходе дает максимум 40 вольт,то первичный блок должен давать до 60 вольт?Что то Вы уж больно сильно задираете напряжение на первичном блоке.
Эту схему,которую выложил port122,мною тоже повторена и она работоспособна,не считая маленьких мелочей.
port122 мне кажется,что если делать подобные замеры на трансформаторном блоке,то с трансформаторного блока питания просто не будет таких пульсаций как с импульсного.Но это мое мнение.

[port122]

serg1968-09 Привет, и вы уже здесь.
Конечно на трансворматорном БП пульсации значительно уменьшатся, так как смотрел осциллограмму с первичного ИБП там всегда присутствует каша.
По вашей проблемме пока у меня решения нет. С этой же прошивкой и схемой у меня всё работает.

[serg1968-09]

port122 Предполагаю,что у меня может не работает внешний кварц,ведь из за этого может быть?Как Вы думаете.

[RomanT]

RomanT А почему Вы думаете,что если блок питания на выходе дает максимум 40 вольт,то первичный блок должен давать до 60 вольт?Что то Вы уж больно сильно задираете напряжение на первичном блоке..

ну 100% всёравно нельзя, иначе чоппер не будет работать,
да и для стабилизации нужен ход скважности ...
вольт 5 полюбому надо выше (10-15%) выходного и то это придельный минимум,
при этом ещё нагрузка должна быть достаточно стабильной.
А в случаи с этой схемой управления - так вообще не дай бог чё в нагрузке ещё дополнительно включится/выключится ...

[port122]

serg1968-09 Я думаю всё так и есть, это кварц. Проверил у себя, замкнув пинцетом свой кварц. От розетки БП запустился(ужастно тормозя) при удержании звёздочки отключился, а при повторном нажатии звёздочки точно как у вас отказался включатся.

[serg1968-09]

RomanT При нормально работающем первичном блоке питания с выходным напряжением в 53 вольта,при нагрузке в 10 ампер выходное напряжение проседает на 0,5 вольта.Хотя,за ЧОППЕР утверждать не буду.С такими схемами никогда не работал.
port122 Вот кварц внешний у меня скорей всего и не работает.Замыкаю выводы кварца и нет никаких изменений,Что с кварцем,что без кварца-работает одинакова.Писал Вам про кварц еще раньше.Скорей всего из за конденсаторов.Поставил вместо 27пф,поставил 22 пф.Скорей всего в этом причина.Сейчас попробую найти на 27 пф и перепаять.О результатах сообщу.

port122 Проблема решена.Дело было в конденсаторах.Сейчас все включается и выключается как надо.Спасибо Вам port122 за помощь и за добрую поддержку.Теперь начинаю двигаться дальше.

port122 Сейчас замерил конденсаторы,которые у меня стояли в схеме измерителем.Оказывается по запарке поставил емкости на 2200 пф.Прокололся на очень много.Вернее сказать,лоханулся как школьник у доски.

[ploop]

serg1968-09, попрошу не нарушать правила форума, п. 2.2 в частности.

[serg1968-09]

[b]Виноват,исправлюсь.Увлекся и не заметил,за что прошу извинить.

[koyodza]

Что в Вашем БП делает узел на U1A Q6 Q3 ?
Зачем батарейка и часовой кварц?

[port122]

Что в Вашем БП делает узел на U1A Q6 Q3 ?

Ну это же обычный линейный стабилизатор выходного напряжения.

Зачем батарейка и часовой кварц?

Часовой кварц нужен, э-э-э, для часов. Батарейка что бы время не сбрасывалось после отключения питания.
Пока в блоке питания часы просто отображают время, в дальнейшем планируется на основе часов сделать например таймер для заряда аккумуляторов по времени или включение/отключение блока питания по заданному времени.

[RomanT]

Что делает узел на U1A Q6 Q3 ?
это же обычный линейный стабилизатор выходного напряжения
для заряда аккумуляторов

Аккумулятор - реактивная нагрузка, а диод в Q3 не туда смотрит ...
у меня так в схеме диод последовательно АКБ, реле между активной и реактивной нагрузкой.
И как будет действовать алгоритм обратной связи с реактивной нагрузкой ?

[Galizin]

Идея с чопером хороша. С этим контроллер может справиться. Реализация с 40вольтами исток - затвор оставляет желать лучшего. Но никаких принципиальных препятствий сделать хорошо нет.

"Линейная" часть оставляет желать лучшего. Сама идея отрицательной связи через контроллер - это означает тормоза на регулирование. На принятие решения контроллером требуется время. Значит реакцию на изменение нагрузки нельзя сделать быстрой. Особенно с использованием предисикретизации (увеличение точности измерения за счет увеличение времени).

Постоянное цифровое подрегулированее +- 1 разряд ЦАП означают максимальную точность +- этот разряд. 40в/4000 = 10милливольт. То есть выход при правильном построении схемы ВСЕГДА гуляет +- 10 милливольт. Это результат цифровой регулировки. Хуже того, большое и неконтролируемое усиление от ua1 до силового регулирующего транзистора фактически означает, что изменение цап на один разряд приводит к неопределнному изменению сигнала выхода. Конечно все это подавится МЕДЛЕННОЙ обратной связью через контроллер. Но большое усиление фактически означает, что выходной транзистор тоже работает в ключевом режиме, причем без индуктивности.

2200 uf на выходе слишком велик. Разряд этого монстра может убить схему до включения защиты. Наличие такого конденсатора опять таки делает обратную связь медленной.

Я бы выкинул "линейный" транзистор. Остался бы только чопер с измерением тока и напряжения - честный импульсный источник. Параметры источника от этого ухудшиться не должны.

[koyodza]

Ну это же обычный линейный стабилизатор выходного напряжения.

Сомневаюсь, что он в таком виде у Вас работает. Вероятнее всего, он большую часть времени просто открыт. А когда он всё-таки пытается что-то стабилизировать там наверняка возникают автоколебания. Возможно на выходе Вы их и не видите из-за большой ёмкости, а вот на выходе ОУ стоило бы посмотреть. При том, что ОУ широкополосный (до 150МГц, кстати непонятно зачем - ничего кроме лишних проблем это здесь не даст) смотреть нужно широкополосным осциллографом.
К тому же стабилизирует (вернее, пытается стабилизировать) он не выходное напряжение БП, поскольку выходное напряжение - это разность напряжений на выходах, а у Вас минус не на общем проводе, т.е. эта стабилизация не учитывает падения на токовом шунте.

Часовой кварц нужен, э-э-э, для часов.
планируется на основе часов сделать например таймер для заряда аккумуляторов по времени или включение/отключение блока питания по заданному времени.

Плохая идея. Если бы Вы делали зарядное устройство, то может быть там это и было бы нужно, но всё равно вряд-ли. Включать что-то по времени нужно очень аккуратно. А вдруг пока Вас не было кто-то заменил батарею, и когда сработает будильник, она перезарядится и рванёт? Вообще с трудом представляю, где это может быть реально полезно. По-моему вреда может быть намного больше.

Я бы выкинул "линейный" транзистор. Остался бы только чопер с измерением тока и напряжения - честный импульсный источник. Параметры источника от этого ухудшиться не должны.

Согласен. Учитывая явные недоработки аналоговой части, такое решение было бы вполне логичным. Получилось бы что-то вроде этого
http://dx.com/p/zxy6005-2-6-dc-dc-60v-c ... een-151115
viewtopic.php?f=11&t=80784
только с полностью цифровым регулированием. Давно понемногу занимаюсь развитием подобной идеи, и могу сказать, что сам алгоритм регулятора для получения качественного регулирования получается весьма непростым.

В общем, за смелость идеи отлично (а то замучили уже стотысячные повторения "БП из АТХ на 494" и другие подобные разработки-клоны), а вот реализация неудовлетворительная

[serg1968-09]

Использование часов и таймера,это уж и не так плохая идея,кому то даже нужная.К примеру,защита от,"дураков',выставил приблизительное время выключения и блок питания сам выключится.А так если рассуждать,то и холодильник нужно из розетки выдергивать когда уходишь на работу,а вдруг релле воспламениться.У меня вот,этой зимой от перенапряжения электросчетчик воспламенился,хотя нагрузка была всего лишь один холодильник включен в розетку.Так мне что теперь,перед уходом на работу нужно провода от столба откусывать?.
Идея с часами и таймером хорошая и нужно ее реализовывать если есть такая возможность.Народа много и кому то это нужно будет.