Jump to content

    
Sign in to follow this  
iiv

Какую топологию ВВ источника выбрать для двунаправленного питания?

Recommended Posts

Супер, спасибо большое, plain!!!

 

Идея у Вас действительно супер! Сейчас пытаюсь детали проработать, чтобы начать полную разводку. СПАСИБО!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Пожалуйста, можно еще повопрошать вдогонку... Скажите, пожалуйста, а если в лоб эти секции управлять через последовательно соединенные оптокоплеры, как на схеме №7? Я понимаю, что разбаланс номиналов оптокоплеров может привести к тому, что на одной секции уже положительное напряжение, а на другой - уже отрицательное, но вроде если соответственно поменять резисторы на делителе в оптокоплере симулятор ничего криминального не показывает.

 

Я понимаю, что можно двумя оптокоплерами каждую секцию делать, как на схеме №5, но тогда в нуле мертвая точка, а так как выход на управлении у меня все равно с DAC, то вариант с одним оптокоплером выглядит даже проще.

 

PS: в схеме не нашел как подставить характеристики оптокоплера LTV-702, у которого пропускная 150КГц.

 

Скажите, пожалуйста, будет ли на одном оптокоплере надежно?

 

Спасибо!

multiple-sec-one-led.png

two-led.png

HighVoltageAmplifier4.asc

HighVoltageAmplifier7.asc

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, iiv сказал:

будет ли на одном оптокоплере надежно?

Во-первых, оптроны нужны экранированные и с прямым доступом к фотодиоду, как 6N136 ONS, а это редкость — т.е. 6N136 делает каждый первый, но не каждый первый лепит туда экран (в паспортах экран виден как производная синфазной), а без экрана будете принимать всё, что прилетит с проходной ёмкости, которая в Вашей модели отсутствует, как и источник синфазной помехи — можете взять любой сетевой БП, там на 100% обычный оптрон, т.е. гарантированно неэкранированный, оторвать ему Y-конденсатор и опосредованно параллельные ему, и убедиться в полной потере работоспособности, а то и жизни. К тому же, экрана нужно два, на обеих сторонах, а таких оптронов вообще не бывает.

 

Во-вторых, чем Вам не угодили цифровые изоляторы? Денег столько же, все 22 секции управляются напрямую с 22-х выходов ШИМ ПЛИС, или с одного выхода ШИМ МК, если гибкость управления не нужна, а по высоте — аналогичных оптронов ещё поискать. Секция 1,6 мм, она же и толщина ПП, и чтобы на неё влез Si8610 высотой 2,7 мм, этажерку уже требуется разнести по высоте на веер из 3-х секций — а как Вы монтаж на оптронах 5,1 мм высотой мыслите?

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 hours ago, Plain said:

Во-первых, оптроны нужны экранированные и с прямым доступом к фотодиоду, как 6N136 ONS, а это редкость

да, а такую важную деталь-то я тут не заметил, ОГРОМНОЕ СПАСИБО, что про такую синфазную помеху сказали! Как я понял, если 5КВ на выходе и управление на ОА на 1.2В, и 1пФ проходная емкость, то уже на 200V/s^2 я буду иметь проблему...

 

ШИМом управлять бы не хотелось, его надо на большой частоте делать, примерно на 10МГц как Вы советовали, и на выходе помеха на этой частоте может вылезти, а мне нужен не шумящий выход, пусть не сильно точный, но не шумящий на 500КГц и выше. Да и у плиски свободных только четыре ноги осталось, а надо на 6 каналах напряжение менять (я имею ввиду, что в аппаратуре должно быть 6 выходов с +/- 5КВ выходного и всеми ими надо одновременно управлять).

 

Скажите, пожалуйста, а если на каждую такую схему поставить дешевый ЦАП, например, MCP4726, а его управлять по цифровому интерфейсу (особенно если забить на чтение регистров из ЦАП, а только засылать ему что надо)? Конечно если ЦАП зависнет, то будет плохо, и перезагрузка будет на полном выключении, но в этом случае на выходе составляющей ШИМа вроде пролезть не должно?

 

Спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites
21 час назад, iiv сказал:

нужен не шумящий выход, пусть не сильно точный, но не шумящий на 500КГц и выше

А ещё преобразователь на 100 кГц работает — Вы его отключать собираетесь?

 

21 час назад, iiv сказал:

если на каждую такую схему поставить дешевый ЦАП

Или по полноценному плееру на мелком МК, можно будет по очереди затолкать в каждую секцию свой фрагмент и затем запускать одновременное воспроизведение. Например, PIC16F1705 (ЦАП 8 бит 100 квыб и 1024 байта ОЗУ) и 22 фазы дадут 2 Мвыб и 12 бит разрешение.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо большое за советы!!! Да, действительно и МК с ЦАПами дешевые тоже бывают, спасибо большое за идею!!!

55 minutes ago, Plain said:

А ещё преобразователь на 100 кГц работает — Вы его отключать собираетесь? 

Я хочу все 6 источников на один закольцованный феррит посадить (на двух палках ROD10/200-3C90 и каких-нибудь подходящих перекладинах), а на секциях витков до сотни сделать, тогда будет только 10кГц. Так как я их сам буду тактировать, то я буду знать фазу этого такта и правильно учитывать в корреляции самого сигнала, при необходимости, подстраивая эту тактовую в окрестностях 10кГц. Вот если у меня будет куча разноплановых "шумелок" я не смогу понять где шум, а где сигнал.

В очень ответственные моменты, наверное и выключить тактовую можно, на сотню миллисекунд емкости внутренних конденсаторов должно хватить :) хотя надеюсь, что до этого не дойдет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 часов назад, iiv сказал:

все 6 источников на один закольцованный феррит посадить (на двух палках ROD10/200-3C90 и каких-нибудь подходящих перекладинах), а на секциях витков до сотни сделать, тогда будет только 10кГц

Ни к чему всё это, здесь топология "электронный трансформатор", поэтому 1 и 10 витков оставить неизменными, а частоту просто понизить, увеличив скважность (R4 и R5 уменьшены, чтобы показать, что выходное ничуть не просело, L4 по-прежнему индуктивность рассеяния):

 

bad-378.thumb.gif.df55dc9ba3b52536224a55a6a3656906.gif

 

По причине выросшего, добавлением МК и прочего, потребления (имитируют R1 и R2), балластный резистор шунтовых стабилизаторов служебного питания заменён реактором L2.

 

Прямоугольное кольцо можно собрать из таких параллелепипедов — на длинные стороны посадить по два БП, общими друг к другу, на короткие по одному, схемы по оси кольца.

 

Также, для такой задачи всё-таки требуется допилить усилитель до класса AB:

 

bad-377.thumb.gif.3b199f199b6050b2f22f66c2af6f5e4a.gif

 

Здесь ток покоя задаётся вручную подкруткой V4, который изображает ШИМ ЦАП с существенной RC, увеличение на градус температуры выходных транзисторов требует уменьшения этого напряжения примерно на 7,5 мВ. В данном примере усилитель работает на чисто ёмкость — видно, что транзисторы не уходят в отсечку (их токи не снижаются до нуля), поэтому ОУ работает в линейном режиме и искажений сигнала нет.

Share this post


Link to post
Share on other sites

СПАСИБО БОЛЬШОЕ, plain!!!

23 hours ago, Plain said:

Ни к чему всё это, здесь топология "электронный трансформатор", поэтому 1 и 10 витков оставить неизменными, а частоту просто понизить, увеличив скважность (R4 и R5 уменьшены, чтобы показать, что выходное ничуть не просело, L4 по-прежнему индуктивность рассеяния): 

не знал и не додумывался до такого простого решения!

23 hours ago, Plain said:

Прямоугольное кольцо можно собрать из таких параллелепипедов — на длинные стороны посадить по два БП, общими друг к другу, на короткие по одному, схемы по оси кольца.

Спасибо! Точно, возможно альтернативно на I сделаю, это которые https://www.mouser.de/ProductDetail/epcos-tdk/b67385p0000x187/?qs=%2FsLciWRBLmCOn5brl3S0hw==&countrycode=DE&currencycode=EUR у меня с десяток таких есть, я на них собирал трехфазник (про который Вы мне год назад помогали, спасибо Вам!!!) . У этих ферритов сечение более квадратное и они чуть-чуть длиннее, чтобы между секциями разных моих блоков питания проще расстояние выдержать.

23 hours ago, Plain said:

Также, для такой задачи всё-таки требуется допилить усилитель до класса AB:

Спасибо большое!!! Сам точно бы не осилил и делал бы на переключателях.

 

Скажите, пожалуйста, стоит ли для питания ЦАПа или МК поставить LDOшку вместо стабилитрона или сделать aux+ aux- просто выпрямленным на диодах D3 и D4, а на ЦАП подать уже через LDOшку. Как я понимаю, если у меня на R13 и R14 будет размах aux+ aux- больше, чем +2.4 и -2.4В, то это будет лучше, а вот на ОА (LTC6247) и на ЦАП только +2.4 и -2.4В можно подать?

 

Спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites
45 минут назад, iiv сказал:

Как я понимаю, если у меня на R13 и R14 будет размах aux+ aux- больше, чем +2.4 и -2.4В, то это будет лучше

Неправильно, не будет, токи R13 и R14 практически постоянны, около 900 мкА, вне зависимости от сигнала, и они ограничивают выходной ток схемы на уровне (900 мкА · h21) = 90 мА.

 

1 час назад, iiv сказал:

стоит ли для питания ЦАПа или МК поставить LDO

Изначально точность была не нужна. LDO будет запредельно дорого, проще так (R3 и R4 изображают нагрузку):

 

bad-379.thumb.gif.18c4655bcb43ec47424489e7811189c6.gif

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо большое, plain!!!

2 hours ago, Plain said:

Изначально точность была не нужна.

Да, Вы правы, я думал так раньше, и сильно извиняюсь, что ввел в заблуждение... На данный момент уже успел собрать аппаратуру на схеме, что была выше и понял, что шум и нестабильность очень сильно портят результаты.

2 hours ago, Plain said:

LDO будет запредельно дорого, проще так (R3 и R4 изображают нагрузку): 

Спасибо большое за бюджетное решение на референсах, так и сделаю!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Насчёт реактора вместо балластного резистора — дроссель конечно дороже и крупнее, но прохладнее. Вообще, расчёт такой — усилитель 2 мА, ОУ 1 мА, PIC на 32 МГц 4 мА, Si8610 2 мА, TL431 1 мА, стабилитрон 1 мА, итого: (11 мА · 2) = 22 мА. Далее, (24 В – 5 В – 1 В) · Кзап / 22 мА = 41 Ом, ну и рассеиваемая мощность соответствующая:

 

bad-380.thumb.gif.c11b69cc4e35c5e4333d76247ca698cd.gif

Share this post


Link to post
Share on other sites
29 minutes ago, Plain said:

Насчёт реактора вместо балластного резистора — дроссель конечно дороже и крупнее, но прохладнее. Вообще, расчёт такой — усилитель 2 мА, ОУ 1 мА, PIC на 32 МГц 4 мА, Si8610 2 мА, TL431 1 мА, стабилитрон 1 мА, итого: (11 мА · 2) = 22 мА. Далее, (24 В – 5 В – 1 В) · Кзап / 22 мА = 41 Ом, ну и рассеиваемая мощность соответствующая:

 

bad-380.thumb.gif.c11b69cc4e35c5e4333d76247ca698cd.gif

Спасибо большое, что на это указали! Я как-то не ожидал, что там ватт рассеется. Так как эта плата у меня будет зажата между другими такими же, то, наверное, это будет уже очень не правильно, так как там все выгорит.

То есть дроссель однозначно. Запутался, проверьте или опровергните, пожалуйста, на какой ток мне там дроссель выбрать, как я понимаю, 22мА / Кзап = 1.1А  (не верю, что такой крокодил тут нужен, это же 8мм высотой)?

 

Спасибо!

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
47 минут назад, iiv сказал:

на какой ток мне там дроссель выбрать

Надо на амплитуду смотреть, она 200 мА картинкой выше, т.е. SRR5028 и т.п.

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 minutes ago, Plain said:

Надо на амплитуду смотреть, она 200 мА картинкой выше, т.е. SRR5028 и т.п. 

Спасибо большое!!! Понял... При таких токах правда все равно крокодилы получаются, мне хотелось бы в 1.6мм высотой влезть, похоже это не сильно тривиально будет, если не найду, индуктор сбоку на торце платы лепить буду.

Share this post


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

в 1.6мм высотой влезть

Я уже говорил, надо разносить площади ПП с компонентами, чередуя вправо, по центру и влево от оси этажерки, т.к. сейчас они не превышают 3,2 мм. И посмотрите магнитное поле тороида, надо отдалять схемы от обмоток.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this