Next-Tube   Russian version
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Forum
 


 FAQFAQ   SearchSearch   MemberlistMemberlist   UsergroupsUsergroups   RegisterRegister 
 ProfileProfile   Log in to check your private messagesLog in to check your private messages   Log inLog in 
Проект лаборат. источника питания.Попытка реализовать схему

 
Post new topic   Reply to topic    next-tube.com Forum Index -> Вопросы конструирования
View previous topic :: View next topic  
Author Message
Александр Кра



Joined: 21 Nov 2007
Posts: 16

PostPosted: Sat Jan 12, 2008 11:14 pm    Post subject: Проект лаборат. источника питания.Попытка реализовать схему Reply with quote

Здравствуйте, Евгений. Вот и пришла пора обратиться к Вам за советом. Я Вам очень признателен за то, что Вы откликнулись на мою просьбу (наверное, не один я был такой) опубликовать материал о в/в регулируемом источнике. Ну, по порядку:

1. Я нарисовал плату с использованием Sprint Layout 4.0 rus Программу осваивал в первый раз и возможно разводка получилась неоптимальной, зато могу поделиться своим вариантом. Для макетирования - пойдет.
2. О примененных деталях: R1, R2 поставил 0,125 W- и ничего, не греются. R4-R8 поставил 1W- на х/х не греются, а под нагрузкой греются ощутимо, и это при токе в 15 мА. R14 нашел номинал только 51 Ом. R16, R19, R21 составил из двух- каждое, с подбором номиналов по китайскому мультиметру. Не прецензионные и не высокостабильные.
3. Стабилитрон VD2. Вместо 1N5241 впаял 1N4740A, позже менял его на КС191Ф. Без видимых изменений.
4. На место DA1 поставил какой-то аналог 7815 в пластмассовом корпусе. Токи небольшие -радиатор не требуется.
5. Вход и выход. На вход устройства подаю напряжения с двух трансформаторов типа ТА-15 и ТА-16. В/в вход выпрямляется мостом из 1N4007 и идет около 560v постоянного. На вход DA1 тоже с мостика, плюс электролит на 1000мкф, идет 26v. Uвых. регулируется от 2,8v до 437v, что меня О-очень устраивало.
6. Нагрузка. Вот тут начинаются проблемы. Сначала я подсоединил ПЭВ-10 6,2 кОм, рассчитывая увидеть ток (при максимальном напряжении выхода) что-то около 80мА. Но получил ток ~13мА; измерил падение-оно оказалось ~80v. На х/х - снова 437v! Ставлю ПЭВ-10 1кОм, (ток должен быть ~ 400мА; сработает защита; загорится светодиод; или что-то сгорит на худой конец!) – ток снова ~18мА и такое же падение. Создается впечатление, что схема перешла в режим стабилизации тока. Уменьшаю выход на 200-300v- и ток; и падение остается прежним. Когда я налаживал «Простой стабилизатор», то там все получалось хорошо. При желаемом токе (~100мА) я высчитывал нужное Rнагр, и на нем я видел Uвых – порядка 280v, т.е. что и ждал.

Пожалуйста, посоветуйте, что сделать? Я перечитывал Ваши пояснения к обеим статьям, но так и не хватило ума понять сложности реализации «петлевого усиления» и о чем говорят «частотные характеристики»- ведь везде постоянный ток или 100Гц пульсаций после выпрямителя.

Транзисторы чуть теплые; планируемых 120w ,конечно, там и близко нет. На х/х сильно греется R3; при Iнагр= 15мА даже горит краска (пахнет) на R4-R8 и греется R15.
Поскольку на любую нагрузку источник выдавал примерно один ток (15-1CoolмА, я попробовал проверить защиту просто: замкнул выход. Сразу сгорел R22. И больше ничего не случилось. Сколько я перепортил транзисторов на «Простом стабилизаторе»- трудно сосчитать!

Евгений, если Вас не затруднит, - ещё раз про обратную связь, частотные свойства и режим «источник тока». Постараюсь понять. В 1990г. я закончил ВВУЗ в Харькове по специальности «авиационная радиосвязь». Учился хорошо, но некоторые вопросы-увы… никак не могу усвоить. Особенно когда Вы применяете матанализ в своих статьях.
Возможно, это не для форума, а можем мы порешать проблемы в личной переписке? Мои вопросы, боюсь, не кончились. Если Вам будет удобнее - ответьте на мой ящик kav17@mail.ru. А потом на форум выложим суть проблем, настройку; фотографии и файлы печатной платы.
P.S. А может быть это самовозбуждение? Мой ОМЛ-3м вдруг отказал. Найду другой- посмотрю картинку.
Всего доброго Вам; Вашим близким, коллегам и нашим читателям в 2008году.
С уважением, Александр Красовский.
Sorry, P.S. P.S. Проверил-самовозбуждения нет! А жаль... Что теперь делать-пока не знаю. Думаю. Ну, кто что подскажет? Пожалуйста,

/А.Красовский/.
Back to top
View user's profile Send private message
Eugene



Joined: 19 Nov 2007
Posts: 327

PostPosted: Mon Jan 21, 2008 1:27 pm    Post subject: Reply with quote

Для начала – проконтролируйте напряжение на входе стабилизатора, на затворе проходного транзистора, на управляющем электроде TL431 (под нагрузкой). Надо выяснить, почему снижается выходное напряжение. Может дело в цепи защиты, попробуйте ее временно отключить.

Насчет петлевого усиления – стабилизатор должен подавлять не только пульсации входного напряжения, но и подавлять пульсации тока потребления нагрузки. Проще говоря, чем шире полоса цепи ООС и больше петлевое усиление, тем до боле высоких частот, стабилизатор будет иметь низкое выходное сопротивление.

Regards
Eugene
Back to top
View user's profile Send private message
Eugene



Joined: 19 Nov 2007
Posts: 327

PostPosted: Mon Jan 21, 2008 1:34 pm    Post subject: Reply with quote

И еще, резисторы греться должны, но не гореть. На R3 рассеивается мощность не более 1.5W, что-то у Вас не то.

Regards
Eugene
Back to top
View user's profile Send private message
Eugene



Joined: 19 Nov 2007
Posts: 327

PostPosted: Tue Feb 19, 2008 7:42 pm    Post subject: Eugene Reply with quote

Тема, по немногу, развивается. В ближайшее время будет опубликована уточненная версия схемы (смотрите раздел - "Статьи")

С уважением
Back to top
View user's profile Send private message
Александр Кра



Joined: 21 Nov 2007
Posts: 16

PostPosted: Mon Jan 05, 2009 12:07 am    Post subject: Reply with quote

Здравствуйте.
Уделил много времени проекту «регулируемый стабилизатор», но так и не добился успеха.
Попробуйте что-нибудь посоветовать, Евгений. Картинка такова:
Схему питаем от двух трансформаторов; один после мостика даёт около 400 вольт, а второй около 30 вольт. После КРЕН стоит электролит на 1000 мкф.
Для простоты настройки я выдернул схему защиты,- удалил все цепи оптрона. Диод VD1 в первой редакции заменил на д814г. Как показала проверка, это всё на результат не повлияло.
На холостом ходу всё хорошо: плавно растёт напряжение от 5 до 370 вольт. Но при подключении нагрузки (был и 1 кОм; и 220 Ом),- не имеет значения: ток через нагрузку всегда около 18 мА. При этом наблюдаем:
- на выходе операционн. Усилителя напряжение меняется плавно и в диапазоне от почти нуля до 12 вольт;
- на коллекторе VT3 напряжение меняется в таких же пределах, а на управляющем DA2 всего лишь от 2.5 вольта при выходе в 5 вольт и падает до 1.9 вольта при 370 на выходе. Если дать нагрузку и при этом проследить за уровнем на управляющем DA2, то видно, что при высоких напряжениях на выходе вместо 2.5 получается 0.8; а при низких напряжениях на выходе – изменений на управляющем нет.
- на затворе VT1 стоит +15;
-при холостом ходе на стоке – высокое, при нагруженном – единицы вольт.
- На истоке VT1 - напряжение быстро растет от 1 до 12 вольт, и далее не меняется. При этом на выходе нормально поднимается до 370.
Перечитал и решил, что очень путанное получилось объяснение. Но, может быть, наведет Вас на какие – то мысли…

Ваше слово, Евгений.
Back to top
View user's profile Send private message
Eugene



Joined: 19 Nov 2007
Posts: 327

PostPosted: Mon Jan 05, 2009 1:27 pm    Post subject: Reply with quote

Что-то не совсем ясно. Коллектор VT3 и управляющий электрод TL431 – одна точка, как там могут быть разные напряжения? Напряжение на управляющем электроде TL431, всегда должно быть около 2.5 вольта. Из Вашего описания, понятно одно – все не работает.
Что будем делать:
1. Подключите, между истоком VT1 и землей, резистор в пару килом. Чтобы не менялся режим работы VT1, при изменении режима TL431. Тогда на истоке всегда должно держаться напряжение в районе 11 – 13 вольт.
2. Проверьте работу регулируемого источника тока, не подключая высокого напряжения. Отключите коллектор VT3 от R16, подключите между коллектором VT3 и землей стабилитрон на 2,5 вольта (можно 4 диода в прямом направлении), подайте на стабилитрон небольшой ток смещения, включив резистор в килом 10 на напряжение питания схемы источника тока. Непосредственно, миллиамперметром, измерьте ток в цепи коллектора VT3. При регулировании напряжения задания (R20), ток должен приблизительно меняться в пределах 1.5 – 5.5mA. Установите, любое значение тока, и закоротите стабилитрон – ток поменяться не должен.
3. Очень похоже, что у Вас возбуждается непосредственно выходной транзистор VT2. Если он у Вас на радиаторе, то перенесите антипаразитный резистор R11, непосредственно к транзистору (прямо припаяйте к выводу затвора), так же должен быть установлен и резистор R10. Отключите цепь регулировки напряжение (коллектор VT3), подпаяйте параллельно R15 еще один резистор в 100кОм. Включите стабилизатор (сейчас, схема уже ничем практически не отличается от базовой). Включите стабилизатор (плавно), на выходе должно быть напряжение около 300 вольт. Обследуйте схему, нагрузите, восстановите цепи защиты – все должно работать. Если работает – восстанавливайте схему, если есть проблемы, то они связаны с самовозбуждением. Его надо устранить – можно попробовать подобрать емкость и сопротивление R13, C5, или подключить дополнительную емкость между затвором и стоком VT1 (начать можно с 100pF). Дополнительная емкость должна иметь рабочее напряжение не менее 1kV.

Удачи
Back to top
View user's profile Send private message
Александр Кра



Joined: 21 Nov 2007
Posts: 16

PostPosted: Mon Jan 05, 2009 3:17 pm    Post subject: Reply with quote

Получено, спасибо!
Возбуд, похоже есть, т.к. в некоторых положениях рег. Uвых. появляется звук. Свистом не назовешь, а как зуммер. В районе выходного транзистора. Всё, достаю осциллограф и снова в бой. Всё обдумаю, исследую и уже спокойно опишу, чтоб по делу... СПАСИБО!
Back to top
View user's profile Send private message
Eugene



Joined: 19 Nov 2007
Posts: 327

PostPosted: Mon Jan 05, 2009 9:58 pm    Post subject: Reply with quote

Интересно, что там может гудеть?
Back to top
View user's profile Send private message
Александр Кра



Joined: 21 Nov 2007
Posts: 16

PostPosted: Tue Jan 06, 2009 7:24 pm    Post subject: Reply with quote

И вправду, что там может гудеть? Укр. яз. не владею, но попытаюсь повторить, что говорит иногда моя жена, харьковчанка ( для придания сочности и колорита; по ситуации...),- мертвi бджьоли не гудуть, а як шо гудуть ... дальше Вы сами знаете!
Уже без шуток, Евгений, Вы абсолютно правы. Всё это заработало ещё вчера вечером; Ваши рекомендации были точны и своевременны. Я это чуть позже ососзнал и пораскинув мозгами, заменил полевые транзисторы. (Остальное я уже сам почти так же проверил). Оба были пробиты на участке затвор - исток.
Подаю 355 вольт переменного; на выходе от 2,8 до 437 вольт на холостом ходу. При R14=51 Ом, HL1 начинает светиться при токе в нагрузке около 120 мА и набирает максимум где - то при 140. Ваши расчетные режимы просто в точку! Пробовал перестраивать -всё хуже. Но яркость его слабовата, т.к. ток через него даже без R9 около 1,5 мА. Ток в нагрузке медленно растет (одна десятая мА в секунду), наверное мал радиатор на VT2. Он здорово греется при этом.
На Uвых около 5-7 вольт он всё -таки гудит. Обязат. посмотрю возбуд. А потом звук пропадает.
Сильнее всех греется R15. До 100 град. Немного слабее - R3.
Теперь все дела надо посадить в ящик; дать накал; поставить измерит. приборы, клеммы и К НЕМУ ВСЁ ПОДКЛЮЧАТЬ! И видеть, настраивать или просто слушать. Вот ещё бы Вы переделали бы софт "отбор ламп" на новый MatLab, а то для полного счастья не хватает.
На сим пока закончу. Погоняю, обмеряю. Уважаемые модераторы, уберите мой постскриптум в прошлом сообщении. Погорячился,-усомнился, а теперь жалею (убрал, sv). Всего наилучшего в канун Рождества!
Смотрю с детьми классику "Вечера на хуторе..."
Back to top
View user's profile Send private message
Eugene



Joined: 19 Nov 2007
Posts: 327

PostPosted: Tue Jan 06, 2009 9:11 pm    Post subject: Reply with quote

Сильный нагрев резистора задающего выходное напряжение – действительно, не хорошо. Увеличьте мощность рассеяния R15 – включите несколько штук параллельно. Вообще то, мощность рассеяния на нем не превышает 2 ватт, но если использовать резисторы типа МЛТ-2, то это для них многовато.
Возьмите сверх яркий светодиод, они при 1 mA светятся как солнце, может быть и коэффициент передачи тока оптрона маловат, они имеют большой разброс. Кардинальным решением будет использование дополнительного транзистора (которым управляет оптрон).
Для проходного транзистора надо радиатор, хотя бы, 1000см2.
Удачи.
P.S. А Украинский – ни когда не поздно выучить.
Back to top
View user's profile Send private message
Александр Кра



Joined: 21 Nov 2007
Posts: 16

PostPosted: Thu Jan 08, 2009 12:45 am    Post subject: Reply with quote

Снова здравствуйте! Всем.
Похоже, что это мой последний посыл, посвященный настройке высоковольтного стабилизатора. Проект Евгения я запустил не сразу, но причиной тому были только мои ошибки. Схему использовал откорректированную автором, из статьи «дополнение». Хотя всё работает «на соплях», но я повозился с настройкой и погонял её (схему) в разных режимах достаточно долго.
Итак, что получилось:
1. Диапазон регулирования напряжения от 2,7 до 438 вольт.
2. Максимальный ток в нагрузке 143 мА, далее схема переходит в режим стабилизации тока.
3. Пульсации напряжения на нагрузке приблизительно 50мВ.
4. На вход подаются переменные напряжения 355 и 20 вольт.
Теперь о том, что делал, что заметил.
R1 и R2 поставил маломощные. Номиналы R10 и R11 так же изменил без умысла,- что было под руками, около 500 Ом. VD1 поставил Д814г. R14 имеет номинал 51 Ом. Номиналы R16, R19, R21 так же поставил приблизительные. (С отклонениями в несколько Ом ). R4 – R8 нашлись только одноваттные. R9 заменил перемычкой. Вот, пожалуй, и всё.
R4 – R8 мои стоят тепленькие, лучше их сделать помощнее.
R3 нужно умощнить , МЛТ – 2 с трудом выдерживает.
R15 обязательно нужно собирать из нескольких штук, термопара дает его температуру около 100 градусов. Даже краска на нем горит.
На DA1 радиатор не требуется.
VT1 когда – то на маленьком радиаторе был тепленький, но я не заметил, когда… Возможно, это было, когда он вышел из строя, а вообще не греется.
VT2 – это особый разговор. Слабо греется только на холостом ходу и при высоких напряжениях на выходе. Под нагрузкой греется так сильно, что большая болванка не успевает отводить тепло; есть опасность перегрева кристалла. Евгений предлагал ставить обдув,- очень нужно. Есть такие ребристые железяки с вентилятором на 12 вольт для процессоров PC.
HL1 не горит ярко, даже когда удалил R9 совсем. Я думаю, что проще подобрать светодиод поярче, чем подбирать оптрон (меньше ног перепаивать).
В процессе настройки обнаружилась неустойчивая работа: появлялся звук (зуммер) при крайних положениях регулировки выхода. На осциллографе это выглядело как треугольные импульсы и меандр с косыми вершинами. Частота менялась в зависимости от тока примерно от 120 до 400 Гц. Смотрел на нагрузке – размах до 5 вольт. Куда я только не совал и что я только не совал! Решили проблему электролиты: один на 1000 поставил на входе DA1, а др. на 1000 поставил параллельно С6. Мой осциллограф на нагрузке регистрирует шум в виде сплошного спектра амплитудой 50-60 мВ, а при переходе на ограничение тока, сплошной спектр переходит в синусоиду в несколько сотен Герц. Если не устранить возбуд, то светодиод постоянно подсвечивался вполсилы, что вводило в заблуждение. ( И так VT2 как печка, да ещё и этот горит). Но при быстром вращении R20, светодиод всё равно коротко вспыхивает. Диапазон неустойчивого режима составляет 3-4 мА и 5-8 вольт. (От еле заметного свечения до установившейся яркости). Далее ток и напряжение на выходе не меняются, если крутить R20 на увеличение выхода.
R20 я применил типа С5-14, у него 60 оборотов от края до края. С простым будет сложно отследить напряжение на выходе. Регулируется плавно, без пропусков. А изменением R14 можно изменить порог срабатывания защиты.
Рассказал всё, что было. Сдаётся мне, что аналогов такого источника не существует. Ещё одна замечательная работа Евгения и его коллег!
Back to top
View user's profile Send private message
Eugene



Joined: 19 Nov 2007
Posts: 327

PostPosted: Thu Jan 08, 2009 4:02 pm    Post subject: Reply with quote

Хотел бы обратить внимание:
Первое, режим стабилизации тока, не является штатным. Предназначен он исключительно для защиты, поэтому какие либо специальные меры по подавлению возможного возбуждения, не применялись.
Второе, я подумал, и пришел к выводу, что минимальное выходное напряжение стабилизатора надо ограничить на уровне 15-30 вольт. С одной стороны, для ламповых схем, более низкие напряжения просто ни к чему, а с другой, при выходных напряжениях близких к нулю, возможна не совсем корректная работа стабилизатора. Качество работы стабилизатора, при очень низких выходных напряжениях, довольно сильно зависит от точности настройки, стабильности элементов, и от их параметров. Поэтому – лучше ограничить нижнее напряжение.
Третье, при резком увеличении выходного напряжения, светодиод защиты должен вспыхивать, так как ток зарядки выходной емкости превышает порог защиты. Это нормально.
Четвертое, сильный нагрев выходного транзистора – плата за отсутствие переключения диапазонов выходного напряжения. Что бы повысить надежность стабилизатора, и обойтись без вентилятора, есть смысл включить параллельно два транзистора, выровняв их токи истоковыми резисторами. Эти же резисторы будут играть роль и датчиков тока для системы защиты (естественно, их номинал надо увеличить вдвое).
Удачи
Back to top
View user's profile Send private message
Александр Кра



Joined: 21 Nov 2007
Posts: 16

PostPosted: Sat Jan 10, 2009 11:02 am    Post subject: Reply with quote

Евгений, да ведь мы всегда готовы к борьбе с возбуждением по умолчанию, не так ли? Априори. Было бы странно, если бы его не было. Я нисколько не сомневаюсь, что если бы я дал Вам побольше данных, то Вы смогли бы провести анализ и указать на место возникновения, а так же указать способ его подавления. Главное – нет аналогов; оно работоспособно, а, следовательно, не зря морщились лбы, и маралась бумага. Это будет приносить пользу. Сначала форма была пилообразной, потом треугольной, а потом стала меандром. И чаще возникала (а потом и стояла) при малых напряжениях, а не при стабилизации тока. Зачем мы столько об этом, имеет это значение?
Электролит на входе КРЕН снял просадку около 1 вольта на канале 15 вольт при подключении нагрузки к высоковольтному вых. А вот электролит на ногах ОУ понижал частоту возбуждения, и она ушла (f=0) при ёмкости в 1000 мкФ. По – обезьяньи, конечно, поступаю, но иногда и при наличии везения – срабатывает.
Как грамотно сделать нижний предел 15-30 вольт? Изменять номиналы R19 и R21 очевидно, но они указаны с такими нестандартными значениями! Конечно для ВАХ, да и для других работ с лампами это избыточно.
Светодиод вспыхивает при вращении в обе стороны. Да пусть как хочет, главное – не загорается, когда не надо. Т.е. так: где я жду аварийный режим, там он и загорится.
Про параллельное включение – хорошая мысль. Чем продиктовано применение IRFBG30? А если IRF740 и им подобные? Эти всегда есть в наличии, а те – под заказ. Ждать и две ходки надо сделать. Не очень хочу экспериментировать, я и так их попортил уже довольно. Нужно сделать как в схеме БП на 6п3с?
И предложите, пожалуйста, схему канала для подачи смещения. Хорошо бы сделать от 0 до -100в. Или хотя бы до -60. Но в схеме опять на 6п3с применяете LR8N3. Ни в Харькове, ни в Петербурге, ни в Пскове я её не нашел. Как то мы упустили смещение. Что за стенд для ВАХ без смещения? Такая фигня…
А получали Вы E – mail?
Back to top
View user's profile Send private message
Eugene



Joined: 19 Nov 2007
Posts: 327

PostPosted: Sat Jan 10, 2009 5:00 pm    Post subject: Reply with quote

Применение IRFBG30, продиктовано исключительно максимальным напряжением сток – исток. В принципе, оно может быть равно максимальному напряжению источника питания на холостом ходу. Вот и подбирайте транзистор – мощность рассеяния побольше, напряжение, не менее чем (см. выше).
Подстройку величины минимального напряжения делают, изменяя параметры этого самого делителя напряжения задания. Можно немного увеличить резистор R17, но это сместит весь диапазон регулировки вверх.
Насчет источника смещения, надо подумать.
Удачи.
P.S. Насчет e-mail, это какой?
Back to top
View user's profile Send private message
Display posts from previous:   
Post new topic   Reply to topic    next-tube.com Forum Index -> Вопросы конструирования All times are GMT + 2 Hours
Page 1 of 1

 
Jump to:  
You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot vote in polls in this forum