Moja konštrukcia Nový život starého laboratórneho zdroja. (Revamp BK127)

[Adam Varga]

Tak je dobre vedieť že si rozumieme .

Ja by som bol preto za riešenie také že vstup by sa vipínal a zapínal pomocou prerušenia budenia koncového stupňa. Reálne nechceme aby nám moc mikrokontrolér zasahoval do regulácie napätia (potom by regulovalo aj to moje LM723 aj vás mikrokontrolér čo môže priniesť celkom nežiadúce efekty). Tímpádom by sa jednorázovo nakalibroval mikrokontrolér- respektíve s vypnutým relé prebehne po celom rozsahu V a zistí pri akej hodnote digitálneho potenciometra je aké napätie a nebude musieť aktívne monitorovať napätie neustále. Vypne sa drive pre koncáky, controlér vopred prednastaví nejaký odpor korešpondujúci nejakému napätiu ktoré si sám nakalibroval a on už bude vedieť že ak chcem 5V a potom zapnúť výstup a skončím presne na 5V na výstupe lebo kontrolér bude vedieť akú hodnotu R má navoliť aby to dosiahlo.

relé by tam bolo ako posledný rezort úplne kritickej ochrany ak by náhodou strelil koncák, čo sa mi ešte s týmito zdrojmi nestalo ani pri dlhodobom preťažovaní.

Najhoršie čo ten zdroj uvidí by bolo maximálne U zdroja. Pre 30V zdroj by to bolo 30Vx0.002A=0.06W a myslím že 60mW nieje problém. Povedzme že pri 50-100V zdroji už by bol problém nielen so stratovým výkonom ktorý sa vyzlostí na poťáku ale aj s napätím. Proste sa mi nejako nechce veriť že to dá fakt neobmedzené napätie (samozrejme so štipkou soli to beriem) pri 50V zdroji by to bolo 50mW a pri 100V 100mW a pri 500V 1W (ale dalo by sa to korigovať s prídavnými rezistormi do paralelu s digitálnym potenciometrom)

25.11.2021 Úprava niektorých faktov a oprava preklepov

 

[miroslav.pivovarsky]

Tak je dobre vedieť že si rozumieme .

Ja by som bol preto za riešenie také že vstup by sa vipínal a zapínal pomocou prerušenia budenia koncového stupňa. Reálne nechceme aby nam moc mikrokontrolér zasahoval do regulácie napätia (potom by regulovalo aj to moje LM723 aj vás mikrokontrolér čo môže priniesť celkom nežiadúce efekty). Tímpádom by sa jednorázovo nakalibroval mikrokontrolér- respektíve s vipnutým relé prebehne po celom rozsahu V a zistí pri akej hodnote digitálneho potenciometra je aké napätie a nebude musieť aktívne monitorovať napätie neustále. Vipne sa drive pre koncáky, controlér vopred prednastavý nejaký odpor korešpondujúci nejakému napätie ktoré si sám nakalibroval a on už bude vedieť že ak chcem 5V a potom zapnúť výstup a skončím presne na 5V na výstupe lebo kontrolér bude vedieť akú hodnotu R má navoliť aby to dosiahlo.

relé by tam bolo ako posledný rezort úplne kritickej ochrany ak by náhodou strelil koncák, čo sa mi ešte s týmito zdrojmi nestalo ani pri dlhodobom preťažovaní.

Najhoršie čo ten zdroj uvidí by bolo maximálne U zdroja. Pre 30V zdroj by to bolo 30Vx0.002A=0.06W a myslím že 60mW nieje problém. Povedzme že pri 50-100V zdroji už by bol problém nielen so stratovým výkonom ktorý sa vyzlostí na poťáku ale aj s napätím. Proste sa mi nejako nechce veriť že to dá fakt neobmedzené napätie (samozrejme s štipkou soli to beriem) pri 50V zdroji by to bolo 100mW a pri 100V 100mW a pri 500V 1W (ale dalo by sa to korigovať s prídavnými rezistormi do paralelu s digitálnym potenciometrom)

Ano, to ako opisujete kalibraciu, tak to bol moj plan pre autokalibraciu ktora by sa zapla raz, a zmerala by sa krivka charakteristiky . Napetie ma az tak netrapi. To si myslim, ze ak sa dobre spravi kalibracia na celej krivke, tak to bude OK. Ja sa skor bojim o prud, a prudove obmedzenia. Aby sa to nerozkmitalo, a aka bude presnost nastavenia. Ale to uvidime.

No tiez sa mi nechce verit ze to zvladne napetie a prud do nekonecna. Ale vyrobca to opisuje ako standardny potenciometer. Co to znamena, zatial neviem. Skusime zacat s 30V verziou, a ak bude vsetko fungovat dobre, mozeme skusit vymysliet aj 100V pripadne 500V verziu . Osobne sa mi 500V verzia zdroja velmi paci, kedze sam sa venujem elektronkam a digitronom. Cim chcete napajat 500V verziu zdroja ?

 

[Elektro Lab]

Cim chcete napajat 500V verziu zdroja ?

Tak to by zaujímalo aj mňa, do úvahy padá napr. násobič / zdvojovač napätia - či?

 

[Adam Varga]

Sú dve možnosti. Buď si nechať navinúť sieťový transformátor alebo sa možno dovtedy dokopem na finalizovanie pulzného zdroja na 500V. do 50mA aj niečo mám ale to je len 50W čo nieje nič moc. Doteraz som používal flyback topológiu ale tak trocha som sa v tom začal vŕtať hlbšie a rozhodol som sa pre push pull s ktorým je možné dosiahnuť výkony aj nad 500W. Tam by už bola možnosť predregulácie vstupu.
Príklad: Zdroj je linéarny s predreguláciou. Má rozsah povedzme 150-500V a prúd 0-1A. Ak by sme mali nejakú 250V záťaž pri 500mA tak naša záťaž spotrebúva 125W energie a ak by sme boli bez predregulácie tak by to pre zdroj znamenalo 500V 500mA a teda by to bolo 250W zo zdroja. Polovica výkonu sa stratí na lineárnom koncáku ktorý si myslím že so 125W teplom sa bude škvariť jak mentál.
Predregulácia by urobila toto : výstup bude 250V 500mA tak hlavný zdroj stiahne svoje napätie na 10V nad žiadaným výstupom.
No lenže už trocha utekáme od reality. Nemáme ešte ani funkčný zdroj a už fantazírujeme nad životu nebezpečnými vecami

 

[Adam Varga]

Tak to by zaujímalo aj mňa, do úvahy padá napr. násobič / zdvojovač napätia - či?

v takomto prípade je možné použiť jeden menší push pull menič na vysokej frekvencií a použiť násobič. Pri vyššej frekvencií je z toho možné vytiahnuť celkom strašideľný výkon. Takto napríklad funguje jeden laboratórny zdroj alebo teda tester od firmy Megger (zdroj 200W 0-300-500-1000-5000V výstupmi)

 

[Adam Varga]

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky

Už máme ovládač.

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky

(ten orezaný názov zle vykresluje eagle)
Tento modul by bol montovaný vertikálne do matičnej dosky (na matičnej doske by sa nachádzal usmerňovač a výkonová časť zdroja. Aj digitálny kontrolér by mohol byť na svojej doske spolu s jeho regulátorom napätia pre svoje potreby. Bude treba dva zdroje galvanicky izolované od seba. Jeden zdroj pre výkon a jeden zdroj pre pomocné obvody. Ten by bol ideálne 12V-15V bez potreby regulácie (ale 723 zmákne až 40V takže celé zapojenie analógové funguje s pomocným napájaním až 40V). SMD súčiastky by sa osadili SMT od JLCPCB a THT komponenty si už uživateľ docínuje. Rozmer SMD je 0805 takže už určite nie vhodné na stavebnicové cinovanie. Montážne otvory je možné použiť na horizontálnu montáž na matučnú dosku. Modul ako samotný si nepýta žiadne chladenie a je plne samostatný, treba k nemu pripojiť len potenciometre a bočník. Modul očakáva 1V (optimálne) na bočníku na obmedzenie prúdu (pin CS a I set musí biť na lokálnej zemi kde sa nachádza bočník alebo zariadenie riadeiace funkciu obmedzenia I). Jeden trimer ladí Umax a druhý Imax. Má výsup na indikátor I-limit led formou priameho pripojenia na LED bez rezistora v sérií.

Ak by sme použili iný bočník ktorý by povedzme dal 100mV pri 10A tak by sme kludne mohli použiť diferenciálny zosilňovač na zosilnenie rozdielu ktorý by sa nachádzal na matičnej doske. Použitím nejaké lepšie operáka v obmedzovači by sme dosiahli podstatne lepšiu strmosť a rýchlosť obmedzenia prúdu. Okrem toho je možné sa pohrať aj so spätnou väzbou a kondenzátormi v nej a rovnako aj s rezistorom R25 na nižšiu hodnotu.

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky

Modulu je úplne jedno aký má rozsah výstupného U takže je univerzálny pre aplikáciu na akékoľvek rozsahy akýkoľvek prúd atď......

 

[Adam Varga]

Rozmýšlaľ som či by vlastne z tohoto zdroja nešlo spraviť SMU (source measure unit). Je to v povdstate zdroj schopný zaznamenať voltampérové charakteristiky do grafu a počítať výkony atď. Alebo si nastaviť nejaký program ktorý si nastavím v grafe a on ho prehrá a bude merať.

Príklad: Meranie účinnosti DC-DC meniča. Výstup meniča sa nastaví fixne a zaťaží sa konštantným prúdom (a keďže menič má konštantné napätie a záťaž zas prúd tak sa rovno jedná a konštantný výkon) a vedeli by sme zistiť jeho účinnosť pri danej známej záťaži a vieme zaznamenať aj účinnosť závislú od vstupného V vo forme grafu.

Čiže zdroju naprogramujeme aby plynule zvyšoval V od určitej hladiny povedzme že od 10V až po 24V za 10 minút pričom bude snímať odoberaný prúd a bude počítať výkon ktorý ide do meniča. Na konci merania si vezmeme graf, odčítame z neho výstupný výkon meniča a ostane nám krivka strát výkonu ktorá je závislá na výstupnom napätí zdroja. Super vec a ušetrí to hodiny excelovania tabuliek . Je to zasa len softvérová záležitosť takže aj keď to nebude fungovať zajtra možno o pól roka bude.

25.11.2021 Oprava preklepu

 

[miroslav.pivovarsky]

Rozmýšlaľ som či by vlastne z tohoto zdroja nešlo spraviť SMU (source measure unit). Je to v povdstate zdroj schopný zaznamenať voltampérové charakteristiky do grafu a počítať výkony atď. Alebo si nastaviť nejaký program ktorý si nastavím v grafe a on ho prehrá a be merať.

Príklad: Meranie účinnosti DC-DC meniča. Výstup meniča sa nastaví fixne a zaťaží sa konštantným prúdom (a keďže menič má konštantné napätie a záťaž zas prúd tak sa rovno jedná a konštantný výkon) a vedeli by sme zistiť jeho účinnosť pri danej známej záťaži a vieme zaznamenať aj účinnosť závislú od vstupného V vo forme grafu.

Čiže zdroju naprogramujeme aby plynule zvyšoval V od určitej hladiny povedzme že od 10V až po 24V za 10 minút pričom bude snímať odoberaný prúd a bude počítať výkon ktorý ide do meniča. Na konci merania si vezmeme graf, odčítame z neho výstupný výkon meniča a ostane nám krivka strát výkonu ktorá je závislá na výstupnom napätí zdroja. Super vec a ušetrí to hodiny excelovania tabuliek . Je to zasa len softvérová záležitosť takže aj keď to nebude fungovať zajtra možno o pól roka bude.

nieco ako SMU budem mat vo finalnom vysledku ja. Vo vyvojovej casti fora som pridal blokovu schemu a par informacii ohladom vyvoja ktore som zistil.