Выбрать схемотехнику для стабилизатора напряжения.

[Wladimir_TS]

Есть источник первичный с выходным напряжением 20-200 вольт (именно скачет от 50 до 90 в нормальном режиме, ненормально аварийные режимы (однако регулярные)- 20-200). Напряжение пульсирующее от 3х фазного выпрямителя. Частота от 300 до 660 Гц

Есть нагрузка питаемая от стабилизатора 7815, 15тью, соответственно, вольтами и потребляющая от 50 до 400 мА. Типично 280 мА

Нужно поставить между первичным источником и входом 7815 некий стабилизатор который переведет в тепло лишние вольты. Но при этом не изволит пробиваться при 200 вольтах и вообще более-менее надежный.

Поверхность для сброса тепла имеется, сам узел идет под заливку компаундом.

Исходный узел :



Установить тип транзистора и стабилитрона не представляется возможным по причине полного обугливания. Но транзистор был в ТО220

Вроде я когда-то спрашивал тут - но так и не сыскал где (а может всё-ж то был другой форум).

[alex3]

Отказаться от такого "первичного источника" нет возможности? Просто +/- 90% от напруги это ИМХО, за пределами разумного...

[Radiovintage]

Просто +/- 90% от напруги это ИМХО, за пределами разумного...

Почему? Вполне разумные пределы. Есть источники, у которых и похуже со стабильностью, солнечные элементы например.
Если КПД не важен, а минимального напряжения достаточно для нагрузки, в таком случае задача элементарная. Простейший ограничитель напряжения. Нечто типа схемы в стартовом сообщении отлично подойдёт.

[deemon]

Не очень понимаю этот термин. Какая топология ?

Да просто самый обычный понижающий импульсный регулятор , с дросселем , ключом и диодом . В англоязычных источниках их ещё часто называют "buck converter" . Ключ обычно управляется методом ШИМ , или как вариант - релейным регулированием , это значит - на выходе надо поставить компаратор с гистерезисом , когда напряжение ниже нижнего порога - ключ открывается , когда выше верхнего - закрывается , вот собственно и всё Частота при этом будет конечно "гулять" ... но для данного приложения , как я мыслю , это неважно .

[shura1959]

А аккумулятор с подзарядом не годится?

---------- Сообщение добавлено 23:51 ---------- Предыдущее сообщение было 23:44 ----------

про защиту

Можно сделать так: Плюс питания подать через реззистор 50 Ом 10 Вт, после него конденсаторна макс. ёмкости на 300В, и параллельно конденсатору варистор на 300В.

[Alex]

Не очень понимаю этот термин.

Степ-даун? Понижающий преобразователь. Степ-ап - повышающий.

Какая топология ?

Степ-даун - как правило бак, степ-ап - буст.

[Wladimir_TS]

Да просто самый обычный понижающий импульсный регулятор , с дросселем , ключом и диодом .

Понятно. Но тут например проблема с управлением силовым ключем, когда потенциал выхода управления контролера и самого ключа меняется в 10 раз, питание самого контролера. В общем не видя схемотехники каких-то аналогичных решений, как подобраться тут , не ведаю.

---------- Сообщение добавлено 09:16 ---------- Предыдущее сообщение было 09:15 ----------

А акуумулятор с подзарядом не годится?

Нет.

[deemon]

Понятно. Но тут например проблема с управлением силовым ключем, когда потенциал выхода управления контролера и самого ключа меняется в 10 раз, питание самого контролера. В общем не видя схемотехники каких-то аналогичных решений, как подобраться тут , не ведаю.

Ну , если есть высоковольтный и достаточно мощный по току PNP транзистор ( или полевик , хотя я поставил бы биполяр ) - проблем тут какбы нет ...

[sousmanster]

Недавно делал сепик копеечный, для 1-2 Вт нагрузки вполне годно было. Там конечно есть подводные камни, но в целом все вышло достаточно просто, с КПД более 75%.

LNK304

Еще лучше, но если выбьет ключ-схеме конец.

[Wladimir_TS]

Ну , если есть высоковольтный и достаточно мощный по току PNP транзистор ( или полевик , хотя я поставил бы биполяр ) - проблем тут какбы нет ...

Как-то в очень доисторические времена делал я БП импульсный. Вход 60В (42 вольтовая сеть после выпрямления) выход 12В 3А. Делал на КР1021ХА1 (другие ШИМ контролеры в те годы достать было нереально), так вот столкнулся с сильным нагревом ключа, который так и не смог победить. Как я не пытался увеличить ток базы - ну не открывался транзистор нормально, падение было под 2,5 вольта да еще и в течении импульса менялось (росло). Потому к этому моменту и поныне отношусь с большой осторожностью (пробовал биполярные транзисторы разных типов, мощные МОП тогда не достать было, под конец мне привезли БСИТы - но я их перепалил, как помню не разобравшись - интернету тогда небыло-ж). Успешно ШИМ стабилизаторы выходили только на ШИМ с интегрированным колючем L296 и более современные.

Опять-же какой выбрать ШИМ контроллер, как организовать его питание - нам опять нужен стабилизатор с 20-200В до требуемого ШИМом напряжения.

Недавно делал сепик копеечный, для 1-2 Вт нагрузки вполне годно было.

Не во первых задачи повышать вход не требуется, при выходе менее 11 вольт идет блокировка работы схемы далее, а при заданном минимуме 20, выход в 15 обеспечивается.

ЗЫ еще - колебания тока нагрузки - ШИМ не любит такого - добьёшся хорошей работы на одном токе, на другом или дроссель запищит (работа пачками) или ключ греется.

А у меня в нормальном режиме от 50 до 280, в пике 400 мА

Как-бы может более конкретные какие идеи - я их в рисунок-то обличу, что-б разговор предметнее вышел.

[deemon]

Как-то в очень доисторические времена делал я БП импульсный. Вход 60В (42 вольтовая сеть после выпрямления) выход 12В 3А. Делал на КР1021ХА1 (другие ШИМ контролеры в те годы достать было нереально), так вот столкнулся с сильным нагревом ключа, который так и не смог победить. Как я не пытался увеличить ток базы - ну не открывался транзистор нормально, падение было под 2,5 вольта да еще и в течении импульса менялось (росло). Потому к этому моменту и поныне отношусь с большой осторожностью (пробовал биполярные транзисторы разных типов, мощные МОП тогда не достать было, под конец мне привезли БСИТы - но я их перепалил, как помню не разобравшись - интернету тогда небыло-ж). Успешно ШИМ стабилизаторы выходили только на ШИМ с интегрированным колючем L296 и более современные.

Опять-же какой выбрать ШИМ контроллер, как организовать его питание - нам опять нужен стабилизатор с 20-200В до требуемого ШИМом напряжения

Ну а я вообще всё стараюсь делать на транзисторах - если нет каких-то других особых соображений и предпочтений - и всё всегда работает нормально . Нужно просто делать всё правильно , тогда оно и будет всё ОК И кстати , что касается степдауна с большим перепадом ( например вот с 60 вольт на 5 ) - то это бывает выгоднее ( по КПД ) делать в две ступени . То есть сначала первый степдаун понижает с 60 до 17 примерно , а потом с этих 17 до 5 вторым каскадом . Но что характерно - управлять обоими ключами можно в этом случае от одного ШИМ контроллера ( синхронно ) , я такой фокус несколько раз делал ... Конечно , неплохой альтернативный вариант - это например обратноход с понижающим трансом , по числу намоточных изделий он будет предпочтительнее - один транс против двух дросселей .... но вот если например транс надо самим наматывать , а дроссели есть готовые - тогда двухступенчатый бак-конвертер может быть неплохим решением ...

[Alex]

например вот с 60 вольт на 5 ) - то это бывает выгоднее ( по КПД ) делать в две ступени

Мы делали одноступенчатый бак с 400в до 90-120 номинального, но в некоторых переходных режимах выходное опускалось до 15-20в. Понятно что в переходных КПД не очень интересовал, да и ток там был раза в полтора-два выше чем при номинальном.

[Wladimir_TS]

Мы делали одноступенчатый бак с 400в до 90-120 номинального, но в некоторых переходных режимах выходное опускалось до 15-20в.

Судя по другим вашим сообщениям запускали лампу высокого давления. Но что-то мне подсказывает что там всё было нетривиально, а во вторых схему мне всё-равно не покажут.

Нужно просто делать всё правильно , тогда оно и будет всё ОК

Золотые слова !!!!

тогда двухступенчатый бак-конвертер может быть неплохим решением

Ну опять-же чем это лучше, сколь оно надежно, какой контролер применить может присоветуете, а главное - как от него управлять ключами. Ссылки какие на что-то примерно нужное. Я опасаюсь просто в этих схемах пробоя ключа или схемы управления им, когда ключ останется в открытом состоянии. Все-ж линейный стабилизатор в этом отношении надежнее там режим силового транзистора не меняется. А уж тепловыделение меня в последнюю очередь волнует, а в первую надежность и доступность компонентов.

[sousmanster]

Дык берите uc384x.
Либо предстабилизатор на 80В на 200В транзисторе и LM5007, LM5017.

[Wladimir_TS]

Дык берите uc384x.

С ней когда-то накушался - у неё какой-то глюк при переходе скважности через 2. Я не понял какой (для тех, у кого изменение скважности не ограничено) Второе - она пилу не генерит сама, а использует сигнал тока обмотки, а у нас ключ-то в "+" цепи - не так просто узнать ток дросселя. Но опять-же чего-то я могу не знать - накидайте или объясните словестно схемотехнику или ссылку какую.

Либо предстабилизатор на 80В на 200В транзисторе и LM5007, LM5017.

Начинаем все сначала - потому что схема необходимая мне и есть предстабилизатор на транзисторе. Вопрос состояит в наиболее оптимальной её реализации на относительно доступной элементной базе, а не "как повысить КПД".

---------- Сообщение добавлено 18:21 ---------- Предыдущее сообщение было 18:04 ----------

Практически готовое решение есть в усилителях класса TD, например Ямаха MSR-400- следящий самогенерирующий преобразователь, очень простая штука, всего-то нужно заменить 2 транзистора на те же MJE13009 и 2SA1413, да смоделировать заново. В их случае он питается от 100В, но умеет более -менее отслеживать на выходе огибающую, от 7 до 100 В. Причем пиковый ток- более 10 Ампер.

Интересно - как понимаю это вот этот узел - но пока не очень понятно, как он работает. Не видно элемента сравнения - виден просто длинный каскад с дикими базовыми токами (2.2 Ом в коллекторе при 100 вольтах) - или это не то ?



На роль хоть какого-то элемента сравнения тянет Q235, точнее факт открытия ZD201 - пока непонятно

[Wladimir_TS]

Что-то на схеме я такой узел выделить не могу, да и транзисторы другого типа. Или это не тот узел на картинке ? Потому как никаких обратных связей для обеспечения автогенерации тоже не наблюдаю.

Всё-ж пока линейный стаб в приоритете и хотелось-бы мнения по этой части.

Основной вопрос состоит в том, - как стабилизировать ток стабилитрона при напряжении 20-200 без применения экзотический транзисторов со встроенным каналом.

[Alex]

Судя по другим вашим сообщениям запускали лампу высокого давления.

Да.

Но что-то мне подсказывает что там всё было нетривиально, а во вторых схему мне всё-равно не покажут.

У меня тех схем уже и не осталось, это было еще в 00-х. Но толку бы со схемы было? Во 1-х она на дргуие напряжения, во 2-х - она работала как источник тока.
Там был бак, работающий в критическом режиме (кроме режима, когда на выходе очень низкое напряжение), полевик с драйвером на L6385+транзисторы, а в качестве контролера нестандартно использовался PFC-контроллер L6561.

[Wladimir_TS]

А как обеспечивалось питание верхнего ключа ? Или там фактически был полумост, ШИМ дававший в дроссель ?

Я когда-то такое пытался делать, только для иных целей правда на UC3842 контролером и IR2112 (или 2111) как драйвер - но тоже стабилизатор тока - стабильной работы не добился - оно работало как раз при ШИМ 5-50% или при ШИМ 50-95% а вот что-б 5-95% не хотело и все - уже подробностей не помню.

[Alex]

А как обеспечивалось питание верхнего ключа ?

Обычный дравер-левелшифтер, с плавающим питанием.

[Wladimir_TS]

Если схема работает без "нижнего" транзистора - как будет осуществляться заряд конденсатора для питания драйвера "верхнего" транзистора - из этого я предположил, что "нижний" транзистор тут есть и работает "за тот диод".

[Alex]

Нет, там был "обычный бак", транзистор сверху и диод снизу.
Примерно так: