Форум РадиоКот

Нужен регулируемый стабилизатор напряжения на указанные напряжения и токи, который бы на выходе не дрейфовал вместе с напряжением сети.
Провел немного экспериментов с простым параметрическим стабилизатором.
За основу взята стандартная схема параметрического стабилизатора.

В качестве регулирующего транзистора был взят ИГБТ FGH60N60, т.к. подходит по напряжению. Можно было что-то поскромнее, но, что под рукой было.
Сборка стабилитронов из КС596В 4шт, резистор от плюса к ним 510Ом, от точки соединения резисторов и стабилитронов ППБ-50Г 10кОм (что было подходящее, можно больше Ом, меньше мощность). Как видно, при 400В входящего жрет эта цепь порядка 40мА, резистор греется. Та, да, 16-17Вт на нем Пофиг.
Ток через стабилитроны получился около 4мА (по паспорту от 3 до 7мА). На стабилитронах правильное напряжение, все точно.
Включаю, все регулируется. Только проблема в том, что при изменении входящего напряжения, меняется выходное.
На входе 400В, на выходе 250В выставил. Дрейфует в районе +/-3...5В. Хотелось бы, чтобы стояло на месте.
Как я понимаю, даже, при малом дрейфе сети и, соответственно, выпрямленного входящего напряжения, происходит достаточное изменение тока стабилитронов, которые меняют на себе напряжение.
Как я из этого всего понял, малой кровью не обойтись.
Мне не важно, может быть "печка", главное, чтобы выставил один раз и не паришься. Можно, даже, ламповый стаб. Читал, что они, вроде, как хорошо держат, но диапазон регулировки от сотни вольт начинается, что не подходит.
В целом, стаб получился неплох, если дрейф +/-5В устраивает, но мне надо, максимум +/-1.
Может, есть какие-то готовые схемные решения или порекомендуйте что-нибудь, буду благодарен

..ну дык понятно почему плавает - обратной связи с выходом то нету
Вам над чтот такого придумать как в этой схемке(тут правд ещё и со стабилизацией\регулировкой тока):

только резисторы килоом на 100.
и транзистор в жидкий азот.

Fuser
А какое максимальное напряжение на ТЛ431? ты думаешь что он выдержит 400в? И какая мощность будет выделяться на R1 при минимальном выходном напряжении? И какой ток будет протекать через ТЛку при минимальном выходном напряжении.
Отвечу сам.
Максимальное напряжение 37в
400в она не выдержит.
мощность на R1 будет 160 и более Вт.
Ток будет 400мА. запредельный режим.

наверно по этому я и написал про резисторы на 100К. и параллельно 431й какой-нить стабилитрон на 10-20в чтобы не сдохла.

При резисторе 100к какой ток базы будет? и сможет выходной транзистор выдать 300мА?

Fuser писал(а):акой-нить стабилитрон на 10-20в чтобы не сдохла.

при налиичии стабилитрона какое выходное напряжение будет?
Отвечу.
Ток базы будет недостаточен.
Максимальное выходное напряжение при наличии стабилитрона будет примерно равно напряжению стабилизации этого стабилитрона.

какой ток базы? речь о IGBT

На вашей схеме я вижу биполярный транзистор, если вы имели ввиду IGBT то надо его и рисовать. Даже если не нужен будет ток базы то для нормальной работы ТЛки нужен минимальный ток прядка 1мА.
Однако выходное напряжение не сможет достичь 400в так как транзистор включен по схеме повторителя и выходное напряжение всегда будет чуть ниже чем напряжение на базе, какой бы транзистор там не стоял.

Что-то такое можно попробовать

попробовать можно, но при таком сопротивлении затворного резистора и довольно большой входной ёмкости полевика возможно получить трудно устранимое возбуждение схемы.
Да и для нормальной работы ТЛки нужен минимальный ток через неё 0,5-1мА.

ок...+высоковольтный 100п переключить на коллектор...

+-1 Вольт на стабилитронах не получится, они будут пльіть на несколько вольт от температурьі. Если считать уже после прогрева - тог да, буде +-1 Вольт.
Переменньій регулировочньій резистор должен бьіть не 10 кОм, а 500 кОм или 1 МОм (к первой схеме).

TL431 тоже пльівут от температурьі, но естественно - меньше стабилитронов, в несколько раз.

Если осетра подрезать, особенно понизу, например, сделав регулировку от 30 до 400, то задача уже становится решабельной. Если хотеть от нуля, нужно вводить источник отрицательного напряжения для схем управления. Это раз.
Два - это токи и мощности. З00 мА в нагрузке при установке на ней, скажем 80 вольт и при 450 вольт на входе стабилизатора - это более 100 ватт тепла на регулирующем транзисторе. Большинство транзисторов такое не выносят, биполярники быстро вышибает тепловым пробоем, полевики распаиваются и тоже вышибаются, даже в кузове TO-247. Здесь выходом может быть только одно решение - трёх-четырёхступенчатое питание.

Да, и ещё.... для упрощения схемного решения нужны высоковольтные PNP, например KSA1156. Без PNP будет грустно - придётся наворачивать...

Резюме: схема, удовлетворяющая данным запросам, будет отнюдь не на паре-тройке транзисторов. В принципе, для урезанного осетра вполне есть решение.

Slabovik писал(а):Два - это токи и мощности. З00 мА в нагрузке при установке на ней, скажем 80 вольт и при 450 вольт на входе стабилизатора - это более 100 ватт тепла на регулирующем транзисторе

Я все понимаю.
У меня сейчас регулятор попроще есть, плывет сильнее, чем этот. Там суть в том, что на входе просто потенциометр на 500кОм, а с движка через резистор такого же номинала идет разделенное входное напряжение на затвор.
Когда нужно больше тока и меньше напряжения, я переключаю обмотку трансформатора.
Меня переключение обмоток вполне устраивает. Большой радиатор и транзистор терпит.

Slabovik писал(а):В принципе, для урезанного осетра вполне есть решение

Урезанный осетр с переключеним обмоток и диапазоном регулировки от 30В подходит
Есть схемка, чтобы понять, что за осетр такой?
Схема может быть и не на паре транзисторов

Нашел книженцию 1955 года "Стабилизаторы напряжения и тока" К.Б. Мазель.
И нашел там чудесную схему

Отдельный выпрямитель на стабилитроны и лампу регулятора - это гениально
Должно быть, можно регулировать от минимума до максимума, т.к. напряжение на аноде всегда будет не меньше, чем напряжение на стабилитроне
Надо попробовать собрать.
На полупроводниках что-то такое можно реализовать или там не все так просто?
Нашел схему какого-то немца, так там капец огороды с кучей транзисторов и операционных усилителей.

Надо брать да пробовать. Но вот при такой схемотехнике затык в высоковольтных PNP. У меня только MJE на 300 вольт, а этого мало. Даже KSA1156 только 400-вольтовые, а их ещё поискать...



Как вариант, можно покопаться в схемотехнике видеоусилителей для CRT, однако и там не такие высокие рабочие напряжения...

Немного об этой заготовке.
Самое странное место - трёхеровный полевик. Однако это очень удобное решение, сочетающее в себе и коммутацию источников напряжения, и свойства полевика - эта конструкция ведёт себя аналогично одиночному полевику, при этом сами транзисторы могут быть на более низкое напряжение - в данном примере они 200-вольтовые. А мощность на них рассеивается благодаря такой "встроенной коммутации" много меньше, т.к. в самом плохом случае на регулирующем полевике напряжение только одного источника питания.

Слева узел на TL431 просто занимается тем, что формирует опорное напряжение величиной от 2.6 до примерно 33 вольт (верхний предел уточняется резистором R10, поэтому в реальной конструкции он должен быть составлен из двух - постоянного и подстроечного).

Дифкаскад - это и есть усилитель-регулятор. Он усиливает опорное напряжение до величины выходного. Как самый обыкновенный ОУ.
Здесь есть проблема. Из-за большого напряжения и большого отношения max/min резисторы в качестве нагрузки этого дифкаскада работают плохо - ток через них изменяется более чем в 10 раз. Поэтому нагрузкой там токовое зеркало. В нём и проблема - оба транзистора должны держать полное напряжение питания.

В модели схема устойчива с приемлемым переходным процессом начиная с ёмкости на выходе 0.1 мкФ. Рекомендую туда поставить 0.22 мкФ.

p.s. Я не могу сходу гарантировать работоспособность в реальных условиях изображённой схемы, т.к. в реальности присутствуют факторы, трудно учитываемые в моделях. Поэтому, для получения работоспособного и тиражируемого варианта, схему необходимо собирать, отлаживать, вносить корректировки, убеждаться в соответствии параметров...

2SA1413 - 600В 1А.
Подойдут?

Поёдут.
Транзисторы токового зеркала и дифкаскада должны стоять на радиаторах с тепловым контактом друг с другом. Т.е. два транзистора токового зеркала на один радиатор (небольшой, там ватт-полтора). И транзисторы дифкаскада тоже не свой радиатор.

Но на самом деле надо крутить в сторону ухода от высоковольтных PNP.
Вот возможный вариант



Здесь дифкаскад трансформировался в непосредственную эмиттерную связь. Правда, из-за того, что дифкаскад не надо греть, а в TL431 наоборот, надо поддерживать ток, чтобы она не плавала ещё из-за этого, сунут костыль в виде R3. Думаю, можно вообще R3 зацепить сразу на +450, сделав его сопротивление килоом так 330. Соотвтетственно, стабилитроны с транзистором слева вверху можно будет сократить.

PNP транзисторы вверху заменены на NPN. Замена не эффективная, но более-менее. Необходимость в радиатора для 13003 осталась.

Из-за того, что дифкаскад редуцирован, температурная стабильность стала хуже. В принципе, можно попробовать вернуть, вернув левый транзистор дифкаскада, но несколько в другом амплуа...



Но ещё раз напомню, что я не знаю на данный момент, как это поведёт себя на реальном макете. Основную трудность представляет собой не само получение хорошей стабилизации, а необходимость перестройки выходного напряжения в широком диапазоне. Из-за этого, к примеру, на передаточную характеристику очень сильно начинают влиять всякие побочные эффекты. И, да... защиты по току здесь нигде нет...

p.s. Подумал, что неплохо усилить фиговые транзисторы 13003 ещё одним каскадом. По-моему, недурно - сразу здорово выросла температурная стабильность.

Если есть запас по входному напряжению - можно попробовать двухступенчатый параметрический стабилизатор (каскадное включение стабилитронов).

У высоковольтных стабилитронов очень большой положительный ТКН. Один раз даже курьёз был. Взял я параметрический стабилизатор на транзисторе со стабилитроном на 43 вольта при входном порядка 55. И, уже после подачи напряжения, вдруг обнаружил, что транзистор запаял не той проводимости. И... стабилитрону совершенно ничего - он только сильно грелся, отчего его напряжение стабилизации настолько сильно лезло вверх, что все остались живы.

Вот дальнейшая полировка схемы.
Если не пожалеть и сделать отдельный маломощный плавающий источник питания вольт на 15~30 (на схеме это источник V24 посередине вверху), то появляется возможность серьёзно улучшить работу источника тока в коллекторе правого транзистора диф.пары. При этом возможности силовых источников уже используются полностью - нет необходимости делать на них OverVoltage.



При таком раскладе остаётся только прикрутить защиту по току.

Да, я как-то забыл упомянуть, что диоды D6 D7 D8 типа FR107.
Ещё на этом варианте схемы можно увидеть около выхода светодиод с питающим его источником тока. Он конечно и для целей индикации, но основная его работа - обеспечение минимальной нагрузки блоку. Потому что резисторы (на этой роли работал делитель ООС) на низких напряжениях справляются очень плохо, в то время как на высоких они начинают излишне греться. Источник тока частично решает проблему нагрева и полностью решает проблему минимальной нагрузки.