Источник питания для аналога

Вопросы и ответы связанные с цифровым управлением, аналоговой автоматикой и их элементами
Сообщение
Автор
Леха
Сообщения: 4762
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2008 9:38 am
Откуда: Ивдель, Свердловской обл.
Контактная информация:

Re: Источник питания для аналога

#11 Непрочитанное сообщение Леха »

Жорик_У писал(а):Журнал Радио за 86-88 годы там есть схемка под аналог со сменой направления движения.
Она уже почтчи по всем форумам мелькала...
что то уж сильно плюются на эту схему :lol: ..
Жорик_У писал(а):остально е моджно на коленке слепить...
Коленка коленке рознь! :mrgreen:

Юр, напомни пожалуйста :oops: , где можно посмотреть схемы с ШИМ? :oops:
Умом Россию не понять, Аршином общим не измерить

Аватара пользователя
старина_U
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: Чт апр 24, 2008 12:04 am
Откуда: оттуда... з Масквы...
Благодарил (а): 11 раз
Поблагодарили: 98 раз

Re: Источник питания для аналога

#12 Непрочитанное сообщение старина_U »

Вот, посмотри: http://kravitnik.narod.ru/switch/switch1_1.html

Широтно - импульсные регуляторы постоянного тока

Необходимость регулировки постоянного напряжения для питания мощных инерционных нагрузок чаще всего возникает у владельцев автомобилей и другой авто-мото техники. Например, появилось желание плавно менять яркость ламп освещения салона, габаритных огней, автомобильных фар или вышел из строя узел регулирования оборотов вентилятора автомобильного кондиционера, а замены нет. Осуществить такое желание иногда нет возможности из-за большого тока потребления этими устройствами - если устанавливать транзисторный регулятор напряжения, компенсационный или параметрический, на регулирующем транзисторе будет выделяться очень большая мощность, что потребует установки больших радиаторов или введения принудительного охлаждения с помощью малогабаритного вентилятора от компьютерных устройств. Выходом из положения является применение широтно - импульсных схем, управляющих мощными полевыми силовыми транзисторами MOSFET. Эти транзисторы могут коммутировать очень большие токи ( до 160А и более) при напряжении на затворе 12 - 15 В. Сопротивление открытого транзистора очень мало, что позволяет заметно снизить рассеиваемую мощность. Схемы управления должны обеспечивать разность напряжений между затвором и истоком не менее 12 ... 15 В, в противном случае сопротивление канала сильно увеличивается и рассеиваемая мощность значительно возрастает, что может привести перегреву транзистора и выходу его из строя. Для широтно - импульсных автомобильных низковольтных регуляторов выпускаются специализированные микросхемы , например U6080B ... U6084B, L9610, L9611, которые содержат узел повышения выходного напряжения до 25 -30 В при напряжении питания 7 -14 В, что позволяет включать выходной транзистор по схеме с общим стоком, чтобы можно было подключать нагрузку с общим минусом, но достать их практически невозможно. Для большинства нагрузок, которые потребляют ток не более 10А и не могут вызвать просадку бортового напряжения можно использовать простые схемы без дополнительного узла повышения напряжения. Такие схемы рассмотрены в этом разделе.

Изображение

Первый ШИМ регулятор собран на инверторах логической КМОП микросхемы. Схема представляет собой генератор прямоугольных импульсов на двух логических элементах, в котором за счёт диодов раздельно меняется постоянная времени заряда и разряда частотозадающего конденсатора, что позволяет изменять скважность выходных импульсов и значение эффективного напряжения на нагрузке. В схеме можно использовать любые инвертирующие КМОП элементы, например К176ПУ2, К561ЛН1, а также любые элементы И, ИЛИ-НЕ, например К561ЛА7, К561ЛЕ5 и подобные, соответственно сгруппировав их входы. Полевой транзистор может быть любым из MOSFET, которые выдерживают максимальный ток нагрузки, но желательно использовать транзистор с как можно большим максимальным током, т.к. у него меньшее сопротивление открытого канала, что уменьшает рассеиваемую мощность и позволяет использовать радиатор меньшей площади. Достоинство схемы - простота и доступность элементов, недостатки - диапазон изменения выходного напряжения чуть меньше 100% и невозможно доработать схему с целью введения дополнительных режимов, например плавного автоматического увеличения или понижения напряжения на нагрузке, т.к. регулирование производится путём изменения сопротивления переменного резистора , а не изменением уровня управляющего напряжения.

Изображение

Гораздо лучшими характеристиками обладает вторая схема, но количество элементов в ней чуть больше. Регулировка эффективного значения напряжения на нагрузке от 0 до 12 В производится изменением напряжения на управляющем входе от 8 до 12 В. Диапазон регулировки напряжения практически 100%. Максимальный ток нагрузки полностью определяется типом силового полевого транзистора и может быть очень значительным. Так как выходное напряжение пропорционально входному управляющему напряжению, схема может использоваться как составная часть системы регулирования , например системы поддержания заданной температуры, если в качестве нагрузки использовать нагреватель, а датчик температуры подключить к простейшему пропорциональному регулятору, выход которого подключается к управляющему входу устройства. Описанные устройства имеют в основе несимметричный мультивибратор, но ШИМ регулятор можно построить на микросхеме ждущего мультивибратора, как показано на следующей странице.

На странице представлена схема ШИМ регулятора на операционном усилителе. Достоинство схемы - можно использовать практически любые доступные операционные усилители, подходящие по уровню питающего напряжения.

Изображение

Уровень выходного эффективного напряжения регулируется путём изменения уровня напряжения на неинвертирующем входе ОУ, что позволяет использовать схему как составную часть различных регуляторов напряжения и тока, а также схем с плавным зажиганием и гашением ламп накаливания. Схема легка в повторении, не содержит редких элементов и при исправных элементах начинает работать сразу, без настройки. Силовой полевой транзистор подбирается по току нагрузки, но для уменьшения тепловой рассеиваемой мощности желательно использовать транзисторы, рассчитанные на большой ток, т.к. у них наименьшее сопротивление в открытом состоянии. Площадь радиатора для полевого транзистора полностью определяется выбором его типа и током нагрузки . Если схема будет использоваться для регулирования напряжения в бортовых сетях + 24В, для предотвращения пробоя затвора полевого транзистора, между коллектором транзистора VT1 и затвором VT2 следует включить резистор сопротивлением 1 К, а резистор R6 зашунтировать любым подходящим стабилитроном на 15 В, остальные элементы схемы не изменяются. Во всех ранее рассмотренных схемах в качестве силового полевого транзистора используются n- канальные транзисторы, как наиболее распространённые и имеющие наилучшие характеристики.

Изображение

Если требуется регулировать напряжение на нагрузке, один из выводов которой подключен к "массе" , то используются схемы, в которых n -канальный полевой транзистор подключается стоком к + источника питания, а в цепи истока включается нагрузка. Для обеспечения возможности полного открытия полевого транзистора схема управления должна содержать узел повышения напряжения в цепях управления затвором до 27 - 30 В, как это сделано в специализированных микросхемах U6080B ... U6084B, L9610, L9611, тогда между затвором и истоком будет напряжение не менее 15 В. Если ток нагрузки не превышает 10А, можно использовать силовые полевые p- канальные транзисторы, ассортимент которых гораздо уже из - за технологических причин. В схеме изменяется и тип транзистора VT1, а регулировочная характеристика R7 меняется на обратную. Если у первой схемы увеличение напряжения управления (движок переменного резистора перемещается к " +" источника питания) вызывает уменьшение выходного напряжения на нагрузке, то у второй схемы эта зависимость обратная. Если от конкретной схемы требуется инверсная от исходной зависимость выходного напряжения от входного, то в схемах необходимо поменять структуру транзисторов VT1, т.е транзистор VT1 в первой схеме необходимо подключить как VT1 у второй схемы и наоборот. Смотри остальные схемы.

Ещё две схемы ШИМ регуляторов собраны на микросхемах, предназначенных для работы в подобных устройствах. Первая конструкция в основе содержит микросхему MC34063A или MC33063A, которые предназначены для построения ключевых стабилизаторов напряжения и широко применяются в профессиональной аппаратуре.

Изображение
Изображение

Недостаток конструкции - относительно редкое применение указанных микросхем в бытовой аппаратуре, что может вызвать затруднение в их приобретении.
Самая простая схема приведена на втором рисунке. Она содержит в основе очень широко распространённый интегральный таймер NE555N (КР1006ВИ1), нагруженный на затвор полевого транзистора. Обе схемы, в отличие от ранее описанных конструкций, содержат микросхемы с большим выходным током, что позволяет использовать практически любые полевые транзисторы с любой паразитной ёмкостью затвора. При токе нагрузки до 0,1А нагрузку можно включать непосредственно на выходы микросхем, не используя полевые транзисторы. Как было указано на предыдущих страницах, для полного открытия канала силового полевого транзистора на его затворе должно быть напряжение не менее 12 ... 15 В, поэтому напряжение питания всех ранее рассмотренных схем не должно быть меньше 12 ... 15 В. Если требуется регулировать меньшее напряжение, например 0 ... 6 В для регулировки яркости переносных фонарей, вместо полевых транзисторов можно использовать биполярные NPN транзисторы, предназначенные для работы в ключевых схемах и имеющие очень малое падение напряжения в открытом состоянии. При токах нагрузки до 1А хорошо подходит транзистор КТ630А, а при больших токах ( до 10А, 30В) просто идеален КТ863А, В. В цепь базы транзисторов необходимо включить токоограничительный резистор сопротивлением 150 ... 510 Ом. Все схемы , описанные в разделе, позволяют регулировать напряжение значительно большее 12 В. Для этого требуется обеспечить напряжение 12 ... 15 В для питания ШИМ схемы регулирования, а полевой транзистор выбрать соответственно требуемому напряжению и току нагрузки.

:mrgreen: Вот, пожалуй почти всё, что можно придумать по минимуму, буквально на одной микросхеме за 3 копейки.

К этому надо пришпандорить защиту от КЗ.
Изображение

Аватара пользователя
старина_U
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: Чт апр 24, 2008 12:04 am
Откуда: оттуда... з Масквы...
Благодарил (а): 11 раз
Поблагодарили: 98 раз

Re: Источник питания для аналога

#13 Непрочитанное сообщение старина_U »

И ёщё...

У многих контор есть миккруха ХХ34063 (ХХ - какие-то буквы: МС - бывш. Моторола, сейчас - Freescale Semiconduktor; NC - бывш. Philips, сейчас NXP, ... ну и тэдэ...).

Стоит эта хренька около 30 рублей в розницу. Нагрузочная способность - около 1,5 А. Реально - 1А - запросто! Чуть тёпленькая.
Дроссель и выходной кондёр на плату можно не ставить. Подумаешь, - движок чуть попищит... ;)
Единственно, что надо сделать, так это включить параллельно мощным транзисторам встречный быстродействующий диод (напр. Шоттки) с прямым пост. током, не менее 1,5 А и обратным напряжением, не менее 20В.

Даташит с расчётами, примерами схем и печатными платами: http://www.chip-dip.ru/library/DOC000204640.pdf (Правда, - на англицком)... :mrgreen:
Но там всё понятно и при минимальном знании языка. ;)
Изображение

Аватара пользователя
Жорик_У
Сообщения: 481
Зарегистрирован: Пн мар 17, 2008 3:46 pm
Откуда: Туапсе
Контактная информация:

Re: Источник питания для аналога

#14 Непрочитанное сообщение Жорик_У »

"что то уж сильно плюются на эту схему .."
Ну... так то она рабочая, только вот линейный источник и в Африке линейный, пронего я уже язык стер ругаться (для нашего применения)...

ШИМы мои тут:
http://tigerail.narod.ru/pwmmos.html
http://tigerail.narod.ru/PWM_TTL.html

Схемки приведенные уважаемым У - однополярки - для одного направления...
так что в них по любому придется лепить перекидыватель полярности...
(А дети ОЧЧЕНЬ любят им пощелкать при ненулевом положении ручки скорости, т.е. ехал-ехал лок спокойно себе... НА! в реверс! - аж сердтце заходится в ужасте :-) ...)

Леха, и поверь, на контроллере проще всего получается!

Леха
Сообщения: 4762
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2008 9:38 am
Откуда: Ивдель, Свердловской обл.
Контактная информация:

Re: Источник питания для аналога

#15 Непрочитанное сообщение Леха »

"Жорик_У" - ты в личку вообще то заглядываешь?!!
Умом Россию не понять, Аршином общим не измерить

Аватара пользователя
Жорик_У
Сообщения: 481
Зарегистрирован: Пн мар 17, 2008 3:46 pm
Откуда: Туапсе
Контактная информация:

Re: Источник питания для аналога

#16 Непрочитанное сообщение Жорик_У »

Та, инокта...

Леха
Сообщения: 4762
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2008 9:38 am
Откуда: Ивдель, Свердловской обл.
Контактная информация:

Re: Источник питания для аналога

#17 Непрочитанное сообщение Леха »

После прогона макета, выяснилось, для меня по крайней мере, двухполярный БП совершенно не не нужен. Необходим для управления макетом однополярный БП. Переключение полярности происходит на пульте.
Старина Ю как всегда выходит правым!!!
Умом Россию не понять, Аршином общим не измерить

Аватара пользователя
старина_U
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: Чт апр 24, 2008 12:04 am
Откуда: оттуда... з Масквы...
Благодарил (а): 11 раз
Поблагодарили: 98 раз

Re: Источник питания для аналога

#18 Непрочитанное сообщение старина_U »

Леха писал(а):...Старина Ю как всегда выходит правым!!!
Пасип, Лёхо! Изображение
Изображение

Аватара пользователя
Жорик_У
Сообщения: 481
Зарегистрирован: Пн мар 17, 2008 3:46 pm
Откуда: Туапсе
Контактная информация:

Re: Источник питания для аналога

#19 Непрочитанное сообщение Жорик_У »

"Переключение полярности происходит на пульте. "
???...Поясни...???

Аватара пользователя
Onegin
Модератор
Сообщения: 4621
Зарегистрирован: Пт мар 14, 2008 12:02 pm
Откуда: Нижний Тагил

Re: Источник питания для аналога

#20 Непрочитанное сообщение Onegin »

Жорик_У писал(а):"Переключение полярности происходит на пульте. "
???...Поясни...???
Тумблером ;)
VBLO Digital Research.

Ответить

Вернуться в «Цифровое управление, Аналоговая автоматика и их элементы»