Лабораторный блок питания за один день

[Tartak]

Нарисовал полную схему на примере переделки блока от EPSON EPS-23E, что бы более понятна идея была.

В таком включении шунта действительно снимаются проблемы с изменением реального выходного напряжения на нагрузке при изменеии тока через неё в пределах до установленного пользователем ограничения тока.

 Только следует учесть два момента:

1. Применяемые ОУ должны позволять использовать напряжение на их входах, выходящее за пределы напряжения питания - ведь на входе "-" левого операционника напряжение будет отрицатальное, т.е меньше напряжения питания  "ноль".

2. Через шунт всё время идет ток, потребляемый всеми элементами схемы, нарисованными правее шунта, что  дает систематическую ошибку измерения тока.

 Её нетрудно минимизировать. подав на вход "+" отрицательное смещение. равное падению напряжеия на шунте в то время, когда нет тока от источника питания (пауза ШИМ)

Можно "-" питания LM358 перенести за шунт (на верхний вывод R5), тогда напряжение на выводах операционника будет только положительным.
Для минимизации ошибки измерения тока можно туда же перенести нижние выводы R2, R15, C5 и эмиттер VT1, землю 78L06 переносить нельзя.

[vit2014a]

Сколько витков уместилось на желтом кольце? Провод похоже 2мм в диаметре.

Точно так 2мм 45 витков индуктивность 196мкгн

[Владимир]

Можно "-" питания LM358 перенести за шунт (на верхний вывод R5), тогда напряжение на выводах операционника будет только положительным.
Для минимизации ошибки измерения тока можно туда же перенести нижние выводы R2, R15, C5 и эмиттер VT1, землю 78L06 переносить нельзя.

А можно и так, как показано на рисунке во вложении.

1. Выходное напряжение (напряжение на нагрузке БП) подается через делитель на вход "+" ОУ задатчика тока и на вход "-" ОУ регулятора выходного напряжения

2. Напряжение с шунта, превышающее выходное, подается тоже через делитель  на вход "-" ОУ.

3. Делители в цепях входов ОУ выбраны так, чтобы напряжение на входах не превышало напряжение питания ОУ при максимальном выходном напряжении БП

4.Делители выбраны так, что напряжение на входе "+" ОУ  больше, чем напряжение на входе "-" того же ОУ при минимальном токе в нагрузке и любом пложении движка регулятора уставки ограничения тока I вых

Если движок резистора уставки ограничения тока подниматьть, при определенной величине тока через шунт напряжение на входе "+" становится меньше напряжения на входе "-"  и начинает уменьшаться напряжение на выходе ОУ, умеьшается и выходное напряжение БП, ограничивая этим ток в нагрузке.

 "Цена" подобного решения - пара дополнительных резисторов по сравнению с предыдущей схемой

[Владимир]

Для уверенного запуска схемы добавлен резистор R. Его номинал таков, что на дальнейшую работу регулятора тока он практически не влияет.
 
Вместо него при необходимости может быть введена простейшая схема автоматического отключения БП при КЗ с последующим ручным принудительным или автоматическим повторным включением.

[Livemaker]

Сегодня попался... Даже, на первый взгляд, незначительные отклонения в физическом воплощении схемы могут привести к её неработоспособности. Т.е., ток должен течь по дорожкам, предназначенным для тока, а разница потенциалов тоже, должна возникать лишь там, где должна. Вероятно, этому учат в ВУЗ`ах по электронике, но мне, имеющему иное образование, это приходит на столе созидания.
До сегодняшнеего дня не предполагал, что этот принцип настолько ВАЖЕН! Раньше следовал ему интуитивно, теперь буду следовать ему осознанно Учиться можно бесконечно...
З.Ы., у тех плат, что проданы, всё в порядке. Нужно лишь соблюдать точность сборки.

[Livemaker]

Для уверенного запуска схемы добавлен резистор R. Его номинал таков, что на дальнейшую работу регулятора тока он практически не влияет.
 
Вместо него при необходимости может быть введена простейшая схема автоматического отключения БП при КЗ с последующим ручным принудительным или автоматическим повторным включением.

Это отличное, как принципиальное, так практическое решение! В своё время, угробил не один месяц на поиск такого. Теперь, когда всё "вдолбили" в тугой мозг, всё кажется таким простым...
Спасибо, Владимир!

[Владимир]

Нема за що. 

 Еще один момент по шунту, включенному в "плюсовую" шину выхода БП.
ежели подавать на входы ОУ ЧЕРЕЗ ДВА ОДИНАКОВЫХ ДЕЛИТЕЛЯ (желаьельно взять резисторы с 1%-м допуском) сигналы с шунта - с его подключения к дросселю на вход ОуУ"+", а с его подключения к нагрузке на вход ОУ  "-" да соединить резистором выход ОУ со входом "-" ОУ -то получим на выходе ОУ увеличенное напряжение, пропорциональное падению напряжения на шунте, и, стало быть - току в нагрузке.


 Ну а затем использовать этот сигнал по потребности...

Можно использовать и вариант дифференциального усилителя. показанный в таблице 2.1 книги
Коломбет EA. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов, выложенной в http://www.microsmart.eu/index.php?topic=22.msg4611#msg4611

Там еще много полезных технических решений есть.

 Автор много лет  обеспечивал биофизиков измерительной аппаратурой

[Livemaker]

Предвидя, что посыпятся насмешки, уточню, что общие правила построения силовых схем  мне известны. Тут всё гораздо интересней. Речь идёт о свойстве тока именно в импульсных схемах. Как ни странно, но опыт работы с трансформатором Тесла опять помог

[Tartak]

Можно использовать и вариант дифференциального усилителя. показанный в таблице 2.1 книги
Коломбет EA. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов, выложенной в http://www.microsmart.eu/index.php?topic=22.msg4611#msg4611

Я пытался данной схемой поддерживать падение напряжения на регулирующем транзисторе в БП (ШИМ+линейнный). В зависимости от выходного напряжения падение на регулирующем транзисторе изменялось, хотя на выходе ОУ оставалось стабильным. Осмелюсь предположить, что если данную схему использовать для считывания тока - мы получим разные его значения при разных выходных напряжениях.

[Владимир]

При включении ОУ по схеме дифусилителя и правильном выборе  номиналов элеметов "обвязки" напряжение на его выходе практически зависит только от разности напряжений на входах. И  вариантов построения схем дифусилителей - множество.

Вот в схеме ФИУ 9-3 во вложении   номиналы резисторов делителей обоих входов одинаковы.
 
 Для того, чтобы заранее представлять, что будет "выдавать" ОУ, можно описать формулами напряжения на входах ОУ при  напряжениях на всех "входах" резисторов делителя , подключенного к каждому входу.

 В рассматриваемой схеме есть по 2 входных напряжения для каждого делителя:  напряжение с шунта и напряжение через дополнительный резистор на вход ОУ "+"  да наряжение с выхода ОУ через резистор обратной связи на вход ОУ "-".
 
ОУ находится в "активном" состоянии (не максимум "+" и не "0" или "-" на его выходе) при равенстве напряжений на его входах.

 Приравняв выражения для напряжений на входах, смотрим зависимость выходного напряжений ОУ от значений любого из входящих в формулу компонентов (в данном случае - номиналов резисторов, напряжений с шунта и напряжения смещения на вход ОУ "+" через дополнительный(ые) резистор (ы), подаваемого в данной схеме от источника питания ОУ, хотя оно может подаваться и от иного источника напряжения.

[De_Kan]

Уважаемый Livemaker,
Давно хотел собрать себе импульсник, но все боялся схем на трансформаторах и дросселях. Да и схемы в Интернете не находил подходящей (простой и надежной).
Нечаянно обнаружил эту тему по LM2576 в интернете, и очень заинтересовался. Прочитал тему, так сказать, от корки до корки :-) Очень понравился, и уважаю Ваш труд по данной теме. Решил собрать себе импульсник на основе LM2576.
Ну а теперь, как бы в продолжение темы о поддельных чипах. Купил ИС в городе, со значком недовосмерки - недобесконечности. Собрал для проверки ИС схему по datasheet. Что удивительно, при подключении 4-ой ноги ИС (feedback) на землю, импульсы я наблюдаю. Хотя писали здесь, что ИС этого производителя открывается полностью, и импульсы отсутствуют. Но есть другое недоразумение. На холостом ходу, на 4-ой ноге ИС - 1,242 Вольта. При подключении нагрузки к выходу, напряжение на 4-ой ноге незначительно, но уменьшается, до 1,228 Вольта. Что приводит к падению напряжения на нагрузке. Оно хоть и не значительное, в пределах 100-500 мВ (в зависимости от тока потребления нагрузки), но все же есть. Каких либо шумов в схеме я не наблюдаю, импульсы на дросселе прямоугольные, на 4-ой ноге так же, ни шумов, ни помех не наблюдаю.
Пока, для меня это малозначительно. Пусть это останется на совести изготовителей подделок.

Хочу попробовать информацию о изменениях повышающих характеристики, в посте http://www.microsmart.eu/index.php?topic=44.msg4552#msg4552, прикрутить к первой схеме стабилизатора тока в посте http://www.microsmart.eu/index.php?topic=44.msg917#msg917.

[yutkss]

Здравствуйте, прошу помощи. собрал схему уважаемого Livemaker. схема запускается только если сначала перевести регулятор тока в минимальное положение. затем появляется напряжение на выходе, при увеличении до 14в генерация срывается и напряжение пропадает (входное напряжение 30в) .  Сделал новую плату, набил новыми элементами - тот же результат. Дроссель перематывал на разных кольцах. Не могу понять в чем ошибка. Подскажите, где копать прилагаю осцилограммы   

[yutkss]

осцилограммы

[Jan]

Попробуй свить провода которые идут на переменные резисторы, у меня было нечто подобное. Помогло.

[yutkss]

Попробуй свить провода которые идут на переменные резисторы, у меня было нечто подобное. Помогло.

Попробовал не помогает. Генерация срывается на 4 ноге LM 0в