[Allregia 9]

Добрый день всем.

Нужна помощь клуба.

 

Есть источник питания, с входом управления (0-5в) выходным напряжением. Есть в нем ограничением макс. тока (нерег.)

Я пытаюсь добавить к нему регулировку и напряжения и тока - см. схему.

Все в общем нормально работает, но - не дает выставить маленкий лимит тока, и при коротком в нагрузке ток улетает до тока ограничения самого источника.

Виной всему напряжение насыщения отпрона. Поэтому попытался добавить к нему транзистор (см кусочек схемы внизу).

С ним при КЗ ток не улетает, и можно малые токи в нагрузке выставлять, но (!) если без транзистора все было в линейном режиме, то с ним оно начало работать импульсами, с частотой под килогерц (типа hiccap, burst, не знаю как точнее это назвать), слышен свист. И как-то мне это не сильно нравится.

 

P.S. Без оптрона (т.е. Q1 управляет напрямую - если убрать R3 и замкнуть выводы 2-4 оптрона) работает изумительно, но не спрашивайте для чего он там нужен, при явном отсутсвии гальванической развязки - это на будующее.

[Tanya 4]

Добрый день всем.

Нужна помощь клуба.

 

Виной всему напряжение насыщения отпрона. Поэтому попытался добавить к нему транзистор (см кусочек схемы внизу).

С ним при КЗ ток не улетает, и можно малые токи в нагрузке выставлять, но (!) если без транзистора все было в линейном режиме, то с ним оно начало работать импульсами, с частотой под килогерц (типа hiccap, burst, не знаю как точнее это назвать), слышен свист. И как-то мне это не сильно нравится.

 

P.S. Без оптрона (т.е. Q1 управляет напрямую - если убрать R3 и замкнуть выводы 2-4 оптрона) работает изумительно, но не спрашивайте для чего он там нужен, при явном отсутсвии гальванической развязки - это на будующее.

Тут трудно советовать... Если бы Вы знали частотную характеристику по управляющему входу Вашего блока питания...

Но, кое-что можно сказать и так. У Вас пара лишних ОУ. Наблюдаемые Вами эффекты вполне понятны. Сначала не хватало усиления (скорости) - защита не успевала срабатывать, когда вы закорачиваете оптрон каким-то чудом вы попадаете в область устойчивой работы, когда добавили транзистор - усиление увеличилось, и возникла генерация. Это наводит на мысль, что усиление нужно уменьшить. Это можно сделать в нескольких местах.... Вот так... на пальцах.

[der chaxha 0]

Что то я здесь не нахожу откуда заводится ОС по напряжению. А наблюдаемый эффект из за быстроты работы ОС по току (возникает апериодический процесс, который приводит к полному неконтролируемому открытию), нужно инерционное звено к U1B (R21, C3). Я сам пару недель назад в этом разделе форума поднял такой вопрос, пока что вразумительных ответов не получил.

[Tanya 4]

Что то я здесь не нахожу откуда заводится ОС по напряжению.

Она внутри блока питания. Поэтому ее не видно. Но она есть.

[Microwatt 2]

Какая-то запутанная и нестабильная в основе своей схема.

И зачем оптроны, когда гальванической развязки нет?

[Tanya 4]

Какая-то запутанная и нестабильная в основе своей схема.

И зачем оптроны, когда гальванической развязки нет?

Конечно.... ПИ-регулятор во втором каскаде, но нет линейности по току оптрона. Если резистор поставить после эмиттера в землю, то будет лучше.... Ток оптрона будет линейнее.

Но дальше - опять нелинейность, таящаяся в транзисторе, шунтирующем потенциометр задатчика. Тоже напрашивается резистор в эмиттерную цепь. Там еще много странностей.

Вот в нормальном режиме ПИ-регулятор находится в зашкале, поэтому он принципиально не может быстро реагировать на небольшое превышение порога срабатывания токовой защиты.

[Allregia 9]

Что то я здесь не нахожу откуда заводится ОС по напряжению.

 

Она внутри БП.

 

 

Какая-то запутанная и нестабильная в основе своей схема.

И зачем оптроны, когда гальванической развязки нет?

 

Потому что она там будет. Ниже напишу.

 

Конечно.... ПИ-регулятор во втором каскаде, но нет линейности по току оптрона. Если резистор поставить после эмиттера в землю, то будет лучше.... Ток оптрона будет линейнее.

 

В эмиттер Q1 ? Это можно попробовать. У меня самого впечатление, что оптрон не в линейном режиме.

Когда я смотрю осциллографом сигнал на 7-й ножке (выход U1B), то без оптрона там практически постоянка, с оптроном - там почти прямоугольные импульсы. "Почти", потому что вершина наклонена "/".

Т.е. напряжение повышается сначала резко (фронт импульса), пока достигнет начала срабатывания оптрона. Потом медленно нарастает, видимо до порога срабатывания ОС по току и резко обрывается(срез импульса).

.

 

Но дальше - опять нелинейность, таящаяся в транзисторе, шунтирующем потенциометр задатчика. Тоже напрашивается резистор в эмиттерную цепь.

 

Нельзя- на нем будет падение напряжения, задатчик не зашунтируется до конца, и будет тоже самое как когда я не ставил Q101 а прямо транзистором оптрона шунтировал задатчик тока - остаточного напряжения (насыщения) вполне достаточно чтобы БП выдал много тока.

 

 

Теперь, почему оптрон.

Исходная схема (без оптрона) была разработана несколько лет назад, и прекрасно себя показала. Используем у себя в лабораторных целях.

Сейчас стала задача на этой основе сделать более высоковольтный БП, те что сейчас - 50в 50А.

Мы хотим поставить 4 таких БП, соединив им выходы последовательно.

Вместо двух потенциометров, показанных на схеме будут ЦАПы. У каждого БП свои. Все по входам соединены параллельно, т.е. на них пойдет одинаковый код.

ЦАПы всех БП кроме нижнего, включены через цифровые гальв. развязки.

Шунт и схема на ОУ также стоят у нижнего БП.

С регулировкой напряжения (пока ток ниже лимита по току) вроде понятно- меняем синхронно напряжение на всех БП.

С током - транзистор Q1 будет управлять четырьмя оптронами (т.е. 4 паралельных цепочки их светодиода каждого оптрона со своим резистором).

Вот для чего оптроны.

Не знаю сработает ли это вообще, но прежде надо убрать генерацию с одним БП. Мысль поставить резистор в эмиттер Q1 мне понравилась, завтра попробую.

[Tanya 4]

Не знаю сработает ли это вообще, но прежде надо убрать генерацию с одним БП. Мысль поставить резистор в эмиттер Q1 мне понравилась, завтра попробую.

Не поставить, а переставить. И оптопары взяли бы более линейные и более быстрые. Еще... конденсатор в обратной связи первого ОУ... И, повторюсь, - один (как минимум) ОУ лишний.

Но вся Ваша идея с каскадированием кажется сомнительной, так как оптопары неидентичны.

[Allregia 9]

Не поставить, а переставить.

 

В каком смысле "переставить": Из коллетора (последовательтно с оптроном) в эмиттер?

Пробовал, ничего не дает.

 

И, повторюсь, - один (как минимум) ОУ лишний.

 

Почему лишний? Первый каскад - просто усилитель сигнала с шунта (там же от единиц милливольт до нескольки десятков), второй - регулятор.

 

Но вся Ваша идея с каскадированием кажется сомнительной, так как оптопары неидентичны.

 

Да у самого есть сомнения, но уж больно надо :(

Датчик тока один общий, что с того, что один БП запрется сильнее а другой слабее? Ну будет на них разное напряжение, неравномерно мощность распределится, она ведь все равно будет меньше макс. мощности БП.

[Tanya 4]

В каком смысле "переставить": Из коллетора (последовательтно с оптроном) в эмиттер?

Пробовал, ничего не дает.

Конечно не дает - нужно усиление увеличить. Ведь при такой перестановке оно уменьшилось по переменной составляющей - медленно реагирует.

Почему лишний? Первый каскад - просто усилитель сигнала с шунта (там же от единиц милливольт до нескольки десятков), второй - регулятор.

Лишний потому, что конденсатор стоит в первом каскаде. Два каскада имели бы смысл для увеличения полосы пропускания, а Вы ее режете в первом каскаде. Зачем-то.

 

она ведь все равно будет меньше макс. мощности БП.

У Вас блоки импульсные?

Добавлено.

Можно стартовать с вашей "нижней" схемы - там было избыточное усиление. Но ведь стабильность усиления определяется стабильностью коэффициентов передачи базового тока...

А еще лучше взять второй опторон и еще один ОУ. Излучатели включить последовательно, а обратную связь завести со второго (вспомогательного) оптрона. Но может загенерить - оптроны медленные..

[SergCh 0]

Меня в этой схеме смущают два полюса, которые дают U1A и U1B раз, что уже может дать сдвиг фазы на 180 градусов.

Ток снимается с шунта, стоящего на выходе источника питания, это два. Неизвестна ачх самого модуля, но можно очень грубо предположить что там отставание фазы от задающего сигнала порядка 145 градусов.

Плюс ещё оптрон, не самый быстрый и линейный элемент. Они кстати на малых токах дают полюс на частоте 1-10кГц.

Т.е. при неблагоприятном стечении обстоятельств (расположении этих нулей и полюсов относительно друг друга) источник питания неустойчив.

 

Ещё такой момент, при КЗ на выходе источник питания вынужден выдавать очень короткие импульсы, сравнимые с быстродействием потактовой токовой защиты или что там внутри у этого ящичка? :rolleyes: И если необходимая ширина импульсов будет меньше той, которую способна обеспечить схема управления, опять же возникают колебания.

[Tanya 4]

Меня в этой схеме смущают два полюса, которые дают U1A и U1B раз, что уже может дать сдвиг фазы на 180 градусов.

Это не совсем линейная схема. Автор хочет и ограничение тока (посредством регулирования напряжения в линейном режиме) и еще защиту от КЗ в одном флаконе. Последнее - условное дело, если на выходе стоят конденсаторы.

[Allregia 9]

Конечно не дает - нужно усиление увеличить. Ведь при такой перестановке оно уменьшилось по переменной составляющей - медленно реагирует.

 

Выше все писали что усиление наоборот велико!

 

Лишний потому, что конденсатор стоит в первом каскаде. Два каскада имели бы смысл для увеличения полосы пропускания, а Вы ее режете в первом каскаде. Зачем-то.

 

Неужели Вы думали, что я не пробовал убирать тот конденсатор ?:)

Да и он всего 360 пф.

 

У Вас блоки импульсные?

 

Разумеется, линейный на 2.5квт при КЗ и полном токе бы расплавился.

 

Добавлено.

Можно стартовать с вашей "нижней" схемы - там было избыточное усиление.

 

Почему "было"?! Оно и есть - только нижняя схема и рассматривается, где оптрон+транзистор. Я же выше писал.

Без транзистора, содним опртоном, генерации нет, но и регулировка тока не работет в режиме малых токов, из-за напряжения насыщения транзистора оптрона (100-200мв).

Вся-то проблема в том. что оптрон+транзистор это крайне медленно и крайне нелинейно. Немного спасает установка резистора между Б-К этого транзистора (Q101), но это не метод - генерация-то прекращается, но только в узком диапазоне положения регулятора тока.

 

Ещё такой момент, при КЗ на выходе источник питания вынужден выдавать очень короткие импульсы, сравнимые с быстродействием потактовой токовой защиты или что там внутри у этого ящичка? И если необходимая ширина импульсов будет меньше той, которую способна обеспечить схема управления, опять же возникают колебания.

Причем тут токовая защита "ящичка", если я использую регулировку по напряжению? Она просто не работает. Ьам защита на 60А, а я сечас играюсь с токами в районе 1-5А.

 

Это не совсем линейная схема. Автор хочет и ограничение тока (посредством регулирования напряжения в линейном режиме) и еще защиту от КЗ в одном флаконе. Последнее - условное дело, если на выходе стоят конденсаторы.

 

Я хочу чтобы ограничение тока работало в диапазоне от 0 до макс. выходного БП.

Разумеется от конденсаторов будет пичек тока при КЗ, это не страшно.

[SergCh 0]

Причем тут токовая защита "ящичка", если я использую регулировку по напряжению? Она просто не работает. Ьам защита на 60А, а я сечас играюсь с токами в районе 1-5А.

Напишу по другому. Ширина импульса, выдаваемая схемой управления силовыми транзисторами имеет какое-то минимально значение. Если пытаться стабилизировать ток в режиме КЗ или от 50 вольтового источника требовать на выходе 1В (примерно столько упадёт на диодах, проводах и проч), то не мешало бы посчитать, какая для этого нужна ширина импульса.

Например в прямоходовом однотактном преобразователе, работающего на чатоте 50кГц требуемая в режиме КЗ ширина импульса сотавит примерно:

t имп=T*Uвых/Uвх*Ктранс=20uS*1V/(310В*0.68)=100nS

 

Схема управления вашего источника питания может выдавать такие короткие импульсы ?

[Allregia 9]

Это все понятно, но вынужден повторить - в исходном варианте, без оптрона, схема работает прекрасно не один год.

Проблема возникла только при попытке установки оптрона. Для чего - я обьяснил выше.