Стабилизация напряжения от аккумуляторной батареи

[romanrex]

Необходимо сделать переключаемый источник питания с аккумуляторов на внешний БП через реле.

Устройство (E-MU1616m) питается от БП с постоянным напряжением 48 В. Собирается аккумуляторная батарея на кронах из 6 штук (50~54В). Реле, которое переключает питание с аккумуляторов на внешний БП от сети должно работать от аккумуляторов.

Т.е. пока аккумуляторы не разрядились – питание от аккумуляторов.
Разрядились (менее 48 В) – реле обесточивается и отключается в положение внешнего БП.

Возможно, управление реле достаточно сделать через резистор с аккумуляторов, который будет понижать напряжение и при разряде ниже 48 В реле будет размыкаться само.

Основной вопрос в простой схеме стабилизации напряжения из 50-54В в 48 на 1616m, что посоветуете?

[Alex]

В таком случае получается, что от сети питание есть всегда, а это - отсутствие гальванической развязки.

Это как? Причем тут вообще питание от чего-бы то ни было, к гальванической развязке?!
При питании от сети радиоаппаратуры, - гальваническая развязка есть практически всегда (могло не быть, например в очень древних телевизорах с т.н. "горячим шасси") - ее обеспечивает трансформатор в блоке питания.

[mAxSpace]

а это - отсутствие гальванической развязки.

в ТЗ такого пункта не было.

---------- Сообщение добавлено 22.08 ---------- Предыдущее сообщение было 22.08 ----------

Вы собственно чего пытаетесь добиться этим ?

[romanrex]

Alex,
mAxSpace,
Что бы избавиться от земляных петель или иметь возможность тестирования "балансных" усилителей - это применение полной гальванической развязки по питанию.
Самый надежный способ - это отдельное питание на аккумуляторах. Уверен, что много кто скажет, что существуют разные схемы с гальванической развязкой от сети и т.п., но когда попадает на тест устройство с космической стоимостью, то хочется иметь уверенность на 200% что не будет осечки.

Первоначально был собран мини-компьютер на базе баребон системы, на схематичной картинке по ссылке именно он.
http://reference-audio-analyzer.pro/gal.php
Т.е. вся система (PC, монитор и 1616m) работает от бесперибойника. Но хватает только на 25 минут, а заряжается день с лишним... Система полностью стационарна, т.к. бесперибойник не хило весит.


Но недавно мне повезло купить PCMCIA карту под 1616m, а следом соотвественно ноутбук. Теперь хочется сделать свой комплекс полностью мобильным.

---------- Сообщение добавлено 21.46 ---------- Предыдущее сообщение было 20.58 ----------

LM317HV

А точно это применимо к 48 В? Везде на LM317 указывают 30-36 В. Или не в ту характеристику смотрю?

[Гоша]

romanrex, Откуда там земляные петли возьмутся?
В том и цимес внешнего модуля, что он полностью гальванически развязан от компьютера. Вплоть до того, что позволяет "горячее" подключение.
Таким образом, все земляные петли, если таковые существуют, сосредоточены внутри модуля, и никаким источником питания их добавить нельзя.
Ну, конечно, если исключить экзотику типа подключения "земли" небалансного источника к выводу источника питания.

---------- Сообщение добавлено 23.19 ---------- Предыдущее сообщение было 22.54 ----------

А точно это применимо к 48 В? Везде на LM317 указывают 30-36 В. Или не в ту характеристику смотрю?

Индекс HV значит high voltage - высоковольтная по нашему. Допускает 60В между входом и выходом.
Уже упоминалось выше, что 317 в любой версии имеет ограничение по разности напряжений между входом и выходом, в данном случае разность не превышает 56 - 48 = 8В, то есть катит и обычная, низковольтная версия 317. Но надо обеспечить, чтобы во всех режимах эксплуатации напряжение между входом и выходом не превышало допустимого значения.
Например, в момент включения выход микросхемы "закорочен" выходным конденсатором, таким образом на входе уже 56 вольт, а на выходе еще 0. И все 56 приложатся к микросхеме.
Вероятность того, что обычная 317 выживет высока, но надежности устройству это не добавит.
А 317HV выживет однозначно и гарантированно.

[Alex]

Alex,
mAxSpace,
Что бы избавиться от земляных петель или иметь возможность тестирования "балансных" усилителей - это применение полной гальванической развязки по питанию.

Я знаю для чего нужна гальваническая развязка, но при чем тут сетевое питание и почему в ним ее не будет?

что существуют разные схемы с гальванической развязкой от сети и

Еще раз - припитании радиоаппаратуры от сети ВСЕГДА есть гальваническая развязка от сети сетевым трансформатором (неважно, 50гц или ВЧ).
Развязку между разными блоками тоже элеметарно обеспечить, питая из от разных обмоток.
При питании от общего аккумулятора, развязку проще всего сделать изолируемыми DC/DC преобразователями.

но когда попадает на тест

На какой "тест"?

LM317HV
А точно это применимо к 48 В? Везде на LM317 указывают 30-36 В. Или не в ту характеристику смотрю?

Ты суффикса "HV" не заметил?

[romanrex]

Гоша,

В том и цимес внешнего модуля, что он полностью гальванически развязан от компьютера.

Увы, полной гальванической развязки у 1616m нет.

---------- Сообщение добавлено 09.08.2015 в 00.15 ---------- Предыдущее сообщение было 08.08.2015 в 23.52 ----------

Я знаю для чего нужна гальваническая развязка, но при чем тут сетевое питание и почему в ним ее не будет?

Я знаю для чего нужна гальваническая развязка, но при чем тут сетевое питание и почему в ним ее не будет?

Еще раз - припитании радиоаппаратуры от сети ВСЕГДА есть гальваническая развязка от сети сетевым трансформатором (неважно, 50гц или ВЧ).

Посмотрите внимательно на спектры

Не будут мучительно вспоминать, был это тест ASUS STX или внешний ЦАП подключенный к розетке к отдельному PC. Оранжевый спектр, это E-MU подключенная своим БП к розетке и отдельному ноутбуку без розетки (работал от своего аккумулятора). Голубой - E-MU подключена к бесперебойнику, отключенного от розетки (т.е. от аккумулятора с переменным 220 В). В этом и заключается смысл полной гальванической развязки, где нет никаких земляных петель.

Теория, что у внешних ЦАП-ов с отдельным блоком питания все хорошо - это теория для доверчивых покупателей, на практике же часто на выходе полная жесть. Но это многие не умеют тестировать, предпочитая теории или не хотят...

---------- Сообщение добавлено 00.20 ---------- Предыдущее сообщение было 00.15 ----------

На какой "тест"?

Я занимаюсь тестированием ЦАП-ов, усилителей для наушников и наушников. Есть отдельный проект с результатами тестов (сайт как таковой пока отлаживается)
http://reference-audio-analyzer.pro/report.php

---------- Сообщение добавлено 00.21 ---------- Предыдущее сообщение было 00.20 ----------

Ты суффикса "HV" не заметил?

В даташитах не понял, что суффикс обозначает. В продаже в первую очередь попадаются низковольтные версии.

[Alex]

Теория, что у внешних ЦАП-ов с отдельным блоком питания все хорошо - это теория для доверчивых покупателей, на практике же часто на выходе полная жесть.

Да ну?!

Вот некоторыне из моих замеров внешнего ЦАПа:



---------- Сообщение добавлено 00.45 ---------- Предыдущее сообщение было 00.40 ----------

Оранжевый спектр, это E-MU подключенная своим БП к розетке и отдельному ноутбуку без розетки (работал от своего аккумулятора).

Так это у эмы с питанием проблемы.

В этом и заключается смысл полной гальванической развязки, где нет никаких земляных петель.

И где-же отсутствует гальваническая развязка, и присутствует земляня петля, при питании эму от розетки а ноута от батарей?
Ты видимо, совершенно не понимаешь, что означают эти термины.

[romanrex]

Вот некоторыне из моих замеров внешнего ЦАПа:

Что я должен увидеть на графике без условий измерений, какой ЦАП, какой АЦП, какая схема подключения питания и т.п.? Или может подключение ЦАП-АЦП балансное, что порой убирает проблему земляных петель? Вывод "на моем ЦАП проблем нет, значит их нет нигде" это как-то ...

Так это у эмы с питанием проблемы.

Для этого и идет речь об аккумуляторном питании.

Ты видимо, совершенно не понимаешь, что означают эти термины.

Как называется развязка по питанию, где полностью исключены земляные петли? Если неправильно выражаюсь, то возьму на вооружение другое словосочетание.

[Alex]

Что я должен увидеть на графике без условий измерений, какой ЦАП, какой АЦП, какая схема подключения питания и т.п.?

НУ во 1-х. можно спросить. во вторых - какая разница какой ЦАП, главное ведь я написал - питание от сети.

Или может подключение ЦАП-АЦП балансное,

Нет, обычное, RCA-RCA.

Как называется развязка по питанию, где полностью исключены земляные петли?

Понятия не имею, т.к. развязки и земляные петли - это совершенно разные вещи.
Т.е. да, при наличии гальванических развязок везде и повсюду, земляных петель не будет, но их также вполне может не быть при вообще полном отсутсвии гальванической развязки.

[Гоша]

romanrex, Вот теперь понятно, что имеется непонимание на уровне терминологии.
Гальванически несвязанными считаются устройства, в которых отсутствует непосредственная, то есть предусмотренная конструкцией, электрическая связь между элементами. К земляным петлям отношения не имеет.
А вот паразитные связи между гальванически развязанными устройствами никто не отрицает. Но к земляным петлям это тоже отношения не имеет.
Видное на картинке ухудшение связано не с земляными петлями, а с тем, что при подключении к осветительной сети устройство подключается, как бы это сказать, к огромной антенне, с которой начинают наводиться разнообразные помехи на само устройство, его элементы, соединительные линии и т. д. Подключается, в основном, через паразитную емкость трансформатора источника питания.
И при желании все это измерить с динамическим диапазоном 200 дБ, все это, конечно же, вылезет. И плохой источник, и криво положенные кабели, и помеха от соседского холодильника.
Вот только помехи от источников звука будут на несколько порядков больше.
Я ведь правильно понимаю, что в качестве источников будут микрофоны?

---------- Сообщение добавлено 02.19 ---------- Предыдущее сообщение было 02.10 ----------

Для этого и идет речь об

Так может в консерватории надо что-то поправить?
В смысле в источнике питания?

[romanrex]

Нет, обычное, RCA-RCA.

Отличный результат. К сожалению такое встречается не часто у обычных продуктов.

---------- Сообщение добавлено 01.33 ---------- Предыдущее сообщение было 01.26 ----------

Гоша, Ок, моя задача получить такую развязку, при которой не было бы никаких помех через цепи питания. Как это лучше всего кратко "грамотно" назвать?

Я ведь правильно понимаю, что в качестве источников будут микрофоны?

Микрофоны только для измерений наушников, там такие помехи не влияют на результат. Это нужно в первую очередь для ЦАП и усилителей, где подключение напрямую к линейным входам E-MU.

---------- Сообщение добавлено 01.38 ---------- Предыдущее сообщение было 01.33 ----------

Так может в консерватории надо что-то поправить?
В смысле в источнике питания?

Это мне кажется довольно сложным и долгим способом решения проблемы

[Гоша]

romanrex, Я бы начал с постановки задачи в целом.
Допустим, хотим на базе ему построить измерительный комплекс.
Определяем что, в каких диапазонах, с каким разрешением хотим измерять. Помним, что имеются ограничения со стороны измеряемых объектов. Например, 24 битный ЦАП имеет теоретический ДД 144 дБ, это без выходных каскадов, шума ИОН, нагрузочного резистора. Усилитель - редко 110 дБ.
Потом подключил бы ему в штатной конфигурации. Закоротил входы. Измерил уровень шума. Если ниже хоть на 3 дБ чем нужно - годится без переделок.
И только в случае полной уверенности в наличии помех от ИП стал бы мудрить.
Но если хочется бескомпромиссно питаться от аккумулятора - не вижу проблем. Надо замерить потребляемый ток. И сделать духтактный DC-DC преобразователь на частоте выше 50 кГц. Хоть на TL494.
А переключение при помощи реле с акк на сеть мне непонятно. Типа хочу без помех, но, если сел аккумулятор, сойдет и так?

[romanrex]

А переключение при помощи реле с акк на сеть мне непонятно. Типа хочу без помех, но, если сел аккумулятор, сойдет и так?

Измерения для ЦАП проходят в виде воспроизведением и записью 15-ти минутного файла с набором тестовых сигналов. Файл потом обрабатывается отдельно. Если не уследить момент разряда батареи, то при отключении блока сбрасываются ASIO каналы, софт от этого способен впасть в ступор с возможным вылетом. А так переключилось на сеть и меньше неожиданностей и сбоев системы. Лишнее записанное всегда можно обрезать и удалить.

У меня тесты не под разработку и настройку, а под оценку конечного устройства по основным параметрам.

[Гоша]

Это одно из условий.
А в терминах постановки задачи это звучит приблизительно так: требуется непрерывное время работы от свежезаряженного аккумулятора не менее xxxxx секунд.
Зная потребляемую мощность и задавшись напряжением аккумулятора можно оценить его требуемую емкость.

[Alex]

Отличный результат. К сожалению такое встречается не часто у обычных продуктов.

Ну Я как бы тоже, немного метрологией занимаюсь
Только я не меряю чужие усилители/цапы (поскольку они меня не интересуют), а меряю свои, плюс еще делаю то, чем собственно мерять

Помним, что имеются ограничения со стороны измеряемых объектов. Например, 24 битный ЦАП имеет теоретический ДД 144 дБ, это без выходных каскадов, шума ИОН, нагрузочного резистора.

Проблема не только в этом - большинство АЦП, вносят свои собственные гармоники (2 и 3) при измерениях сигнала большого уровня, вблизи 0dBFS.
Поэтому если хочеться мерять точно, кроме эму или другого АЦП, нужен еще режектор.

У меня тесты не под разработку и настройку, а под оценку конечного устройства по основным параметрам.

Для кого?
Кто поверит измерениям, сделанным неизвестно как, неизвестно кем, на неизвестно какой, вообще не сертифицированной для измерений аппаратуре?
Разве что позвастаться перед радиолюбителями *) с соседнего двора?
Или на очередной помойке типа хобота или сундука?

*) это ругательство.

Но если хочется бескомпромиссно питаться от аккумулятора - не вижу проблем. Надо замерить потребляемый ток. И сделать духтактный DC-DC преобразователь на частоте выше 50 кГц. Хоть на TL494.

Не надо, если у него номально работает от бесперебойника, т.е. от 220в, то надо просто пойти в автомагазин и купить автомобильный преобразователь 12 VDC в 220 VAC, маломощные они не дорогие, и писать все от аккумулятора.

[sewerin]

P.S. А еще проще - не маяться дурью, и поменьше слушать свихнувшегося на аккумуляторах sewerin*а.
Если от ЕМУ с питанием от сети проблемы, то просто сделать ей БП получше.

К аккумуляторам я пришёл не от хорошей жизни и начинал, кстати, с ЕМУ1212M.
Сделать сетевой БП сравнимый с аккумуляторным - можно, но это выйдет гораздо дороже. 48 вольт - 4 шт 10ач, от мртоцикла, стоят около 700р. Для полного спокойствия использовать дроссель. Но это самый простой вариант.
Клоку нужна отдельная батарея, Аналог повер - тоже. У CS4398CZ аж 4 отдельных питания, и я питал её от 4 батарей. Разницы, правда, со стандартным разделением цифра/аналог не услышал. От 6.6 вольт 4398 выгорает, стабы нужны. Просятся 4 шт ADM7150 на каждую СS4398.

[Alex]

Сделать сетевой БП сравнимый с аккумуляторным - можно, но это выйдет гораздо дороже.

У меня нет разницы в измерениях, при питании АЦП (Оникс) от 12в АКБ или от лабораторного блока питания, метровыми проводами. Шумовая полка (плата АЦП на столе, не в экране):

[romanrex]

Поэтому если хочеться мерять точно, кроме эму или другого АЦП, нужен еще режектор.

У меня каждый тестовый сигнал длится по минуте, далее разбивается на 18 окон длиной в 262144 с шагом в 131017. Это дает существенное снижение шумовой полки в итоговом спектре и позволяет подбирать чувствительность входа с запасом по разнице между входом и выходом. Обычно это 9-12 дБ, что убирает влияние АЦП. Софт свой разработанный под эти цели.
http://reference-audio-analyzer.pro/fftl.php

А в терминах постановки задачи

Реле, которое переключает питание с аккумуляторов на внешний БП от сети должно работать от аккумуляторов.

---------- Сообщение добавлено 14.52 ---------- Предыдущее сообщение было 14.35 ----------

Для кого?
Кто поверит измерениям, сделанным неизвестно как, неизвестно кем, на неизвестно какой, вообще не сертифицированной для измерений аппаратуре?
Разве что позвастаться перед радиолюбителями *) с соседнего двора?
Или на очередной помойке типа хобота или сундука?

Это к чему? К тому, что везде полно полно полуграмотных людей с большим самомнением, не вникающих в возражения других? Не сказал бы что тут таких меньше. Адекватные друг друга всегда поймут, остальные будут фонтанировать дерьмом независимо от того, на каком форуме сидят.

Касаемо сетификаций... Onix сертифицирован? А любимый многими Spectralab? Нет? Тогда это все поделки на коленке, на которые и смотреть нечего и применять "нигде нельзя". Берем старый осциллограф с вольтметром и измеряем только им. Это если измерения нам нужны для дальнейшего использования в суде, имеющих юридическую силу.

А если не нужна юридическая сила, то не имеет значение, на базе чего собрано производственное оборудование, Onix, E-MU или что-то другое. главное что бы у тестирующего руки из правильного места росли, он разбирался в том, как оборудование откалибровать, проверить на адекватность работы и понять уровень реальной погрешности. Криво сделанные измерения хорошо видно тем, кто в них разбирается.

Сертификация и законы порой сильно отстают от передовых разработок, т.к. их сертификация требует или времени, или денег (что не всегда экономически оправдано). А некоторые задачи требуют ответа с максимальной подробностью или современным взглядом, а не как "по закону".

---------- Сообщение добавлено 15.01 ---------- Предыдущее сообщение было 14.52 ----------

купить автомобильный преобразователь 12 VDC в 220 VAC, маломощные они не дорогие, и писать все от аккумулятора.

Если попадется до 20-30 Вт, то наверно надо будет взять. Не задумывался, что существуют маломощные.

Касаемо бесперибойника, не заметил, что бы он работал дольше только от одной 1616m, итоговое время такое же как и с подключенным системником с монитором.

[Alex]

У меня каждый тестовый сигнал длится по минуте, далее разбивается на 18 окон длиной в 262144 с шагом в 131017.

Это все неважно - к тому, о чем я говорил, оно отношения не имеет.

Это к чему?

К тому. Если не понятно - прочитай еще раз.

Касаемо сетификаций... Onix сертифицирован?

Пока нет, да и в производстве у меня только Оливин, а Оникс нет - он слишком дорогой в себестоимости, и если я выставлю его по устравивающей меня цене, желающих будет не много. Поэтому их сделано только 3 штуки - один у меня, один в Штатах на Монстре, второй в Швейцарии у Вейса.

Берем старый осциллограф с вольтметром и измеряем только им.

Ну зачем-же старый-то?

Это если измерения нам нужны для дальнейшего использования в суде, имеющих юридическую силу.

Дак я и спросил - для чего и для кого эти "тесты".
А то "тестеров" развелось - то полоумный ОлегСА с сундука, то бригада с хобота, а смысл-то в чем?

А некоторые задачи требуют ответа с максимальной подробностью или современным взглядом, а не как "по закону".

Например?

[romanrex]

Это все неважно - к тому, о чем я говорил, оно отношения не имеет.

это о

Проблема не только в этом - большинство АЦП, вносят свои собственные гармоники (2 и 3) при измерениях сигнала большого уровня, вблизи 0dBFS.

и если я выставлю его по устравивающей меня цене, желающих будет не много.

Скорее не будет вообще, т.к. банально нет задач, ради которых надо результаты прописывать по закону. Lля производственных задач проще взять АЦП с аналогичными характеристиками не сертифицированный (не дорогой). Для красивых цифр после арендовать AP.