УМ в классе A - надо паять!

[anli]

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Путеводитель по ветке

- есть ли полу-ООС? - https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=177

- ещё один вариант: https://forum.vegalab.ru/showthread....3601#post53601
Пока хуже по исажениям, но гораздо более управляемый в смысле устойчивости

- успешно боремся с тепловыми искажениями (заодно и спектр ухнул вниз):
https://forum.vegalab.ru/showthread....0666#post70666

- первый вариант печатки:
https://forum.vegalab.ru/showthread....7264#post77264

- Слушаем!:
https://forum.vegalab.ru/showthread....&postcount=639

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

История. Много лет назад, когда мы почти все ходили пешком под стол (или не ходили совсем), Жан Хирага (Jean Hiraga) придумал схему, которая представлена, в частности, здесь:

http://member.newsguy.com/~stigerik/...asse_a_20w.htm

Эта схема инспирировала Павла Мацуру (Pavel Macura) на вот такой повторитель:

http://www.pha.inecnet.cz/macura/next.htm

Схема Мацуры инспирировала Сергея (PSV) на такой вариант повторителя:

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=720

А я рисовал много вариаций на тему повторителя Сергея и нарисовал то, что хочу спаять

Итак. Схема балансная. Раскачиваться будет этим УН:

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=1637

При включении каких-либо щелчков-всплесков на входе УМ не будет - это проверено в железе (в частности, благодаря симетричному включению БП для УН: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=934).

Согласно ТЗ для УН, на выходе плеча УМ максимальное требуемое напряжение +/-7.5V (размах).

Схема: http://gaydenko.com/um/schematics.png
Спектр на выходе плеча в симуляторе (LTspice): http://gaydenko.com/um/FFT.png

Чтобы долго не вглядываться в спектрограмму, вот числа для гармоник:

2 -111db (0.00028%)
4 -143db
6 -166db

3 -117db (0.00014%)
5 -140db
7 -160db

Предполагается параллельно входу УМ вот такой ограничитель напряжения:

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=1072

Но ограничитель ещё не макетировал.

О недостатках.
Думаю, лимитера маловато будет для надёжности: выходные мосфеты могут открываться быстрее, чем закрываться. Но топологию менять очень не хочется.

Жду Ваших отзывов, особенно - критики с предложениями, как недостатки устранить.

[Л. Зуев]

Андрей, у Вас суммарная энергия заряда электролитов всего 63Дж, причем 57% от суммы берут электролиты в цепях питания УН. У Агеева, например, суммарная энергия 200Дж. У меня при 60Дж без схемы мягкого старта уже больше года в цепи сетевого напряжения стоит единственный предохранитель на 2А. Собирался поставить на 5А, но воткнул "временно" тот, который попал под руку - менять так и не пришлось, правда у меня трансформаторы суммарной мощностью всего 180Вт.
Андрей, если Вам и нужна система мягкого старта, то возиться с повторным перезапуском точно не стоит.

[anli]

Offтопик:
Sorry, тут одновременно всякая работа привалила, так что не очень успел отреагировать на ваши, мужики и господа, посты.

В духе предложений Кости (надеюсь ) доковырял схемку мягко старта/рестарта УМ:

http://gaydenko.com/um/softStart2.png

На графике синим - напряжение питания, зелёным - ток выходых мосфетов. Смысл прост. При снижении питания ниже некоторой величины УМ быстро закрывается. После повышения питания выше этой самой "некоторой" величины УМ, после небольшой задержки с нулевым током покоя, плавно запускается. В реле использованы нормально замкнутые контакты, то есть работа - на размыкание.

Точно номиналы прикинуть не успел пока. Вот эти: в режиме софстарта БП, когда гасящий резистор не закорочен, напряжение питания УМ просаживается достаточно для отключения реле в софстарте УМ.

трансформаторы суммарной мощностью всего 180Вт

У меня случай значительно более тяжёлый (и в прямом смысле ) - суммарная мощность 750W.

А чем, в качестве софт-старта, не устраивает NTC термистор последовательно с первичкой сетевого трансформатора?

Как я понял, при (в моём случае довольно большой) индуктивной нагрузке (первичные обмотки трнасформаторов) токи через гасящий элемент меняются несильно, если говорить о моменте заряда электролитов и о "маршевом" режиме.

[yan]

при (в моём случае довольно большой) индуктивной нагрузке (первичные обмотки трнасформаторов) токи через гасящий элемент меняются несильно, если говорить о моменте заряда электролитов и о "маршевом" режиме.

Вы же релюшкой софт-старта резистор в первичке закорачиваете.
NTC - почти то же самое. В момент включения термистор холодный - сопротивление его велико, чем и достигается плавный заряд конденсаторов БП.
В рабочем режиме термистор разогрет - сопротивление его мало.

[Костя Мусатов]

Андрей!

После того, как напряжение снизилось и УМ был погашен, напряжение на конденсаторах перестанет падать. Но, вроде, это не должно помешать. В качестве компаратора с мощным выходом я бы взял LM211 (521CA3) и добавил бы какой-нибудь ключевой транзистор, если ток обмотки реле более 50мА. Компаратор чем хорош, что на нем делается триггер Шмидта (устраняет плавность переключения), а стабилитрон можно поставить один.

[Эx, залужу...]

yan, а как и где их искать-смотреть-выбирать, т.е. на что смотреть в первую очередь по параметрам, и сколько по стоимости ориентировочно? И почему интересно, все пытаются поставить и ставят схему на релюхе, или даже на оптосимисторах-тиристорах, а не на NTC наверное там какие-нибудь подводные камни присутсвуют?
И опять же от мигания сети он не защитит, остыть не успеет. И насколько он вообще сильно греется?

[anli]

В качестве компаратора с мощным выходом я бы взял LM211 (521CA3) и добавил бы какой-нибудь ключевой транзистор, если ток обмотки реле более 50мА. Компаратор чем хорош, что на нем делается триггер Шмидта (устраняет плавность переключения), а стабилитрон можно поставить один.

Ток предполагаемых реле 15mA (1K6, 24V), так что можно без умощнения. Но меня в компараторе смущает другое:

- очень небольшой запас по максимальному напряжению питания,
- небольшая (относительно компаратора) крутизна мосфета и собственный большой гистерезис реле обеспечивают естественным образом гистерезис всей схемы (мне хочется так думать, по крайней мере ). С компаратором же гистерезис/антидребезг организуется наворотом всякой обвески (из-за большого усиления компаратора гистерезис реле уже "не играет"), то есть "компактизации" схемы не получится,
- у меня компараторов пока нет

Главный недостаток текущий схемы - неудобство подбора напряжения срабатывания (подбор пары стабилитронов). Пока не придумал, как сделать удобно.

[Костя Мусатов]

У тебя и сейчас гистерейзис реле почти не работает. Из-за высокой крутизны транзистора переключение происходит почти мгновенно. Но отсутствие гистерейзиса в транзисторе может вызвать автогенерацию.

[anli]

У тебя и сейчас гистерейзис реле почти не работает.

Да, виноват Вот так гистерезис работает:

http://gaydenko.com/um/softStart3.png

На графике зелёным - напряжение питания, синим - сопротивление на контактах реле.

[Костя Мусатов]

Учитывая время срабатывания и отпускания, переключение происходит в районе 13В, что туде, что сюда. У самого реле гистерейзис большой, но он уменьшается пропорционально усилению твоего каскада, а оно большое.

[anli]

У самого реле гистерейзис большой, но он уменьшается пропорционально усилению твоего каскада, а оно большое.

Так я резистор в исток перекинул и новую картинку нарисовал Ток в интересующем диапазоне примерно пропорционален напряжению питания.

Учитывая время срабатывания и отпускания, переключение происходит в районе 13В, что туде, что сюда.

Синим так как раз включение-выключение реле нарисовано. "что туде, что сюда" около 14.5V и 11V. Эти значения, вероятно, надо будет приподнять бОльшим напряжением пробоя стабилитронов (гистерезис останется тем же).

[Костя Мусатов]

Странные данные по реле. При рабочем напряжении 24В обычно реле срабатывает при 16В и отпускает при 5-8В. При этом такой ржим для реле очень плох, поскольку и та и другая операция проходят медленно и контакты подгорают сильнее. Лучше гистерейзис отдать компаратору, он не подгорит

[anli]

Странные данные по реле. При рабочем напряжении 24В обычно реле срабатывает при 16В и отпускает при 5-8В.

Да такое примерно реле и есть (коэффциенты для напряжений включения и выключения - 0.75max и 0.1min с временами 10mS и 5mS соответственно): там напряжение питания (одно плечо БП) нарисовано, а не напряжение на катушке.

контакты подгорают сильнее. Лучше гистерейзис отдать компаратору

Да... серьёзный диагноз Буду придумывать, как забрать гистерезис у реле...

Offтопик:
А так всё хорошо получалось: нужен гистерезис? - пожалуйста, есть деталь с гистерезисом...

[ADDED=anli]1120051642[/ADDED]
Костя,

Надеюсь, что у меня получилось выполнить все твои ЦУ:

http://gaydenko.com/um/softStart4.png

Гистерезис и напряжение срабатывания регулируются (R3, R5), реле включается/выключается "быстрым" перепадом тока.

Домашнее задание принимается?

[ИГВИН]

реле включается/выключается "быстрым" перепадом тока.

Андрей, может поздно уже советовать. Просто поделюсь опытом.
Были проблемы с включением реле, заменил биполяр МОПом, обмотка в стоке - и никаких проблем! Там внутри еще и обратный диодик имеется

[anli]

заменил биполяр МОПом

Думаю, зависит от конкретного варианта включения и от параметров реле. Здесь реле слаботочное (24V, 15mA), так что проблем, думаю, не будет.

Offтопик:

Андрей, может поздно уже советовать.

Не, не поздно (да и никогда не поздно: сами делаем, сами и переделываем ). Пока заказанное мощное реле для БП едет, и софстарт БП не сделал, можно резвиться с УМ и его софтстартом.

[yan]

И почему интересно, все пытаются поставить и ставят схему на релюхе, или даже на оптосимисторах-тиристорах, а не на NTC наверное там какие-нибудь подводные камни присутсвуют

http://www.thermometrics.com/assets/images/cl.pdf
Там довольно подробно изложено. Параметры - сопротивление от температуры, предельная мощность и тепловое сопротивление, постоянная времени нагрева. Макс. температура - 175 градусов.
Стоимость - 10-20 центов.

Не используют - потому что с выходом в классе В, термистор может в покое охладиться и ограничить ток на пике сигнала.
В классе А с его постоянным потреблением, термистор - то что надо.

[anli]

Там довольно подробно изложено.

yan, так Вы об использовании после выпрямительного моста говорите? А я-то подумал, что в цепи сетевой обмотки. Спасибо за ссылку, скачал, почитаю.

Добавление: после моста нельзя, плечи будут по-разному включаться. Можно лишь для сетевой цепи прикинуть.

[yan]

я-то подумал, что в цепи сетевой обмотки.

Термистор обычно ставится в цепь первичной обмотки. Во вторичку лучше ничего дополнительно не ставить.

А там приведён просто пример.

Если у вас трансформатор перед мостом и конденсатором, то можно поделить емкость на квадрат коэффициента трансформации, чтобы привести емкость к первичке.

[anli]

С термистором несколько непонятностей:

- зависимость от температуры окружающей среды (зима/лето, печка в классе A прогревается тоже постепенно) - как это влияние прикинуть?
- невозможность выставить постоянные времени так, как хочется,
- надёжность (как он летит - на замыкание, или размыкание?)
- стабильность параметров "при жизни".

yan, есть такой опыт?

Offтопик:
Предложение, заманчивое, нет слов. Но всякие мелочи цепляют юный ум

[yan]

- невозможность выставить постоянные времени так, как хочется

У СL постоянные времени заявляются около 100 сек. Или нужно быстрее?

Изменение температуры на 10 градусов (зима/лето) даёт малое изменение сопротивления уже горячего термистора, относительно холодного состояния. Влияние напряжения в сети (день/вечер) будет больше.

Я ставлю ntc 10 Ом @25*C. Если его температура превышает 100*C, то ставлю в параллель ещё один, и получается достаточно надёжно.

У друга работает однотактник уже три года, всё в норме, параметры не плывут.

[anli]

Читая разные ветки, прислушиваясь к опыту монстров звука, и, уж не обессудьте, к своим внутренним ощущениям, несколько сменил мнение о том, что такое хорошо.

Итак, текущий вариант был такой:

https://forum.vegalab.ru/showthread....3&goto=newpost

Что не нравится в текущем варианте:

- некрасивый фронт,
- звон,
- небольшая малосигнальная полоса (< 2MHz),
- заморочки с коррекцией,
- резкое (прям даже угловатое ) ограничение сигнала,
- необходимость принятия специальных антиклиппинговых мер.

Что нравится: фантастические чиселки спектра типа -113db
От недостатков оказался свободен вот этот старенький вариант:

http://gaydenko.com/um/schematics4.png,

который я доработал вот таким незатейливым образом (каскод):

http://gaydenko.com/um/schematics14.png

что снизило спектр примерно на 8db, конкретнее, 3-я - 98db, 5-я - 118db. То есть циферки получились тоже "очень достаточные". Плюс - не имеет всех тех недостатков, что перечислены выше (или имеет их в сильно меньшей степени, например, малосигнальная полоса получилась 20MHz, а пики тока на прямоугольнике не сопоставимы с самим током, как ранее, а в 20 раз меньше).

Из потенциальных недостатков вижу два:

- открытие мосфетов быстрее закрытия. Результат в симуляторе: при фронтах прямоугольника 1 мкс пичкИ тока практически одинаковы. Вероятно потому, что схема получилась значительно более скоростная;
- использование каскада с общим истоком. Это немного обсуждалось здесь:

https://forum.vegalab.ru/showthread....3739#post53739

и четыре сообщения, начиная с этого:

https://forum.vegalab.ru/showthread....3889#post53889

То есть, симулятор честно отрабатывает ту бяку, о которой говорил Костя.

Ну и деталей гораздо меньше , и тракт короче. Кто что думает? Честно говоря, в данный момент мне интереснее подход (на фига нам спектр -1000db, если скорости нет?), а затем - его реализация.