výstupní "kapacita" lineárního zdroje

Zpráva

Skay · #1 Příspěvek od **Skay** » 27 kvě 2019, 21:45

Pánové,

Prosím vás kdo jste se již někdy zabýval návrhem lineárního zdroje. Jak a podle čeho volit výstupní kapacitu? Nemyslím jen hodnotu ale i provedení.
Je vhodný elyt, či svitek s mnohem menším ESR, či keramiku? Nebo kombinaci všeho ?

Díky

Milan · #2 Příspěvek od **Milan** » 28 kvě 2019, 07:57

Záleží na tom, co bude ten zdroj napájet - jaký druh zátěže lze očekávat.
Každá kapacita na výstupu zdroje zpomaluje rychlost regulace a třeba s komplexní zátěží mohou nastat problémy s překmity / stabilitou . Na druhou stranu třeba u některých bastl zdrojů je vidět na výstupu kond řádu 5G , protože autor nezvládl návrh regulační smyčky a zdroj mu kmital - tak to tím kondem natvrdo zatloukl . To je pak ovšem zdroj vhodný tak na
rozsvícení žárovky ......
Osobně u regulovatelných zdrojů upřednostnuji kapacitu za akčním členem
co nejmenší , orientovanou na filtraci rychlých přechodných změn, na které
regulátor nestíhá reagovat , kondenzátory třeba kvalitní svitkové. Jako příklad :u dvojitého reg. zdroje 2x300V/ 100mA mám na výstupu za regulátorem - mosfetem jen svitek TC 208 68n.

Olchor · #3 Příspěvek od **Olchor** » 28 kvě 2019, 08:43

U integrovaných stablíků bývá v DS graf stabilita/výst. kapacita. U složitějšího zdroje nutno vyzkoušet a dát C co nejmenší, protože velká kapacita zhoršuje ochrannou funkci proudového omezení a může někdy odpravit napájené zařízení.

Davidus · #4 Příspěvek od **Davidus** » 28 kvě 2019, 09:19

Ahoj,
Důvod proč dávají kondenzátor na výstup lab zdrojů je rychlost regulační smyčky. Konstrukce dobrého precizního zdroje s rychlou regulační smyčkou není zrovna jednoduchá. Problém nastává ve chvíli kdy zátěž dynamicky mění svůj odběr.

Představme si teď Pepu kutila který si postavil hustokrutopřísnej zdroj, vyladil kapacitu zdroje na minimum a tak tam má super malou kapacitu, takovou aby to nejmitalo a zároveň malou.
Všechno je fajn až do chvíle než si pepa vezme procák a tím procákem bude spínat topnej odpor. Oboje z větve 5V. Co se muže stát, procesor má napěťovej rozsah od 3V do 6V... zdroj je super..

Jenže procák sepne rezistor, smyčka zdroje sice není nejpomalejší ale zároveň i není nejrychlejší. A tak než bude schopná zareagovat na změnu zátěže musí dočasně proud dodávat kapacita na výstupu zdroje. Výsledkem je krátkodobý pokles třeba na ty 3 V. OK procák běží protože jsme neskočili níž než je min napájecí napětí. No jenže teď přijde ten průser. Procák rozepne odpor. Zdroj dodával proud a smyčka musí zareagovat na snížení spotřeby. A co čert něchtěl je na výstupu jen malý kondenzátor. Než stihne smyčka zareagovat napětí na kondenzátoru bude růst.. a vyleze třeba na 7V protože zdroj dodával nějaký proud který nestihla smyčka změnit a kondenzátor na výstupu ho nestihl pobrat. Ozve se prc a procák to má za sebou.

Udělej si jednoduchý test s dynamickou zátěží. Vezmi například rezistor, rychlý mosfet a nějaký rychlý generátor obdelníku. V tomhle případě by stačila i 555.. Tou 555 nakrm mosfet, nad mosfet dej zátěžový rezistor a hoď to na zdroj. Sleduj co se bude dít a podle toho uprav kapacitu na výstupu zdroje.

:wink:

#5 Příspěvek od **masar** » 28 kvě 2019, 09:44

Davidus píše:...Vezmi například rezistor, rychlý mosfet a nějaký rychlý generátor obdelníku...

Pomalý generátor obdélníku by nestačil? :wink:

Davidus · #6 Příspěvek od **Davidus** » 28 kvě 2019, 10:31

Bylo myšleno jako rychlé náběžné a sestupné hrany. :wink:

#7 Příspěvek od **masar** » 28 kvě 2019, 10:54

Jasně, jen jsem neodolal...

#8 Příspěvek od **jezevec** » 28 kvě 2019, 11:35

Záleží jaký lineární zdroj měl tazatel na mysli, zda na pevné napětí pro dané použití nebo regulovatelný zdroj pro univerzální použití.
Podle toho se pak výstupní kapacity výrazně liší.

Olchor · #9 Příspěvek od **Olchor** » 28 kvě 2019, 13:23

Jistě, hodně záleží na použití zdroje. Ale pro univerzální zdroj bych volil kapacitu co nejmenší. U pulzní zátěže se dá nějaký ten kond na výstupní svorky vždycky přidat, ale ubrat těžko.

Milan · #10 Příspěvek od **Milan** » 28 kvě 2019, 16:35

Davidus popsal část problému přesně. Je tu však ještě problém z "druhé
strany" : Mám např. zdroj nastaven na výstupu 24V s výst.kondem 1 G.
Napájím zařízení , které bere 10 uA . Sjedu s napětím třeba na 2V a pak budu čekat, až se ten kond 1 G z těch 24V na ty 2V vybije. Řeší to ,ale zase jen jako kompromis (teplo,rychlost odezvy atd.), předzátěž. A to neřeším problém významné kapacitní nebo induktivní zátěže .
Když jsem si stavěl zdroje , kontroloval jsem , co bude výst. napětí dělat , když výstup natvrdo zkratuji a zase rozpojím - případný překmit je dobře vidět na osciloskopu a dá se zapojením výrazně zmenšit . Uvážíme-li ale
všechny možné stavy včetně dynamiky zátěže a do toho pár vypadlých period sítě několikrát za sebou, no tak to už pak z toho bolí hlava

.

Skay · #11 Příspěvek od **Skay** » 28 kvě 2019, 17:19

jezevec píše:Záleží jaký lineární zdroj měl tazatel na mysli

Pravda, měl jsem uvést, jestli se mi to podaří dotahnout do konce bude to větší laboratorní zdroj 60V/10A
Původně jsem na výstup navrhnul "svitek" 100u ale jak jsem studoval problematiku viz jak popisuje Davidus nějak se mi to rozleželo v hlavě, že asi neni úplně žádoucí aby výstupní filtr pojmul tolik energie.
Takže empiricky ? až budu mít regulační smyčku a trandy na PCB tak s pomocí dynamicky měnící zátěže odladit velikost výstupního filtru na co nejmenší překmity ?

#12 Příspěvek od **jezevec** » 28 kvě 2019, 17:28

Nějak mi uniká smysl konstruovat lineární zdroj do takového výkonu. U větších odběrů není většinou potřeba zdroj s velmi malým zvlněním a je výhodnější použít regulovatelný spínaný zdroj.

Skay · #13 Příspěvek od **Skay** » 28 kvě 2019, 17:40

Ano, kdysi tady proběhla diskuze o smysluplnosti konstrukce výkonnějších laboratorních zdrojů.
Zdroje klasických parametrů 30V/3A, 30V/10A na většinu oživování či testování opravdu stačí. Než si člověk začne hrát s pohony a motory.
Prozatím na to mám autotrafo se sadou jističů ale není to ideální

ZdenekHQ · #14 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 28 kvě 2019, 19:03

Když vidím, jak jsou ty regulační smyčky některých zdrojů prolepený kondíkama, vůbec se nedivím, že se to nakonec vyřeší elytem na výstupu, i za cenu průšvihu při zkratu.

Můj termín je "překondezátorováno".

Napájecí zdroj by měl být navržen stejně, jako třeba NF zesilovač. Jedna kapacita (například) ve zpětné vazbě a stačí. Spíš pak řešit průnik externího rušení do regulační smyčky, s tím je občas taky veselo, třeba při testech CB stanic.

rudolf02 · #15 Příspěvek od **rudolf02** » 28 kvě 2019, 20:31

No, pokud mohu přispět trochou do mlýnice, nejblíže je mi Olchor. Spínané zdroje moc nemusím, mám za sebou pár regulovaných lineárních. Je fakt, že čím jsou jednodušší, mají horší zvlnění a pokles napětí pro větší proud. Na druhé straně lépe reagují (alespoň těch pár, co jsem postavil) na rychlé změny zátěže. Jako regulační tranzistor výkonový spínací bipolár s budičem (budiči) v Darlingtonu a odpory mezi bázemi a emitory cca od 1 kiloohmu u budiče po 50 ohmů u výkoňáku. Jo a výstupní odporová předzátěž.
Docela se mi pro rychlejší omezování proudu osvědčila MAA723, stará, ale svižná.
Jinak u běžných zdrojů s regulací napětí a proudu vidím na výstupu max. 20 mikrofaradů + keramiku cca 100nF, co vydrží napětí na výstupu včetně případných špiček; a to je někdy hodně pro miliampérové zátěže. Za vůbec nejlepší pokládám připojování dodatečných kondíků k zátěži, pokud to jde.
Dík za připomínky a odlišné zkušenosti.