Low-drop линейный стабилизатор накала

[vitamir]

Тут, смотрю, все такие чувствительные собрались, хоть импульсное питание в кантупере вырубай, а то обморок потеряют. Или импульс в диоде им поперек коммунизма. Начитались ютупа, озверели.

Для справки. Все питание импульсное, независимо от частотьі, на которой происходит преобразование.
Линейньім может бьіть лишь стабилизатор. Иногда.
Потому имульс на диоде вьіпрямителя, хоч вдоль коммунизЬма, хоч впоперек, импульсом и останется. То другая тема о другом.
Отложите для себя.

 

[vitamir]

Тигр, тьі мьіслишь ноль на вьіходе из трансформаторной будки оборвать? Бітовая єлектросеть какая-никакая но стандартная. На бОльшие отклонения оглядьіваться нет смьісла.

 

[slami]

Посмотрите ЛБП автора Л. Ридиго, какая сложная схема мостового выпрямителя

Где можно почитать?, не нашел

 

[Vik]

Лабораторный источник питания Ридико Л. И.

 

[Никитич]

Стаб Назара и плавный старт накала Виктора и еще кого то.

 

[Russ]

Таки предлагаю установить кислотный аккумулятор на 6,3В вместо конденсаторов в БП и все, вот вам и вся стабилизация.

Стаб Назара и плавный старт накала Виктора и еще кого то.

Изначальные условия 6,3В переменки на входе, маловато будет.

 

[IgorE]

Таки предлагаю установить кислотный аккумулятор на 6,3В вместо конденсаторов в БП и все, вот вам и вся стабилизация.

К этому и движется прогресс.
Эл инструмент например какой удобнее? Когда впервые увидел эл.рубанок на батарейках, в работе на строжке деревянных полов, был просто в восторге от удобства работы с ним.
Развитие общество по спирали. Закон природы.

 

[Russ]

Все возвращается, ведь 6,3В не зря, а для кислого аккумулятора....

 

[IgorE]

Кипятить аккумулятор незачем

Сегодня кипятильники уже в прошлом, далеком. Есть масса алгоритмов автозаряда и подзаряда. И на них еще больше готовых фабричных конструкций, как и самопальных. Но и уператься в кислотные нет особого смысла. Литиевые имеют лучший коэф-т Килограмм\Ватт. плюс большая скорость зарядки.
Но это близкое будущие, но не сегодня.
Кстати, первый в мире классический, реальный автомобиль был на батарейках.

 

[Russ]

Да, в осциллоскоп поставил литий, тоже в буферный режим, не более 3,92В на банку, а здесь проблематично набрать 6,3В, разве что DC-DC сделать.

 

[IgorE]

6,3В,

Это есно идет от батарейных ламповых приёмников. А что раньше аккум-ры были идеальные и строго держали напряжение при разряде? Конечно нет. Да и сегодня бытовая сеть нормирована +-10%.
Литиевые батарейки на 1,2 вольт есть, нет проблем.

 

[Александр Бокарёв]

Я сочувствую, если у вас малогабаритная квартира и некуда поставить аккумулятор на 10а/ч, при его наличии все эти десятки кондеров 2200 мкФ можно смело выкинуть в форточку.
Кипятить аккумулятор незачем, и при 6,3В не получится ну никак, есть такой режим - буферный, так вот, это оно и есть. Весь стабилизатор выродится в 4 диода (можно и 1 обойтись, если их жалко тратить), резистор ограничителя зарядного тока и аккумулятор.

Подбуференный блок питания называется.

 

[Конструктор]

это уровень шутки такай? или уровень знаний ?
используйте одну , что заменить схему со средней точкой на мост сложно ?

на схему гляньте ......так понятней ?

Что такое схема со средней точкой мне известно. О том и речь, что в выпрямителе две обмотки. А то, как вы нарисовали - теперь уже в выпрямителе 4 диода. Если приплюсовать к этому то, что сопротивление канала IRF510 равно 0.54 ома, то схема становится практически нерабочей при токах накала 2А и более.
Сам по себе стабилизатор неплох, но я бы его доработал.

 

[Александр Бокарёв]

Что такое схема со средней точкой мне известно. О том и речь, что в выпрямителе две обмотки. А то, как вы нарисовали - теперь уже в выпрямителе 4 диода. Если приплюсовать к этому то, что сопротивление канала IRF510 равно 0.54 ома, то схема становится практически нерабочей при токах накала 2А и более.
Сам по себе стабилизатор неплох, но я бы его доработал.

В низковольтных выпрямителях каждый диод лишний. Падение на диоде под 10-20 процентов от выпрямленного, мост уже перебор. Со средней точкой-лучше, хотя силовику проблема. КПД падает.

 

[Конструктор]

В низковольтных выпрямителях каждый диод лишний. Падение на диоде под 10-20 процентов от выпрямленного, мост уже перебор. Со средней точкой-лучше, хотя силовику проблема. КПД падает.

Тут ключевая фраза - КПД падает. Посчитаем. Накальные трансформаторы рассчитываются так, чтобы на холостом ходу выдавать 7 вольт. Под номинальной нагрузкой падает 0.7 вольта. Импульсы заряда конденсатора фильтра имеют амплитуду не менее трёх раз выше тока потребления. Значит, просадка в обмотках при номинальной нагрузке будет уже 2.1 вольта и более. Если разделяем вторичку на две одинаковые половины, увеличиваем её сопротивление в два раза. Допустим, на первичку и вторичку пошло одинаковое количество меди. Тогда, для двухполупериодного выпрямителя со средней точкой просадка только на обмотках составит уже 3.2 вольта. А нам ещё на диодах надо потерять около вольта, отсечь пульсацию на
конденсаторе 1-2 вольта, и иметь запас на стабилизацию. Как ни крути, 6.3 вольта не набираем. Хорошо, если 5, а скорее 4. Чтобы всё это работало, нужно иметь запас по мощности силовика раз 5, не меньше. А если этого запаса нет? В таком стабилизаторе бороться приходится за каждую десятую вольта. Потому у меня такой инновационный выпрямитель и соответствующий выбор транзисторов.
В предлагаемой выше схеме есть хорошая идея - перевернуть силовой транзистор стоком на землю, чтобы к шасси можно было прикрутить без прокладки. Прокладка, в принципе не проблема, у меня есть достаточный запас, и втулки изоляционные. Но над этим стоит подумать. В этой схеме меня напрягает подстроечный резистор. Не люблю я схемы, которые надо настраивать. Люблю, чтоб было, как раньше в журнале "Радио" писали - "правильно собранная схема начинает работать сразу".

 

[vitamir]

Сколько вольт вьіпрямленного Вьі получили на вьіходе вашего инновационного вьіпрямителя (C) под нагрузкой 5А? В железе, меди и кремнии. Результат моделирования не интересен.

 

[IgorE]

Накальные трансформаторы рассчитываются так, чтобы на холостом ходу выдавать 7 вольт. Под номинальной нагрузкой падает 0.7 вольта. Импульсы заряда конденсатора фильтра имеют амплитуду не менее трёх раз выше тока потребления. Значит, просадка в обмотках при номинальной нагрузке будет уже 2.1 вольта и более.

1. Напряжение на трансформаторе при номинальной нагрузке
7в - 2,1в = 4,9В
2. Учитываем падение на диодах (смотрим даташит)
4,9в - 0,6в = 4,3в.
3. Напряжение на конденсаторе выпрямителя
4,3в х корень из 2 = 6,08в. пиковое, без учета пульсации.И это да же без потерь во второй половинке выпрямителя.
И что будем стабилизировать?
Продолжим:
5. Учтем падение на втором плече выпрямителя и пульсации по данным автора:
6,08в - (15А х 0,023 Ом = 0,345в х 1,414) - 1,2в (согласно эпюр автора) =4,4в
Не говорите, что я это придумал, это цифры только ваши.

Люблю, чтоб было, как раньше в журнале "Радио" писали - "правильно собранная схема начинает работать сразу".

А неправильно не работает никогда. Это как раз этот случай.

 

[Конструктор]

Сколько вольт вьіпрямленного Вьі получили на вьіходе вашего инновационного вьіпрямителя (C) под нагрузкой 5А? В железе, меди и кремнии. Результат моделирования не интересен.

Это было три года назад. Я цифры не помню. Ток не 5А, а в пределах 2-х. Я уже писал об этом. Стаб питает фонокорректор.

Каждый может ошибаться. Посчитаете правильно, я только за.

Сначала умножаем 7 на корень из двух, а потом уже вычитаем 2.1

 

[IgorE]

Сначала умножаем 7 на корень из двух, а потом уже вычитаем 2.1

Можно на корень из трех, если очень хочется.
Студенты так курсовые делают, когда результат дикий. Очень правильный метод, считать всех дураками.
Только потом с трудом и не выше троечки в зачетку.

 

[Александр Бокарёв]

Сначала умножаем 7 на корень из двух, а потом уже вычитаем 2.1

Корень из два это для учебника по математике. В реальной сети коэфф подъема выпрямленного не выше 1, 33. А чаще 1, 26. Умножь на 4 , дели на 3. Корень из двух , если сотни вольт выпрямленного и без нагрузки.

 

[Конструктор]

Закон ома это дробь обычная.

Это закон Ома для участка цепи. Есть четыре записи для закона Ома. Для участка цепи, для полной цепи, в интегральной и дифференциальной форме для обоих случаев. Про километры в час там не сказано.

 

[slami]

Исследование выпрямителя на MOSFET + диоды Шоттки
Собрал по этой схеме

Диод сдвоенный Шоттки - S30SC4M (30A 40V)
MOSFET - AP40N03 (40A 30V 0,017 Ом, от компьютерной платы)
два конденсатора 4700 мкФ 50 В TRec, сделаю отступление - конденсатор можно считать один, так как второй оказался дохлый (хоть и новый) после эксперимента заметил лёгкое вздутие верхней крышки, проверил оба прибором, первый 5010 мкФ ESR=0,04 Ом, второй 4160 мкФ ESR=0,3 Ом.
Трансформатор ОСМ-01У3, Uxx=5,31V, U=5,1V при 6,4А
Последовательно с обмоткой включил проволочный резистор на 0,2 Ом для контроля амплитуды тока, вот 6А импульсы с трансформатора. Все осциллограммы кроме указанных специально, сняты при токе нагрузки выпрямителя током 2А

Сначала снял ВАХ диодов Шоттки, диода MOSFET, MOSFET в открытом состоянии (при Uупр=9В)

MOSFET прям. вкл. MOSFET инверс. вкл.

Можно увидеть что MOSFET работает в обоих направлениях! просто в инверсном включении мешает паразитный диод полностью разорвать цепь сток-исток
Для начала включил MOSFET с затвором замкнутым на исток, чтобы работал только диод MOSFETa
Картинки в основном сделаны по две: первая с чувствительностью 2В/дел, вторая с увеличенной чувствительностью 0,5 или 0,2В/дел
При токе нагрузки 1,03А выпрямленное напряжение 5,12В, при 1,98А - 4,38В (амплитуда = 6А)
На диоде MOSFET падает примерно 0,8В

На диоде Шоттки 0,4В

Теперь собрал по схеме с управлением от обмоток. При токе 1,03А выпрямленное напряжение 5,81В, при 1,98А - 5,08В (амплитуда 6,25А). Так как падение на открытом полевике меньше, выпрямленное напряжение при 2А больше на 0,7В.
MOSFET 60 mV

на диоде Шоттки 0,4В

Теперь тоже самое при токе нагрузки около 5А
Диод MOSFET + диод Шоттки, ток нагрузки 4,7А, выпрямленное напряжение 3,64В (амплитуда тока 11А)
На диоде MOSFET 0,8В

На диоде Шоттке 0,4В

Теперь с управляемыми MOSFET, ток нагрузки 5,25А, выпрямленное напряжение 4,06В (амплитуда тока 12А)
MOSFET 0.3V

Диод Шоттки 0,4В

Пульсации при диоде MOSFET и токе 4,7А

Пульсации с MOSFET и токе 5,25А

Выводы: схема работает, на средних токах MOSFET работает эффективнее диодов Шоттки, на большом же токе падение на MOSFET начинает сравниваться с диодами Шоттки, здесь как вариант более мощный MOSFET ставить.
Есть у данной схемы и минусы: 1) MOSFET должен быть рассчитан на амплитудные токи, 2) так как у многих MOSFET максимальное напряжение затвора 20В, то их можно использовать до действующего напряжения на трансформаторе до 10-11В или использовать внешнее управление, 3) MOSFET в данной схеме нужно выбирать с "логическим" управлением, то есть включающиеся при напряжении 2,5В управления, иначе нужно внешнее управление
P.S. Попытка включить MOSFET с общим стоком немного по другой схеме провалилась, они не хотели открываться, зато оказалось что они прекрасно работают в двух направлениях тока, не зря ведь коммутаторы на MOSFET (без паразитного диода) пропускают сигнал двух полярностей, но они на малые токи

 

[Конструктор]

Есть простой способ проверить это. Взять MOSFET, прозвонить тестером в обратном направлении. Тестер покажет сопротивление диода. Потом подключить 5 вольт к затвору от какого-нибудь источника. Тестер покажет чистый ноль. Диод никуда не делся, просто он зашунтировался каналом транзистора.

 

[Александр Бокарёв]

Просится синхронный выпрямитель Васянина, но не на 6с19п, а на МОСФЕТах .

Есть простой способ проверить это. Взять MOSFET, прозвонить тестером в обратном направлении. Тестер покажет сопротивление диода. Потом подключить 5 вольт к затвору от какого-нибудь источника. Тестер покажет чистый ноль. Диод никуда не делся, просто он зашунтировался каналом транзистора.

Даже 5 вольт не надо, на клеммах Ц4313 4315 4353 в режиме омметра сидит 4 вольта. прекрасно проверяются все полевики.

 

[Александр Бокарёв]

В режиме Омметра, у Ц4353 0,24 вольта. В режиме кОмметра 4,65 В с нормуль батарейками.

Резонное уточнение, согласен. В режиме 0,01 КОмметра, естессно.

 

[Ден123]

ЭЭЭ... тут как бы маленькая проблема, если 5А по выходу хотим, трансформатор должОн выдавать 18А

RMS: 5 А в нагрузке - 11 А в обмотке.
Пиковое в обмотке, диодах, конденсаторе - 24 А.

А это и есть главная проблема низковольтных но высокожрущих БП.

Немного в сторону от основного вопроса. На мой взгляд clc/crc фильтр в таком применении - вселенское зло. Для питания прямонакалов, например с 20 В и 5А, применяю LC фильтр по ряду причин:
1. Ток в накальной обмотке с LC не превышает 4,5 А => меньший нагрев => сечение не более 2 кв. мм.
2. Транс не "разбрызгивает" вокруг себя помехи, как в случае с CLC => не влетает в насыщение на пике заряда первого С.
3. Обмотка получается компактнее, хоть витков требуется больше.
4. LC несколько стабильнее в плане выходного напряжения, чем слс и в подавляющем большинстве случаев стабилизатор не требуется.
5. Отсутствует нагрев диодов и стабилизаторов => лучше погодные условия внутри
6. Отсутствуют радиаторы, трансформатор меньшего размера => конструкция компактнее.
7 Дроссель нужен небольшой, можно спокойно выбрать из перечня унифицированных Д и даже не выйти за рамки МДП.
8. Звучание прямонакалов с питанием накалов от бп с CL фильтром лучше-чище-прозрачнее.

 

[Александр Бокарёв]

Все хорошо и правильно работающее либо весит либо дорого либо отжирает место.
А нужно сделать из того, что есть .
Дроссель дивным образом меняет форму импульса дозарада емкости выпрямителя, из иголки делая синусоиду. Увидел, крякнул, вздохнул и выставил вон, впаяв резюка.
Пополнять коллекцию железяк ещё и дросселями пенсионный фонд не потянет.

 

[Ден123]

Все хорошо и правильно работающее либо весит либо дорого либо отжирает место.
А нужно сделать из того, что есть .

Нет конечно. Так с моим вариантом и вес и цена и размер будет меньше. Транс меньше, радиаторов нет, отсутствует первая емкость, которая даже со стабом влияет на звучание прямонакалов ого-го-го как, а значит дорогая и большая....
Насчет сделать из того, что есть - инода единственно правильное решение сделать с 0 .

 

[Александр Бокарёв]

Нет конечно. Так с моим вариантом и вес и цена и размер будет меньше. Транс меньше, радиаторов нет, отсутствует первая емкость, которая даже со стабом влияет на звучание прямонакалов ого-го-го как, а значит дорогая и большая....
Насчет сделать из того, что есть - инода единственно правильное решение сделать с 0 .

А приходит человек с просьбой собрать вооот такое суперское, но чтоб непременно в таком-то габарите, больше там места нет. И крутись. И место есть только для анодного . Значит, накал делаем CRC . Аудионоту можно, почему мне низзя?

 

[Ден123]

А приходит человек с просьбой собрать вооот такое суперское, но чтоб непременно в таком-то габарите, больше там места нет. И крутись. И место есть только для анодного . Значит, накал делаем CRC .

Ага, бывает. Однако, накальная часть транса в 1,5 раза толще получается, диоды на ток 3,5 раза больше нужны, чем ток накала, радиаторы для этих диодов и еще тепловой режим в любом случае хуже. А рядышком электролиты стоят и греются - места же мало. Значит нужно вентиляцию городить. А места не добавилось.

Аудионоту можно, почему мне низзя?

Они "гейропы", а Вы достаточно грамотный конструктор. Поэтому Вам брать с этих гейропов пример не стоит, я так думаю.