БП для ЗУ …(или - как сбылась моя мечта...)

[варп]

Во что надо спаять в ближайшее время...Работоспособность схемы уже сомнений не вызывает..., более того , это  пожалуй , лучший из сетевых БП которые удавалось сделать ...Вариант с задающим на TL494 пашет вообще не напрягаясь , но раздражает греющийся балластный резистор ...Задающий генератор на 74HC00 решит этот вопрос – я уже собирал подобные – работают чудесно...Только узел формирования Dead Time ещё не опробован...., планирую настроить на 200-400 nsec...Формирователь Dead Time на транзисторах оказался более предпочтительным при разводке печатной платы..., поэтому на него пал выбор...
Обратите внимание – на плате , м/с 74HC00/74HCT00 (в корпусе SO14) припаяна ТОЛЬКО выводами 1-7 и установлена боком вертикально ...Вывод 14 надо будет припаять тонким проводом к +5 Вольт ( там контактная площадка есть )...Кто-то скажет – дурдом..., возможно ..., но это – мой каприз...

[i8086]

[user]варп[/user], а почему не применить IR2153? Там уже генератор есть внутри и функции те же будет выполнять.

[варп]

[user]варп[/user], а почему не применить IR2153? Там уже генератор есть внутри и функции те же будет выполнять.

[user]i8086[/user], схема на IR2153 уже есть в ответе #1 ... , с неё все и начинается..., и с ней  - всё понятно...
Далее , просто идёт развитие темы...Использование только IR2153 сильно связывает руки ...Но дело не только в этом - а как быть , если для более мощного БП ЗУ, понадобятся драйвера полевиков с бОльшим током ..., на 2-4 Ампера ,к примеру ?
Небольшое усложнение схемы позволяет применить практически любые драйвера полумостов ...Более того - ниже , доработку задающего генератора приведу , которая будет реализовывать команду Shutdown ...( далеко не у всех драйверов она есть ).
  Про ограничение тока заряда , подробно описано здесь -
https://electrotransport.ru/index.php?topic=18745.54  ( ...но эту тему , лучше с первого листа почитать )...
  Про защиту по току , планирую чуть позже порешать ( и вставлю, в конце концов ...) , но пока в голове бродят вздорные мысли - при мощностях до 200 Вт , возможно есть смысл ограничиться простым предохранителем - при нормальной эксплуатации особого повода взрываться у него нет ..., а в серьёзных ситуациях , далеко не факт , что любая защита убережёт его от "врыва"....Кроме того - он настолько прост , что его легче починить , чем защиту городить ...Но где истина - решайте сами ....
Вот вариант искусственной команды Shutdown....

[варп]

Вот где ещё прячется огромный потенциал "кувалды" - если по аналогии со схемой ниже , сделать не полумост , а полный мост , напряжение (и мощность , соответственно ) удвоятся..., и будут уже не шуточными...Усложнение схемы небольшое , и чисто механическое , а эффект будет ого-го...

[Vladigit]

[user]варп[/user], взгляни на драйвер 2184, в нем встроенный dead time есть на 400 нс.

[варп]

[user]Vladigit[/user], спасибо ...Но думаю , что нет смыла рассматривать каждый драйвер в отдельности ...- их очень много , и понимая суть , каждый сможет использовать то , что есть под рукой...
http://www.datasheetdir.com/MOSFET-Drivers
http://www.onsemi.ru.com/PowerSolutions/parametrics.do?id=388
--------------
...Интересные мысли приходят в голову по-поводу организации защиты по току ...Оговорю заранее , что речь пойдёт о БП ЗУ с мощностями до 200-300 Вт ..., что , согласитесь – большинству вполне достаточно...
Есть ли смысл , при таких мощностях , заморачиваться очень-очень неудобной в реализации и настройке защитой по току на основе токового трансформатора ???
  Мне кажется , что с этим легко справится очень простая система из резистора , сопротивлением 0,5 Ом и оптрона...( см. фрагмент схемы – Rd,Op2).
Энергетические показатели цепи защиты таковы – при номинальной мощности , допустим – 200 Вт , на резисторе  Rd будет рассеиваться 0,5 Вт...- величина вполне приемлемая ....
При токе потребления от сети более 2-х ампер , сработает оптрон Ор2 ( при одном вольте на светодиоде оптрона ) , и Ор2 , своим выходом , выполнит Shutdown ( как и Ор1)...
Есть возражения ? Может я чего-то не учёл?

[Vladigit]

Соглашусь с тем, что для мощностей до 300 Вт., достаточно датчика тока на сопротивлении, а с тем что этих Ватт достаточно - нет.
По схеме. Сопротивление стоит не там. В этой цепи ток будет протекать пульсациями с частотой 100 Гц.( ток подзаряда сглаживающих конденсаторов). Нам же надо контролировать ток протекающий через первичку трансформатора.

[варп]

[user]Vladigit[/user], спасибо, ценное замечание ...Но стоит заметить , что от чего-то там она защитит....
Сщас схему подправлю ..., есть другие варианты...

[варп]

[user]Vladigit[/user], нет худа без добра...- если датчики Rd и оптроны включить вот так ..., мы защитим каждый из ключей в каждом полутакте ...
...а в цепь первичной обмотки Rd включать нам не выгодно - там меняется направление тока ...
--------
...При мощности на выходе 200 Вт , ток через ключи - 2А, мощность на Rd=0,5Вт ....Ток срабатывания защиты - 4 Ампера...(цифры - для ориентира...).

[абориген]

 Интересно а что будет если по каким либо причинам ток через резистор (параллельный светодиоду) вдруг захочет скакануть на пару сотен ампер? оптопара сделает бах? тогда чем оптрон лучше предохранителя..   

[mr.Dream]

Зачем ток ограничивать вообще? Ограничить жестко минимальное мертвое время на ШИМ, остальное сделает дроссель. Можно поставить оптрон во вторинной цепи, ограничить таким образом ток через диоды-дроссель сверх допустимоого в случае КЗ выхода, подключение к низковольтной батареи и т.д.
И оптопару обязательно через резистор. Инфракрасный светодиод имеет весьма крутую ВАХ, как у стабилитрона.

[TRO]

[user]mr.Dream[/user], Если мёртвое время задать например в 10%, то ток на выходе будет менятся от минимального до максимального в пределах 10% выходного напряжения (например от 45в до 50в он будет от 10А до 0А). И если нагрузка окажется по напряжению ниже, то ключам от перегруза каюк. К тому же в сети далеко не стабильное напряжение и потребует дополнителные проценты к ширине коридора.

Что касаемо выключения IR2153 оптроном через 3ю ногу, то ненадо забывать что это ещё компараторный вход для задающего генератора (смотрим пдфку). И если этот вход не прибивать к земле мгновенно (а по схеме это будет небыстро, ибо гистерезиса нету), то на выходе мы получим (вместо меандра с деадтаймом) разное время включения верхних и нижних ключей, и эта постоянная составляющая может обогнать скорость реакции ёмких силовых конденсаторов по другую сторону первички и превыся ток через насытившийся транс ухайдохает ключи. Аминь.

[варп]

[user]абориген[/user], на счёт токоограничительного резистора последовательно светодиоду оптрона - Вы правы...Он подразумевался , естественно ..., просто структурную схему не хотел перегружать....
[user]mr.Dream[/user], там ограничение по выходному току ( и стабилизация напряжения ) уже заложено ( на базе , теперь уже штатного шунта в цепи управления TL431 ) и работает нормально ...В крайних постах речь про защиту по току силовых ключей ....Я вообще этой защитой заморачиваться не хотел ..., просто - так масть пошла - чистое любопытство....
[user]TRO[/user], про  IR2153+оптрон (защиты по току) и отсутствие гистерезиса - Вы абсолютно правы ...Но я делаю упор на схему с драйверами полумостов ..., а у них у всех на входах триггеры Шмидта стоят...
Спасибо всем за комментарии - надо будет всё сказанное иметь ввиду , если защиту ключей по току делать придётся...

[варп]

Спаял я таки «кувалду» по схеме из ответа #36 ( с небольшими изменениями в сторону упрощения)...Спаял быстро , а вот запускал аж восемь часов...- вылез непонятный трабл – при подаче высокого напряжения на ключи , исчезали управляющие импульсы в верхнем плече...Он мне весь мозг вынес...Но всё закончилось благополучно..., подробности после расскажу...А пока пара фоток – фото окончания пачки импульсов (напряжение – стабилизированное , 21 Вольт ..., ток нагрузки – около Ампера ) ..., и фото собранной платы , без преукрас – прямо из печки ...Полдня любовался на осциллограммы ...Это нам подарок к Новому году....

[all_bud]

[user]варп[/user], за размер зачет, интересно мыслишь

[варп]

[user]all_bud[/user], спасибо...
...Дело даже не в размерах..., ты не представляешь , как он пашет офигительно ..., я его мечтой не для красного словца обозвал - он мне два года покоя не давал ...
За выходные схему и печатку подправленные выложу...Попробуй на досуге ...После него , про обратноходовые и прочие , даже думать не хочется...А ведь это только начало истории....

[варп]

Это крайний , доработанный вариант схемы ....Упрощён формирователь Dead Time...Теперь его формируют дифференцирующие цепи R2C2,R3C3...Номиналы подобраны так , что при указанной частоте генератора , мы имеем на выходах IR2113S импульсы следующих пропорций – 4-ре «клетки» сам импульс , и 5-ть клеток – пауза... Дифференцирующие цепи укорачивают положительные импульсы меандра ..., таким образом , с приходом положительного перепада в чётном полутакте , предыдущий импульс в нечётном полутакте ( в другом плече ) уже закончился...
Трабл в предыдущей схеме был связан с наводкой помехи на вход SD ....- при подаче высокого напряжения, эти помехи приводили к исчезновению управляющих импульсов в верхнем плече IR2113S...Снижение номинала R4 и установка C6 , устранили эту проблему ...
Подробности настройки позже опишу...

--------------------
Очень удобно не паять сразу всю плату целиком , а совместить пайку с настройкой ...Примерно так – припаял только элементы генератора , подал питание 6 Вольт , проверил наличие генерации , потенциометром R1 отрегулировал симметрию меандра , проконтролировал частоту генератора ( измерив период осциллографом )....Припаял элементы дифференцирующей цепи ..., убедился , что положительные перепады стали короче пауз....Припаял IR2113S и всё , что с ней связано ...Припаял стабилитроны и резисторы питания слаботочки ...Припаял нижний силовой ключ ( это ВАЖНО ! – без него не появится питание в верхнем плече IR2113S ...)...Подал питание от БП  +18 Вольт , и убедился в наличие импульсов на выходах IR2113S....Дальше можно допаять всё , что недостаёт в горячей части и проверить работоспособность всей горячей части уже от сети 220 Вольт ...( наличие и форму импульсов на вторичной обмотке трансформатора )...Можно даже лампочку ( в качестве нагрузки ) на выход зацепить ..., но ОБЯЗАТЕЛЬНО через ДРОССЕЛЬ !
Дальше описывать нечего – допаяете холодную часть и всё заработает...
При нормальной работе вы получите на выходе стабилизированное напряжение (регулируется резистором R16) ....На вторичной обмотке трансформатора Вы увидите пачки импульсов с паузами между ними ( при наличие нагрузки )....А без нагрузки – очень короткие и редкие «пачки-иглы»....
Если «-» нагрузки подключить к Rш – при увеличении нагрузки , напряжение на выходе должно снижаться тем больше , чем больше ток нагрузки....Чем больше сопротивление Rш, тем сильнее влияние тока нагрузки на величину выходного напряжения....
--------------
....Влияние скваженности и величины Dead Time ( ведь они – фиксированы ) на надёжность сильно преувеличено ....Задача БП – подавать и отключать пачки импульсов по мере необходимости , чтобы компенсировать падение выходного  напряжения ....Вывести силовые ключи из строя может пока только чрезмерный ток нагрузки , или КЗ на выходе ..., и то при условии, что нагрузка подключена в обход Rш ...., но подключать БП при зарядке без Rш – смысла никакого нет....

[mr.Dream]

[user]mr.Dream[/user], Если мёртвое время задать например в 10%, то ток на выходе будет менятся от минимального до максимального в пределах 10% выходного напряжения (например от 45в до 50в он будет от 10А до 0А). И если нагрузка окажется по напряжению ниже, то ключам от перегруза каюк. К тому же в сети далеко не стабильное напряжение и потребует дополнителные проценты к ширине коридора.

Не всем так. Если амплитуда будет 50В, то да - при ток при 50В будет = 0, причем при любой скважности)) А если амплитуда 60, то разница между 45В и 50В будет не столь существенна. Считать по формуле лень, но опыты с драйвером светодиодов показали.

Что касаемо выключения IR2153 оптроном через 3ю ногу, то ненадо забывать что это ещё компараторный вход для задающего генератора (смотрим пдфку). И если этот вход не прибивать к земле мгновенно (а по схеме это будет небыстро, ибо гистерезиса нету), то на выходе мы получим (вместо меандра с деадтаймом) разное время включения верхних и нижних ключей, и эта постоянная составляющая может обогнать скорость реакции ёмких силовых конденсаторов по другую сторону первички и превыся ток через насытившийся транс ухайдохает ключи. Аминь.

Я имел ввиду ТЛ494, у нее это общий выход диференциальных усилителей ошибок.
Кстати, в зарядке китайской для лифера обнаружил интересную для меня особенность. Выход ключей не напрямую подключен к трансу, а через неполярный консенсатор 400В 1мкФ Видимо, для компенсации насыщение сердечника без зазора.