АудиоПортал ИНФО
http://audioportal.info/forum/

Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.
http://audioportal.info/forum/viewtopic.php?f=7&t=896
Страница 1 из 2

Автор:  admin [ 16 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

Нет радиолюбителя, ни профессионала, не сталкивающегося регулярно с проблемой источника питания. Собственно это не проблема, а целый их комплекс. ИП - основа любого электронного устройства, а в нашем деле так особенно - ведь известно, усилитель есть ни что иное, как модулятор источника питания. Следовательно, проблема чистого питания стоит вдвойне остро. Добавьте сюда пожелания по массогабаритам - и становится понятно, ИП - чуть ли не самый ответственный и сложный узел устройства.

Не так давно, для нового проекта на LM3886 мне понадобился ИП. И хоть имеется заготовленный для этой цели немецкий 500-ваттный тор, но массогабарит ИП получается просто-таки негуманным... Вздумал я оставить этот тор на "потом", а свежему проекту изваять новый БП. Предпочтительно - импульсный. И как многие из нас - полез за этим в гугль, надеясь конечно же найти готовое решение своего ТЗ. Это мне ПОЧТИ удалось, но без переработки материала не обошлось, в итоге вышла новая конструкция унаследовавшая лишь общие черты своего опенсоурс-предка. Через энное время изучения проблематики стали ясны следующие моменты:
1. ИБП сложны и малонадежны, в разы менее надежны линейных блоков.
2. Самостоятельное изготовление импульсных моточных изделий все еще представляет собой неразрешимую проблему для многих, при том, что в остальном они бы и предпочли изготовить ИБП.
3. Автогенераторные схемы просты с виду, но коварны и часто ведут себя непредсказуемо, имеют сложности (или вообще невозможность) запуска на большую емкость (для нас это - необходимость №1) и достаточно низкие частоты генерации, чреватые повышенным тепловыделением и снижением эффективности сердечников.
4. ШИМ-схемы для звука есть зло, ибо вносят в спектр коррелированную с нагрузкой помеху, проще говоря интермоды по питанию.
Фактически остается вариант обычного полумостового прямохода, приводимого в движение специализированным двухфазным генератором с фиксированной частотой и заполнением (IR2151/53/61 и иже с ними). Помехи, производимые такой схемой - наименьшие, и легче всего фильтруются. Источник нестабилизированный, т.е. напряжение под нагрузкой проседает аналогично линейному ИП. Именно такой вариант был реализован аффтаром по ссылке выше. Очень привлекло использование импульсного трансформатора от компового БП БЕЗ ПЕРЕДЕЛКИ. И хотя в каментах утверждалось, что все работает на ура и без проблем, я все-таки дополнил недостающие элементы :) до топологии прямоходного сетевого полумоста :) В результате экспериментов, отталкиваясь от дизайна автора ПП перетерпела изменения, в итоге это вышла уже совсем иная конструкция, сохранившая только общие черты сходства с исходной конструкцией. Тем не менее, я специально останавливаюсь на этом моменте - в основе дизайна - не моя разработка. Я бы сделал лучше :handgestures-thumbup:
В итоге дорабоки появился на свет ИИП, представленный на фото.

В отличие от конструкции-прародителя, изменено:
1. Добавлен стандартный ВХОДНОЙ помехоподавляющий фильтр CLC.
2. "Сливные" резисторы на входном делителе. Их отсутствие - либо на совести, либо на незнании автора, оставим этот момент истории.
3. Появление постоянного потенциала в точке соединения кондеров вызывает необходимость включения последовательно с первичкой разделительного пленочника на 1 мкф/250в. Так сделано ВО ВСЕХ комповых БП, автор был явно плохо знаком с их схемотехникой.
4. Нагрузкой полумоста являются ДВЕ включенные параллельно первички (каждая со своим собственным разделительным кондером) двух одинаковых трансформаторов от АТХ. Подходят те трансформаторы, у которых обмотки распаяны как по ссылке выше.
5. Две независимые вторичные цепи, состоящие из включенного между 12-вольтовыми концами вторичек компового БП двухполупериодными выпрямителями, и двухзвенного C-L-C-L-C фильтра с дифференциальными дросселями (об этом еще отдельно). Делают возможным построение всего усилителя по топологии "двойное моно".

Расчетная мощность ИП 500 ВА, имеет 2 независимые двуполярные вторичные цепи по +/- 27 вольт нестабилизированного, но хорошо фильтрованного питания с током нагрузки около 5 А. Надо сказать - это расчетный параметр, не помешало бы его погонять на 5-ти амперах. На 3-х гонял долго и беспроблемно, слегка теплые транзисторы и диоды, все остальное - холодное. Приятной и привлекательной чертой БП является применение в нем непеределанных импульсных трансформаторов от АТХ блоков питания, коих везде - как мусора. Оказывается - совсем это не мусор, но по порядку все.

Автор:  admin [ 16 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

Для желающих повторить - схема и плата.

Автор:  admin [ 16 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

Пожалуй еще отдельно стОит остановиться на фильтрации питания. Как я уже и говорил - особый акцент в данной конструкции сделан на "прочистку" шин питания от ВЧ-компонентов работы импульсного полумоста. В то же время сделана попытка максимально использовать готовые компоненты. Это касается и дросселей. В качестве оных прекрасно подходят обычные дроссели групповой стабилизации (намотаны в несколько проводов на желтом колечке). С готового дросселя обкусываются или сматываются две обмотки, намотанные проводом потоньше. Должно остаться 3 штуки, намотанные (толстым) проводом примерно одинакового диаметра. Лично я свои мотал сам, потому как у меня не оказалось 4-х одинаковых ДГС, но проверял также работу и с готовыми.
Теперь, как это все выглядит на скопе. Первая картинка - форма выпрямленного напряжения непосредственно на первом конденсаторе фильтра, до первого дросселя.

Автор:  admin [ 16 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

Показательно, что происходит после первого звена фильтра. Для наглядности - одна и та же осцилограмма, снятая в разных масштабах - сначала в масштабе предыдущего измерения, потом в 5х увеличении.

Автор:  admin [ 16 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

И наконец - последнее звено фильтра, собственно напряжение на выходе, в масштабе предыдущего измерения. Как видно - стало лучше, но не так сильно, как после первой фильтрации. Амплитуда пульсаций не превышает 10 мВ, посему я решил, что на этом - достаточно. Блок в экран - и в конструкцию!

Автор:  Romm [ 16 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

Виктор, на какой частоте происходить преобразование? Ведь на огромной, по сравнению со звуковыми? Их влияние не так велико, кажется... Вероятно, все же последует прямое сравнение с классическим? Так сказать, для успокоения совести...

Автор:  admin [ 16 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

Эх, если бы все было так просто! ВЧ-гармоники работы импульсника создают интермоды со звуковым сигналом, которые преспокойно могут быть в звуковом диапазоне, т.н. "грязь" в звуке, поэтому хоть и ВЧ, а давить надо. Питание должно быть чистым. А частота 62 килогерца, около того. В общем по осцилограммам это легко вычислить, зная что выпрямитель двухполупериодный ;)

Автор:  Romm [ 16 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

я просто не совсем понял интерфейс осца, где указана цена деления развертки? Ну и по амплитуде...

Автор:  admin [ 17 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

Нижняя строка. В левом углу - цена деления по вертикали, в правом - по горизонтали (времени). Период следования импульсов примерно 8 мксек, что дает частоту ~ 1/0.000008 = 125 кГц. Это есть удвоенная частота работы инвертора ( ибо выпрямитель ДПП). Следовательно, частота около 62,5 кГц.

Автор:  Romm [ 17 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

эээ... ну, зная цену деления, конечно, посчитаю... Такие крутые осци отродясь просто не видывал! Супер инструмент!

Автор:  admin [ 17 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

Это обычный Ригол 1052 твикнутый до 1102-го. Практически самый дешевый DSO (есть ATTEN похожие еще дешевле). И стОит он не так дорого, как могло бы показаться. Мне он обошелся в 345 безусловных единиц, включая доставку из Китая. Функционально он намного дороже своих денег. А мне он - руки, ноги и глаза. Без такого прибора не стОит даже рыпаться в сторону электронного конструирования - если только не в надежде, что все заработает сразу при первом включении.

Автор:  alone [ 17 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

:clap:

Автор:  maxieco [ 17 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

admin писал(а):
Без такого прибора не стОит даже рыпаться в сторону электронного конструирования - если только не в надежде, что все заработает сразу при первом включении.

Я тоже вот так всегда говорю. Но скажу по секрету - сколько я уже цапов переделал, а осциллоскоп пришлось включить всего один раз при наладке интерфейсного модуля спдиф, и то это был косяк в документации разработчика.
:mrgreen:

Автор:  admin [ 17 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

maxieco писал(а):
Но скажу по секрету - сколько я уже цапов переделал, а осциллоскоп пришлось включить всего один раз при наладке интерфейсного модуля спдиф, и то это был косяк в документации разработчика.
:mrgreen:



Одно дело, когда повторяешь устройство. И совсем другое - когда разрабатываешь с нуля. В первом случае возможно, но для этого еще нужен немалый ОПЫТ. А ты мне расскажи, что он у тебя без скопа появился? ;)

Автор:  maxieco [ 17 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

admin писал(а):
Одно дело, когда повторяешь устройство. И совсем другое - когда разрабатываешь с нуля. В первом случае возможно, но для этого еще нужен немалый ОПЫТ. А ты мне расскажи, что он у тебя без скопа появился?

Ну в цифровых устройствах собственной разработки скоп не понадобится 100%, в устройствах со смешанными сигналами - для запуска не нужен, нужен для контроля по ЭМС.
Без скопа, ессно, опыту взяться неоткуда. :lol:
Вот где без скопа точно не обойтись - это в настройке транспортов сиди. Вообще, скоп просто необходим там, где есть разница между "работает" и "полностью настроено".

Автор:  admin [ 17 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

А в моем случае...
Последняя из необходимостей: без скопа я бы никогда не узнал, что встроенная в BASCOM команда чтения из SPI несовместима с техасским 16-битным протоколом, и это не единственные грабли с SRC4392-й. Мне пришлось проделать штук 10 таких шагов-этапов во время отладки устройства, где без скопа я бы даже первого не преодолел! А в своем сообщении я писал именно о _конструировании_, помнишь? Понятное дело - повтроить устройство, сделанное и обкатанное до тебя - это исключительно вопрос прямоты рук. В таком случае да, показательно - и я с тобой полностью согласен - вернее исповедую ту же идеологию: сделанное правильно устройство должно работать сразу. А правильно оно должно быть сделано по определению, ибо делать неправильно - лучше не делать совсем. Но ТВОРИТЬ без скопа - невозможно...

Автор:  admin [ 17 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

alone писал(а):


:clap:



Сударь! Вы мне льстите! :mrgreen:
Но я отнюдь не против! :obscene-smokingweed:

Автор:  admin [ 17 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

maxieco писал(а):
Но скажу по секрету - сколько я уже цапов переделал, а осциллоскоп пришлось включить всего один раз при наладке интерфейсного модуля спдиф, и то это был косяк в документации разработчика.
:mrgreen:



Вот ты и спалился про ЦАП! :D Покажи!!! :handgestures-thumbup:
Тем более, что мы тут пытаемся ветку ЦАПостроя оживлять. Надо бы движения, ведь не я один тут ЦАПы делаю...

Автор:  maxieco [ 17 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

Я крайне не люблю что-то говорить о незаконченных проектах. Поэтому скажу лишь, что это будет PMD100 + PCM58 + Рогов на одной плате. Кстати, Виктор, как ты дружишь с программированием МК? Надо сделать конфигуратор к PMD100, а у меня просто нет времени разбираться с этим, хотя надо...
Тут меня подбивают на UA D20400, и я бы даже наверно повелся,если бы можно было эту сборку хотя бы баксов за двести найти, а не четыреста - шестьсот, как в основном сейчас предлагают. Нет у меня уверенности в результате, хотя есть у неё весьма интересные и полезные особенности, а в связке с PMD100 можно кое-что задействовать, обойдясь без ПЛИС...
О, млин, забыл про текущий-то проект... Как закончу - покажу, неделя-две максимум...

Автор:  pomor333 [ 20 сен 2012 ]
Заголовок сообщения:  Re: Заметки о чистом питании: простой, надежный, импульсный.

admin писал(а):
... сделана попытка максимально использовать готовые компоненты...

В теме про "Трансы с круглой...", я упомянул, что складываю детали от ИБП в коробочку, не зная зачем. :D Теперь знаю. И точно знаю, что у меня найдётся и пара одинаковых транцев этих и дросселей. И схема проста, просто находка.

Страница 1 из 2 Часовой пояс: UTC + 2 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
https://www.phpbb.com/