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).

[Wladimir_TS]

Понятно в общем - но это стрельба крыпным калибром по мелким пернатым - надо что-то более реальное (читай простое) продумывать.

Все-же хотелось-бы остановиться на линейном регуляторе и на его части - стабилизаторе тока стабилитрона.

[Wladimir_TS]

Во первых 0,4 А кратковременно, не думаю, что он успеет перегреться на массивном теплоотводе. 70 ватт с ТО-220 вполне снимаемо в течении секунд. Основной режим 80 вольт и ну пусть 300 мА - (80-24)*0,3=~17 ватт долговременно - вполне , думаю, по силам. Усложнять схему можно - но не вечно. Можно поставить 2 стабилизатора последовательно - но простых. Технически ТО-247 вкрутить можно - но сложнее - так как там крепление корпуса транзистора в щель рядом с 7815 - нужно одну толщину корпуса иметь.

В общем как-бы хотелось-бы чего-то более понятного.

Транзисторы можно импорт, но доступные в глубинке.

[Сухоруков Сергей]

Во первых 0,4 А кратковременно, не думаю, что он успеет перегреться на массивном теплоотводе. 70 ватт с ТО-220 вполне снимаемо в течении секунд.

Тут нужно смотреть ОБР конкретного транзистора. И не факт, что при таком токе транзистор выдюжит 200 В.

[deemon]

Понятно в общем - но это стрельба крыпным калибром по мелким пернатым - надо что-то более реальное (читай простое) продумывать.

Все-же хотелось-бы остановиться на линейном регуляторе и на его части - стабилизаторе тока стабилитрона.

Не , линейный регулятор в таких условиях - путь в никуда ... точнее , к обугленной кучке деталей

Мой совет однозначный - делать понижающий импульсный конвертер с релейным регулированием . Но для этого желательно раздобыть где-нибудь PNP транзистор или полевик для ключа , потому что с NPN - будут лишние геморрои с управлением ...

---------- Сообщение добавлено 17:26 ---------- Предыдущее сообщение было 17:21 ----------

Во первых 0,4 А кратковременно, не думаю, что он успеет перегреться на массивном теплоотводе. 70 ватт с ТО-220 вполне снимаемо в течении секунд.

Ну вообще-то , вторичный пробой транзистора - штука коварная , и не зависящая от радиатора , так как происходит из-за мгновенного перегрева самого кристалла , или может быть , даже части его . Тепло же при этом может и не дойти до радиатора - просто не успеет , а тут уже произошёл "бабах"

Способы борьбы с этим - распараллеливание транзисторов , или наоборот - организация последовательных "гирлянд" ... но в любом случае так , чтобы каждый из транзисторов никогда не выходил за пределы ОБР . В общем , если это правильно делать - получится довольно громоздко ....

[Wladimir_TS]

Тут нужно смотреть ОБР конкретного транзистора. И не факт, что при таком токе транзистор выдюжит 200 В.

Буду иметь в виду естественно.

Мой совет однозначный - делать понижающий импульсный конвертер с релейным регулированием . Но для этого желательно раздобыть где-нибудь PNP транзистор или полевик для ключа , потому что с NPN - будут лишние геморрои с управлением ...

Ну вот возникает вопрос, как оперировать ключем, находящимся под высоким и нестабильно высоким потенциалом относительно контролера, как питать сам контролер в таком диапазоне входных напряжений. Просто я трезво оцениваю свои знания в области ШИМ регуляторов - слабы они - хотя построил несколько стабилизаторов - не очень-то они хорошо работали.

Два стабилизатора последовательно - вполне приемлимо. Но надо что-то придумывать. А с ШИМами - одно дело с каких-нибудь относительно стабильных 60 вольт садить до 24, а тут 20-200.

Либо вариант - как-то ограничивать 200 вольтовые выбросы - они кратковременны не более 1,5 сек. На самом деле потребляемый тока это не измеренный тока, а рассчитанный по "верхнему пределу" для случая аварийной ситуации. Скорее всего реальный будет меньше, но по некоторым причинам замерить его можно только на реальном генераторе (точнее комплексе систем), питаемых от генератора-же. При этом макет туда не повезешь - надо полностью смонтировать узел и залить (ну вывести контрольные точки не запрещено)

Насчет ШИМ - LM5017 я в местной точке заказал, но шансы невелики. В любом случае её нужен предстаб. Зато 7815 можно выкидывать, только микросхема сложно тем, что ей с пуза тепло отводить. Приходится монтировать перевернув и прижимать пузо скобкой из толстого луженого провода. На односторонней плате просто по фольге тепло не уйдет.

---------- Сообщение добавлено 18:31 ---------- Предыдущее сообщение было 18:23 ----------

какие поставщики доступны

Магазин в райцентре, разборка старых плат, Алиэкспресс (среднее время доставки более месяца)

ЗЫ по LM5017 :

The constant on-time (COT) control scheme employed in the LM5017 requires noloop compensation,providesexcellenttransient response.

Как я понял - у неё регулирование не ШИМ длительностью паузы ("разрядка" дросселя) то есть частота плавает. "noloop compensation" это как понимаю - не нужно подбирать компенсационные RC цепи для ООС усилителя ошибки ?

На обычном режиме работы она вроде как отлично справляться должна. Но как-то страх некоторый есть - опять-же её выход надо как-то защитить на случай пробоя ключа. Просто как представлю - промеж гигантским транзисторами

Еще вопрос - её кто пробовал - как она живет с очень большой выходной ёмкостью - 1000 мкФ например. Просто по цепи 15 вольт для обеспечения импульсных токов потребления остальной схемы стоит 1000 мкФ. А смысла в 7815 при её применении уже нет.

[shura1959]

как-то ограничивать 200 вольтовые выбросы - они кратковременны не более 1,5 сек.

На 1,5 сек можно использовать "резервное питание")) от конденсатора, примерно 10.000х80В, навсидку, габарит 40х50, в это время подзапирать питающий ключ; можно "оставить" в нём допустимый ток. А стаб проектировать на макс 80В.

[dortonyan]

Так может можно приспособить стандартный ИИП с PFC по входу? С выходным напряжением сразу на 15В.
У них обычно диапазон входных напряжений достаточно широкий. Будет по сути то же накопление на емкости после бустера.

[sousmanster]

Предпочтительнее все же приделать предстабилизатор на ТО-220 выходом на 60В, а затем степ даун, на LM5007, возможно даже XL7005A с выходным 18В. потом TVS диод на 18В и стабилизатор 7815.
Вся конструкция обойдется в 3 долл макс, и не нужен радиатор

[BAFI]

Вам для начала надо решить проблему *прыгаюшего* напряжения - иначе получите проблемы с выходом по ОС. Ставить буст, или можно попробовать - поставить диод последовательно с ёмкостью (токи вам все равно большие не нужны) это уравновесит скачки напряжения, после обычный step down, другой момент что питание контроллера все равно придётся обеспечить низкое. В общем - я бы поискал что-то другое - для питания хотелки. Ещё - как вариант - использовать обратноходовую топологию.

[Openreel]

В природе давно есть микросхемы для маломощных импульсных питальников, на них в пром автоматике питание делают больше десятка лет. Отличительная черта готовых изделий - питание от DC24, до сети, на одни клеммы.
Микробы делает ST, TI, возможно еще кто-то. Искать по "wide range input voltage smps"

[shura1959]

Похоже, тема созрела до формирования стандартного ТЗ.

[BAFI]

Все высоковольтные маломошки - как правило обратноходы.

[GaLeX]

Если уж стремиться к простоте и сохранять линейный стабилизатор -то на входе ставим гирлянду из супрессоров (несколько включенных последовательно низковольтных, для увеличения рассеиваемой мощности) + токоограничивающий балластный резистор. Разумеется, цепь из супрессоров и резистора потребует расчета, чтобы они гарантированно рассеивали приемлемую мощность те самые полторы-2 секунды.

[Wladimir_TS]

На 1,5 сек можно использовать "резервное питание")) от конденсатора, примерно 10.000х80В, навсидку, габарит 40х50, в это время подзапирать питающий ключ; можно "оставить" в нём допустимый ток. А стаб проектировать на макс 80В.

Ну так стабилизатор надо всё-равно как-то защитить от 200 вольт.

PFC по входу?

А можно спросить о смысле ККМа на постоянном напряжении ?

У них обычно диапазон входных напряжений достаточно широкий.

Но не от 20ти-ж вольт. Я пока слабо представляю себе эту топологию. Второй момент - очень хочется избежать нестандартных моточных изделий.

Предпочтительнее все же приделать предстабилизатор на ТО-220 выходом на 60В,

Ну так а его топология ????

а затем степ даун, на LM5007, возможно даже XL7005A с выходным 18В. потом TVS диод на 18В и стабилизатор 7815.
Вся конструкция обойдется в 3 долл макс, и не нужен радиатор

А можно уточнить, что такое "TVS диод" - стабилитрон мощный ?

С учетом цены LM5017 в 4 доллара минимум (в В ч & д она вообще 20 баксов).... в трояк не уложишся если не с разбора детали.

Вам для начала надо решить проблему *прыгаюшего* напряжения - иначе получите проблемы с выходом по ОС. Ставить буст, или можно попробовать - поставить диод последовательно с ёмкостью (токи вам все равно большие не нужны)

Ну первое - вообще мало что работает от 200 вольт В любом случае надо садить до 60-70 вольт. И еще раз 200 - это аварийное - но требуется высокая надежность, номинал 40(50)-80 вольт (до конца не ясно)

скать по "wide range input voltage smps"

Поищу на неделе. Но что-то мне говорит о их проблематичной доступности. Ну и тот-же LNK304 тут в общем "не хвалили" в плане надежности. Всё-ж я склоняюсь к последовательным линейному для ограничения выбросов) и импульсного стабилизатора на LM5017 (если удастся достать).

Если уж стремиться к простоте и сохранять линейный стабилизатор -то на входе ставим гирлянду из супрессоров (несколько включенных последовательно низковольтных, для увеличения рассеиваемой мощности) + токоограничивающий балластный резистор.

А более подробно - например - как выбирать резистор в соотношении с током потребления (так как он будет разным в зависимости от последующей топологии). Какие выбирать супреесоры по типу, мощности). Просто с этим ни разу не сталкивался.

[BAFI]

Обратноход будет работать от нужного вам напряжения и обеспечит необходимым питанием контролер. И надёжнее со своим *стандартным* питанием - вы не найдёте. Почему? - описывать не буду.

[Wladimir_TS]

Если честно, то не совсем понял, что вы хотели сказать.

[hippo64]

Если честно, то не совсем понял, что вы хотели сказать.

Волобуев, вот вам меч.

[hippo64]

А, хотя по мне - абсолютно плевая задача, и компоненты дешевые и доступные.

вот только 60 Вт надо рассеять

[Wladimir_TS]

сбросить перепад в 140-160 В при токе 0,4 А, хотя по мне - абсолютно плевая задача, и компоненты дешевые и доступные

Так обозначите варианты реализации.

---------- Сообщение добавлено 10:44 ---------- Предыдущее сообщение было 10:43 ----------

вот только 60 Вт надо рассеять

Это не великая проблема учитывая массивность теплоотвода и то что перепад в 185 вольт суммарно бывает нечасто, а так идет в районе 50-80 вольт.

[shura1959]

Ну так стабилизатор надо всё-равно как-то защитить от 200 вольт.

Естетственно, ограничитель нужен, но уже на малую мощность.

---------- Сообщение добавлено 12:01 ---------- Предыдущее сообщение было 11:57 ----------

Сообщение от hippo64
вот только 60 Вт надо рассеять
Это не великая проблема учитывая массивность теплоотвода

Тогда всё гораздо проще. Вообще идей уже много накидали. Думаю, при тщательном изложении ТЗ, даже схему с подробным описанием кто-нибудь предложит.