Расчет блока питания

[V R P]

Люди, посмотрите, правильно ли я делаю расчет напряжения питания, а то часто не свопадает с приведёнными в схемах:
допустим имеем транс на 200Вт(ВА?), надо запитать 2 канала в классе АВ.
Считаем 200*0,65=130Вт полезной мощности, или 65 на канал.
Необходимое напряжение питания при нагрузке 6 Ом:
((65*6)^0.5)*2=39,5В
Возможная просадка 5%, компенсируем:
39,5/0,95=41,5В
Мост на диодах Шоттки, переменки:
41,5/1,41=29,4В
Есть какие-то замечания?

[ИГВИН]

ИГВИН, Дык я же беру транс меньшей мощности, но на то же самое напряжение! Следовательно номинальный ток меньше. Поэтому получается просадка больше. И в основном из-за того, что кондеры фильтра заряжаются короткими импульсами. С более высокоомной обмоткой это происходит хуже. В самой обмотке тоже есть просадка, но она намного меньше (в процентном отношении), чем на выходе фильтра.

Дык!
Я это сразу прочухал, и с графиками понятно тоже! Показана расчётная просадка при синусе на нагрузке. Всё же нацеленность на бюджет видна. Да может, оно и правильно, чтоб не ставили на музыку трансы как для синуса

[GREY]

Offтопик:

Твоими бы устами, да барышень целовать!

Не, мимо этого я пройти тихо не сумел! А еще у меня всякие другие предметы имеются, я ими тоже барышень того, можно?!

[AudioKiller]

Всё же нацеленность на бюджет видна

Кстати, исследовалось на НИИТОПовских трансах. Они бюджетные? Конечно, Игорь, ты прав. На Высокий Конец нужен транс с запасом, не взирая на то, что он со страшной недогрузкой работать будет. Да и стабилизированное питание не помешает, но это уже совсем другая идеология.

GREY,

Offтопик:
Только поосторожнее там, с предметами-то! Паяльник, там, или транзистор - это еще куда ни шло, а вот распорки с фазоинвертором - ни-ни!

[V R P]

Недавно столкнулся с проблемой выбора диодов для выпрямителя. Какой запас по току брать? Допустим имеем транс с номинальным током 6А и напряжением 2х35 В. Хватит ли быстрых диодов 16А 400В при использрвании одного моста? (двуполярное питание). Если использовать отдельный мост на каждую оботку, можно ли брать диоды с вдвое меньшим номинальным током?

[GREY]

Offтопик:

Только поосторожнее там, с предметами-то! Паяльник, там, или транзистор - это еще куда ни шло, а вот распорки с фазоинвертором - ни-ни!

Гат!

Хватит ли быстрых диодов 16А 400В при использрвании одного моста?

По току - за уши, а по напряжению такие переборы нафих не нужны. Низковольтные диоды Шоттки надо - стоят дешевле, работают быстрее, греются меньше. Чем низковольтнее, тем меньше напряжения падает на них, тем меньше греются, тем надежнее работают.

[AudioKiller]

По току - за уши,

Тут поосторожнее...

V R P,
Дело в том, что от выпрямителя ток идет сразу в 2 направления: в нагрузку и на заряд конденсаторов фильтра. Причем этот второй ток может быть очень большим. К нему прибавляем ток нагрузки = 6А, и получаем до фига. Точно также и напряжение диода - это обратное напряжение на диод, приходящее от транса (не забудь про корень из 2) + напряжение на заряженном конденсаторе фильтра.

Можно посчитать по программе Расчет мостового выпрямителя получается макс. импульсный ток = 20А, средний ток 7А. Да еще запасец бы небольшой. В паспорте большими буквами написан средний ток диода, а макс. импульсный - тоже есть, но его поискать иногда нужно.

All,
Переделываю и статью по выбору транса, и программу. Тогда открою навую ветку, наверное...

[Zinger]

У меня пока усилитель не апргеденый 25Ватт на канал.
Транс ватт на 80 )
Хватает ёмкости 10тыс.
Так вот при ограничении срезает вершины .
Просто громкость останавливается ,а напор слегка усиливается конечно 10% делают своё дело. Усилитель работает не выше 150Гц.
Вот есть транс ток я на наём не мерял весит 3.5кГ 4 обмотки по 13В. Или 2 обмотки по 27В как раг 35-38В напряжения после выпрямителя.
Вот сколько ватт в на два канала вытянуть на усилителе такой транс?

[Jazzer]

а макс. импульсный - тоже есть, но его поискать иногда нужно

Тут еще неясный вопрос с начальным током заряда банок фильтра, видимо в начале заряда это будет практически ток КЗ, и в течении, скажем 2 сек он падает до номинала потребления усилом. В шитах приводятся значения (к примеру для MBR2080) "Non Repetitive Peak, at 5µs Sine -850A", т.е. неясно - выживет-ли диод на зарядном токе, ибо процесс длится на порядки более 5µs. Интерполировать это значение (по времени зарядки) для тока КЗ выдаваемого вторичкой (явно менее 850А) - гадать на гуще...

[ИГВИН]

выживет-ли диод на зарядном токе

Смотреть нужно по конструкции диода.
Весь вопрос в том, успеет ли кристалл нагреться до 180 градусов, пока пропускает этот ток, или нет. Кристалл может быть припаян на массивную медную подложку. А может быть припаян меж двух штырей, служащих выводами. Второй случай конечно хуже, даже если кристаллы одинаковые.

С другой стороны, далеко не каждый БП отдаст в емкости зарядный ток порядка 30 А. Трансформатор имеет некоторое выходное сопротивление. Банки, если они Snap In (впаиваемые), обычно делают на ток 5-6 А. Значит, внутреннее сопротивление их далеко не нулевое.

Я думаю, с банками Snap In плавный пуск - это перебор.
Вот если стоят емкости типа Screw (под винт), там токи раза в 3 выше.
И в этом случае плавный пуск применять нужно однозначно. Например, такой: https://forum.vegalab.ru/attachment....1&d=1122964989

[Jazzer]

Вот если стоят емкости типа Screw (под винт), там токи раза в 3 выше

Спасибо Игорь, посмотрел (не обращал внимания) - у "винтовых" банок токи только начинаются от 10А - Irac на 100Гц (для 6800 uf), и до 40А... Скорее сама вторичка с диодами будет "ограничителем", померял у себя - обмотка на 36В диам 1,2 сопротивление 0,5 Ом + два диода по 1,2 Ом =3 Ом, ток КЗ -12А.
Софт-старт по ссылке пугает обилием деталей, легче транзистор с конд. + мех.реле соорудить, или вообще у Lynx-a в схеме на LM3886 - там просто варистор FNR20K391 параллельно первичке, дешево и сердито. В чем минусы - постоянно греется/жрет энергию или малое время задержки?

[ИГВИН]

В чем минусы

Варистор параллельно первичке - это защита от импульсов из сети.
Если таковой придёт, варистор откроется и возьмет энергию на себя. Если очень мощный импульс, сгорит предохранитель.

Софт-старт по ссылке заодно решает ещё несколько задач. В т.ч. гарантированное отключение при кратковременном пропадании сети.
Впрочем, это проект, я не довел его до железа.

два диода по 1,2 Ом

На диодах конечно есть падение напряжения, но ток они не ограничивают. На открывшемся диоде падение от тока растёт незначительно. Нелинейный элемент, мать его...

[AudioKiller]

Тут еще неясный вопрос с начальным током заряда банок фильтра

Если это самый первый период вообще, то тут тяжко диоду. Но мы умные, ставим "мягкий" пуск. А потом в процессе работы уже проще - и напряжение кондеров падает не до нуля, и макс. ток ограничивается индуктивностью обмотки. Подробнее см. Блок питания постоянного тока

По мягкому пуску. ИМХО его нужно использовать на большой мощности независимо от типа кондеров. Тот факт, что некоторые кондеры выдерживают бОьлшие токи еще не означает, что они (кондеры) их (большие токи) любят. И защита все равно нужна.

А вот схема - чего-то ИМХО слишком навороченная, даже для доп. функций. В ней до конца не разобрался, поэтому ругать/хвалить не буду - не хочу ошибиться. Но для простоты можно совсем по другому сделать, просто на транзисторе + реле.

Игорь, на схеме VD2.1 VD2.2 - светодиоды?

[GREY]

С другой стороны, далеко не каждый БП отдаст в емкости зарядный ток порядка 30 А. Трансформатор имеет некоторое выходное сопротивление. Банки, если они Snap In (впаиваемые), обычно делают на ток 5-6 А. Значит, внутреннее сопротивление их далеко не нулевое.

Игорь, ты заряди 10.000 до 50 В и коротни любимым амперметром. Там далеко не 5 А будет! Шутю. Но правдиво шутю. Я сейчас на 30.000 снапонов ставлю софтстарт. Нафиг при каждом включении давать по мозгам трансу-диодам-кондерам. Не такое уж сложное устройство.

Спасибо Игорь, посмотрел (не обращал внимания) - у "винтовых" банок токи только начинаются от 10А - Irac на 100Гц (для 6800 uf), и до 40А...

Чето мне здается, что этот параметр характерезуюет допустимый инраш каррент. Т.е. какой ток окнденсатор может сожрать без последствий. И не факт, что ток не может быть выше.

корее сама вторичка с диодами будет "ограничителем", померял у себя - обмотка на 36В диам 1,2 сопротивление 0,5 Ом + два диода по 1,2 Ом =3 Ом, ток КЗ -12А.

Чета я на счет диодов не совсем понял, это измерял просто омметром? Так то ж совсем не верно!

Софт-старт по ссылке пугает обилием деталей, легче транзистор с конд. + мех.реле соорудить

ВП ложил схему: напряжение первички снимается через 1мкФ и 200 Ом последовательно, выпрямляется, им заряжается конденсатор зашунтированый стабилитроном и обмоткой реле, контактная группа коммутирует 20 Ом в первичке. Просто и дико сердито.

По мягкому пуску. ИМХО его нужно использовать на большой мощности независимо от типа кондеров. Тот факт, что некоторые кондеры выдерживают бОьлшие токи еще не означает, что они (кондеры) их (большие токи) любят. И защита все равно нужна.

И я тут как тут, поддакиваю.

[Jazzer]

Братцы, вы тогда растолкуйте как "получить" сопр. диода. Если в шите: при 25С падение 0.85V, при 125С - 0.7V (всё на 10A), на чем оно падает как не на сопр.? Пусть и нелинейно, но закон Ома однако...

====
Потратил два дня на поиск инфы - исп. печатной платы как радиатора. Пытался понять какие терморежимы будут у выпр.моста на сдв.Шотках, если их "положить" без радиаторов на ПП, а не монтировать вертикально - хотел сделать компактную ПП и прикрутить прямо на выводы винтовой банки фильтра. На удивление мало информации, лучшая статья из того, что нашел (рассмартиваются триаки и тиристоры, но в данном случае это неважно):
http://www.semiconductors.philips.co...SM_T_AND_T.pdf
Quick result для интересующихся (для TO-220,262, SOT404 -примерно одинаковые размеры тушки). Для таких корпусов, в целом, тепл.сопр. корпус/амбиент ~50 K/W. Много рассеять не получится. А если положить на фольгу?
Результаты дельты Tj для разных площадей (мм2) односторонней фольги под корпусом (подпаяно или винтом через фланец -на ПП) vs расс.мощность (на один корпус):
Площ. / Град.Дельты
*** =1W =2W =3W
103 =60 =110=(!)
192 =50 =95 =(!)
300 =46 =87 =122
475 =42 =80 =112
825 =39 =75 =106
1200=35 =70 =100
Стессно, последний знак в дельте - оч.приблизительный, сам график показан с большим шагом. В общем, не стОит рассеивать более 1.5~2W (что и подтверждается практикой).
ЗЫ: Измерения производились на лысой ПП (с полигоном указанных размеров) 100х100мм, уст.вертикально, без обдува (still air).

[ИГВИН]

Игорь, на схеме VD2.1 VD2.2 - светодиоды?

Да, двуханодный красный/зеленый.

Игорь, ты заряди 10.000 до 50 В и коротни любимым амперметром. Там далеко не 5 А будет!

Всё правильно, ток разряда будет очень большим. Ещё большим он будет при закорачивании ВЧ полипропиленового конденсатора (см. аттач). У него паразитное сопротивление очень мало.

А рабочий ток ограничен с одной стороны, паразитным внутренним сопротивлением емкости, с другой стороны - теплоотдачей корпуса емкости.
Если внутреннее сопротивление относительно низкое - ток может быть выше без риска перегрева. Например, Epcos B41456 10000uFx63V 31mOhm 23A, а такой же по емкости и напряжению Jamicon 4,5A, а его ESR не указано. Но оно явно выше, чем у Эпкоса, и если пропустить через Джамикон ток пульсации 23А, последний просто перегреется.
Можно считать, что ripple current есть косвенный показатель паразитного сопротивления.
Но мы не разряжаем наши емкости закорачиванием, а заряжаем их с нуля до рабочего напряжения. И ток зарядки ограничен со стороны источника (сети, транса, моста и проводов) его внутренним сопротивлением, а со стороны потребителя (блока конденсаторов) внутренним сопротивлением последнего. В случае применения конденсаторов с высоким ripple current импульс зарядного тока будет в разы больше, чем с конденсаторами Snap In той же емкости.

[GREY]

Ты внимание особенно не обращай, я в схомотехнике лох на педалях, я с точки здравого смысла поспорить с тобой хочу.

А рабочий ток ограничен с одной стороны, паразитным внутренним сопротивлением емкости, с другой стороны - теплоотдачей корпуса емкости.

Согласен.

Если внутреннее сопротивление относительно низкое - ток может быть выше без риска перегрева.

Адназначна!

Можно считать, что ripple current есть косвенный показатель паразитного сопротивления.

А еще ripple current будет выше у 105°С конденсаторов чем у 85°, а еще выше у больших, относительно маленьких, я про физический размер корпуса. Так что очень-очень косвенно.

Но мы не разряжаем наши емкости закорачиванием, а заряжаем их с нуля до рабочего напряжения. И ток зарядки ограничен со стороны источника (сети, транса, моста и проводов) его внутренним сопротивлением, а со стороны потребителя (блока конденсаторов) внутренним сопротивлением последнего.

Да, в части "не разряжаем КЗ" я согласен. А такая формулировка: полность заряженый электролит 10,000*50 даст гораздо больше чем 5А если его разрядить на сопротивление равное сопротивлению нормального транса и мостика. Подходит. Отсюда следующее: что постоянная времени у конденсатора в сторону зарядки меньше чем в сторону разрядки? В разы?

В случае применения конденсаторов с высоким ripple current импульс зарядного тока будет в разы больше, чем с конденсаторами Snap In той же емкости.

Категорически не согласен! Это вторично. Надо так: В случае применения конденсаторов с высоким ripple current они выдержат импульс зарядного тока в разы больше, чем с конденсаторами Snap In той же емкости, но диоды получат по мозгам еще сильнее.
Отсюда: применение софтстарта нужно с любым типом кондеров, что винтов, что снап-он!

[ИГВИН]

А такая формулировка: полностью заряженный электролит 10,000*50 даст гораздо больше чем 5А если его разрядить на сопротивление равное сопротивлению нормального транса и мостика. Подходит.

Нет, Сергей, я думаю, не подходит.
Это вообще нештатный режим, для ЛЮБОГО накопительного электролитического конденсатора, кроме специальных (например, для фотовспышек). И в любом блоке питания такой нештатый режим невозможен: диоды не открываются в обратную сторону.
Значит, емкости могут разряжаться только в нагрузку, через выходной каскад и прочие цепи, которые тоже ограничивают разрядный ток.
Ты рассматриваешь вопрос со стороны экстремального разряда, а это чисто гипотетической случай.

Да, еще. Ripple current - значение тока для длительной работы, при сохранении теплового баланса. Скольно тепла выделилось, столько же рассеялось. При воздушном охлаждении ripple current возможен бОльший.
Емкости 105 градусов имеют другой тип электролита, он не закипает при столько высокой температуре. К ripple current прямого отношения не имеет.

Цитата:
Сообщение от ИГВИН
В случае применения конденсаторов с высоким ripple current импульс зарядного тока будет в разы больше, чем с конденсаторами Snap In той же емкости.

Категорически не согласен! Это вторично. Надо так: В случае применения конденсаторов с высоким ripple current они выдержат импульс зарядного тока в разы больше, чем с конденсаторами Snap In той же емкости, но диоды получат по мозгам еще сильнее.
Отсюда: применение софтстарта нужно с любым типом кондеров, что винтов, что снап-он!

Здесь тоже причина и следствие поменялись местами
Причина - нарастание напряжения на выходе выпрямителя.
Следствие - появление зарядного тока.
Величина этого тока определяется эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR).
Отсюда: при малых ESR софт-старт обязателен! При бОльших - не обязателен. Лишним будет при больших ESR, или при малых емкостях.

Offтопик:
Сергей, имеешь мнение - высказывай, это нормально!
Я обосную свою точку зрения, ты свою. Всё путём
Мне до положения священной коровы дожить не суждено

Такой анализ более убедителен?

[GREY]

Нет, Сергей, я думаю, не подходит.
Это вообще нештатный режим, для ЛЮБОГО накопительного электролитического конденсатора, кроме специальных (например, для фотовспышек). И в любом блоке питания такой нештатый режим невозможен: диоды не открываются в обратную сторону.
Значит, емкости могут разряжаться только в нагрузку, через выходной каскад и прочие цепи, которые тоже ограничивают разрядный ток.
Ты рассматриваешь вопрос со стороны экстремального разряда, а это чисто гипотетической случай.

Я как раз об этом, что такие токи - нештатные, а почему они при зарядке будут меньше? Емкость та же сопротивление то же, напряжение в цепи то же.

Причина - нарастание напряжения на выходе выпрямителя. Следствие - появление зарядного тока.

А то ж!

Отсюда: при малых ESR софт-старт обязателен! При бОльших - не обязателен. Лишним будет при больших ESR, или при малых емкостях.

Всяко!

Но я в полемику нырнул, потому как совершенно не согласен с тезисом о необязательности софтстарта с конденсаторами снап-ин! Нифига нету разницы винтовые, аксиальные или снап-ин. Доля сопротивления конденсатора пренебрежимо мала, по сравнению с долей сопротивления диодов+обмотки. Для примера всеми любимые шведские Эвокс-Рифа, все 63 вольта, все для 100 Гц, емкость 6800 РЕН200 (винт) - ЕСР 6 мОм, 6300 PEG225 (axial) - 24, PEH506 (Snap-In)- 33. Да, сопртивление не винтовых в разы больше, но при реальном положении дел это никак не помешает получить по мозгам диодам и самим конденсаторам, т.к. их сопротивление остается ничтожным. Если трансформатор могуч, как ты любишь, то снап-ин протянут гораздо меньше винтовых.

[V R P]

ВП ложил схему: напряжение первички снимается через 1мкФ и 200 Ом последовательно, выпрямляется, им заряжается конденсатор зашунтированый стабилитроном и обмоткой реле, контактная группа коммутирует 20 Ом в первичке. Просто и дико сердито.

А можно ссылочку на схемку? А то я не очень силен в схемотехнике, со слов могу не то наваять

[GREY]

А можно ссылочку на схемку? А то я не очень силен в схемотехнике, со слов могу не то наваять

Вот здесь меня Игорь-Аудиокиллер в асфальт вкатывать собрался за схему, сначала выслушай критику, хе, мог нафигачить. А сам схема здесь, смотри нижний правый угол.