Jump to content

    

Блок питания с программным управлением

Здравствуйте товарищи, вздумал я тут построить некое подобие ЛБП с программной установкой значений выходного напряжения и ограничения по току,

а так же иметь возможность измерять что получилось. В процессе поиска информации выбрал пожалуй один из самых простых вариантов построения, схема в приложении.

И меня прям эта простая идея захватила, что я возможно не вижу очевидных недостатков.  Прошу помочь с этим.

Параметры: выходное напряжение 0-30В, ток 0-2.5A

шаг установки напряжения 10мВ, тока 1мA, точность измерения напряжения 10мВ, тока 1мА.

 

PPS.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
44 минуты назад, ToR_TDA сказал:

я возможно не вижу очевидных недостатков.  Прошу помочь с этим.

Параметры: выходное напряжение 0-30В, ток 0-2.5A

Первое что бросается в глаза это рассеиваемая на этом операционнике мощность при малом напряжении на выходе. Например при 1В на выходе и токе 2.5A на нём будет выделяться (35-1)*2.5=85 Ватт. Боюсь не потянет даже с обдувом и хорошим радиатором.

Т.е. по хорошему сюда напрашивается трансформатор с кучей отводов который ступенчато переключает напряжение с помощью каких то ключей. Будь то тиристор или полевик. Тогда падение будет сильно меньше.

Второе точность. Не разрешение а именно точность.
например измерение вольт даёт погрещность 0.1% это 30мВ в диапазоне 30В. Плюс тепловой дрейф 10мВ на 6 градусов.
Про ток ИМХО должно быть ещё хуже потому что ещё дополнительно добавляется уход шунта.

А в остальном весьма симпатичная схема.

Share this post


Link to post
Share on other sites

По "схеме" видно, что Вы раньше не разрабатывали аналоговый БП на ОУ. ОС по напряжению правильно снимать с LOAD, т.е. ниже токосъемного резистора. ОС по току у Вас отсутствует или через МК? Гуглили diy adjustable lab power supply schema, DIY CV/CC Bench Power Supply, Adjustable switching power supply, 0-30V ADJUSTABLE SWITCH MODE POWER SUPPLY?

Edited by majorka65

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 hours ago, MegaVolt said:

Первое что бросается в глаза это рассеиваемая на этом операционнике мощность при малом напряжении на выходе. 

Да, согласен. Продумываю несколько решений.

1. Усиливаем выход по току внешними транзисторами, ставим радиатор побольше с вентилятором и греем атмосферу. (для лабораторника вполне приемлемо)

2. 2-3 отвода от трансформатора то же вариант, 10-20-30 VAC к примеру (добавляется схема коммутации на мосфетах полагаю, щелчки реле я точно не переживу)

3. Поставить OPA549 (8A Continuous current) т.е. не добавляем "лишних" деталей как п.1, но и в два раза удорожаем проект.

4. Комбинация из методов 1-3.

 

image.png.92058f7c52763121e51e38c4cbec6b2c.png

image.png.90ccf335cec11c6ba78b80ea601da9b9.png

Quote

Второе точность. Не разрешение а именно точность.
например измерение вольт даёт погрещность 0.1% это 30мВ в диапазоне 30В. Плюс тепловой дрейф 10мВ на 6 градусов.

По напряжению даже хуже, 40,96мВ т.к. 100% это 40,96В. С дрейфом шунта можно бороться только удорожанием этого самого шунта. Как говориться мои дорогие Vishay и DALE)))

По температуре в целом, прибор не профессиональный, так что условно буду мерить всегда при 25грС.

Рассматриваю вариант поставить другой АЦП, ADS1115 или даже ADS1220.

Тут сомнение одно, где взять нормальный делитель для измерения напряжения шин. 0,1% или лучше.

Рассматриваю все варианты, спасибо за ответ.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 минуты назад, ToR_TDA сказал:

Да, согласен. Продумываю несколько решений.1. Усиливаем выход по току внешними транзисторами, ставим радиатор побольше с вентилятором и греем атмосферу. (для лабораторника вполне приемлемо)

2. 2-3 отвода от трансформатора то же вариант, 10-20-30 VAC к примеру (добавляется схема коммутации на мосфетах полагаю, щелчки реле я точно не переживу)

На самом деле отводы надо сделать такие, чтобы "шаг" был не по "напряжению" 10-20-30 VAC, а по мощность рассеиваемой на регуляторе. И транзисторы подключить к нагрузке выходом по Коллектору, тогда никаких реле не нужно. Сделаете аналоговую схему, которая будет добавлять ток в нагрузку от отводов, а те у которых напряжения мало, просто заткнутся сами... Коллекторный переход 30 -50 В вполне выдержит.

Дрейф по температуре частично убирается  термостатом. А разброс делителя - ручной подборкой сопротивлений..

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, majorka65 said:

ОС по напряжению правильно снимать с LOAD, т.е. ниже токосъемного резистора. ОС по току у Вас отсутствует или через МК?

Да, пожалуй это так. Подправил схему. 

Quote

Гуглили diy adjustable lab power supply schema, DIY CV/CC Bench Power Supply, Adjustable switching power supply, 0-30V ADJUSTABLE SWITCH MODE POWER SUPPLY?

Гуглил все)

PPS.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 minutes ago, iosifk said:

На самом деле отводы надо сделать такие, чтобы "шаг" был не по "напряжению" 10-20-30 VAC, а по мощность рассеиваемой на регуляторе. И транзисторы подключить к нагрузке выходом по Коллектору, тогда никаких реле не нужно. Сделаете аналоговую схему, которая будет добавлять ток в нагрузку от отводов, а те у которых напряжения мало, просто заткнутся сами... Коллекторный переход 30 -50 В вполне выдержит.

Дрейф по температуре частично убирается  термостатом. А разброс делителя - ручной подборкой сопротивлений..

Да, по мощности конечно. Не совсем понял про аналоговую схему, как это увязать с основным регулятором напряжения? интуитивно хочется сделать ключевой режим.

Или действительно просто рассеивать эти 100Вт тепла на усиленном выходе ОУ да и черт с ними.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, ToR_TDA сказал:

Да, по мощности конечно. Не совсем понял про аналоговую схему, как это увязать с основным регулятором напряжения? интуитивно хочется сделать ключевой режим.

Или действительно просто рассеивать эти 100Вт тепла на усиленном выходе ОУ да и черт с ними.

Сколько не жалко рассеивать на одной ступени? 20 Вт, например. Тогда получаем 5 отводов. Вместо мощного операционника делается цепь из нескольких транзисторов и делителя. Вот все это вместе и будет "регулятором напряжения".  Причем все регулирование будет чисто аналоговым...

Либо делается по-другому. В советских Б5-29 был грубый тиристорный регулятор, а после него - линейный...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Отчего мы не ищем легких путей, а только трудные и тупиковые?
 Да ведь полно стандартных лабораторных блоков питания по цене втрое меньше чем ваш самодельный выйдет.
 Ну и полезно прежде чем спрашивать КАК делать подумать ЧТО делать.

Установка выходных параметров с предлагаемой вами точностью - явные хотелки дилетанта. На практике такая точность не нужна. Или поясните зачем она вам понадобилась кроме как "чтобы была".

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, iosifk said:

Либо делается по-другому. В советских Б5-29 был грубый тиристорный регулятор, а после него - линейный...

Интересная идея, хотя саму концепцию БП я бы все таки оставил. Не хочется ставить ничего импульсного , а если делать два линейных регулятора, то это то же самое что усиливать выход ОУ.

Share this post


Link to post
Share on other sites
25 minutes ago, Егоров said:

Отчего мы не ищем легких путей, а только трудные и тупиковые?
 Да ведь полно стандартных лабораторных блоков питания по цене втрое меньше чем ваш самодельный выйдет.
 Ну и полезно прежде чем спрашивать КАК делать подумать ЧТО делать.

Установка выходных параметров с предлагаемой вами точностью - явные хотелки дилетанта. На практике такая точность не нужна. Или поясните зачем она вам понадобилась кроме как "чтобы была".

Я думал здесь про создание нового обычно говорят, а не про покупки готового. Есть у меня ЛБП по цене втрое меньше, а на то что хочу жаба душит. 

Считайте хотелкой дилетанта, если поможете не обижусь.

image.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 минут назад, ToR_TDA сказал:

 а если делать два линейных регулятора, то это то же самое что усиливать выход ОУ.

Да нет, линейный регулятор один, просто выходной каскад из нескольких транзисторов...

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 minutes ago, iosifk said:

Да нет, линейный регулятор один, просто выходной каскад из нескольких транзисторов...

Ну да, просто вы предлагаете сразу дискретными транзисторами управлять через еще транзисторы, а я думал просто на выходе ОУ поставить. Можно даже только в верхнее плечо пару транзисторов, т.к. отрицательного напряжения на выходе нет.  

image.png.0d35ee5d207f42853791c4914eccdeac.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 минут назад, ToR_TDA сказал:

Ну да, просто вы предлагаете сразу дискретными транзисторами управлять через еще транзисторы, а я думал просто на выходе ОУ поставить. Можно даже только в верхнее плечо пару транзисторов, т.к. отрицательного напряжения на выходе нет.  

Я вот чего не понимаю. Вы что хотите на самом деле? Ставим "простой каскад" и огромный вентилятор от пылесоса или несколько дешевых транзисторов и небольшой радиатор. Что выбираем? Почему всегда чайники считают, что в инженерном деле, главное это "спаять и свинтить", а вовсе даже не АЧХ, ФЧХ, дрейф, класс точности и пр... 

Почему "мы не ищем легких путей, а только трудные и тупиковые"? Да вот именно потому что "надо просто взять все из сети и свинтить"... А потом как в песне "две недели руки мыла"...

Или же надо поймать щуку и она все сама сделает...

Не обижайтесь, много и давно такое встречаю...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now