Малошумный стабилизированный высоковольтный БП

AlexDark
CyberGoth

Нужно сделать аналог советского блока питания ФЭУ БНВ-31, т.к. БНВ большой и пищит, и их мало. Параметры - выходное напряжение от 500в до 2.5кв регулируемое, выходной ток до 6-8ма. Напряжение питания в диапазоне от 12 до 20в. Стабилизация линейная по напряжению питания силового каскада.
По обычной схеме пушпула с накачкой прямоугольником получается не то - в моменты переключения на вторичной обмотке иголки большой амплитуды, которые лезут куда не надо и пробивают что не надо.
БНВ сделан по схеме автогена ройера с усилительным каскадом, качающим трансформатор, в итоге на выходе там нечто близкое к синусу.
Попробовал сделать мощный резонансный ройер без усилительного каскада - его колбасит при изменении нагрузки - напряжение просаживается и частота уходит. Делать на каждый ФЭУ по своему блоку выходит накладно из-за дорогих CCFL трансформаторов (или по 6-8 баксов или дешевле но от 1000шт на таобао), из-за сложностей поиска трансформаторов именно под ройер, ну и из-за шумов близ предусилителя.
Полез читать статьи - во всяких адронных коллайдерах сделано хитро - подается магистральная постоянка в 100-200в, которая на месте переделывается в переменку 2 транзисторами и генератором, и идет на умножитель. Но это опять генератор рядом с предусилителем, плюс умножитель*число нагрузок.
Вариант второй - взять обычный преобразователь с накачкой прямоугольником и сильно увеличить затворные резисторы, чтобы завалить фронты. Пока не проверял.
Вариант третий - LT1683, но микросхема редкая, дорогая, не имеющая аналогов и неизвестно еще, сколько будет доступна.
Вариант четвертый - использовать решение от LT1683 - а именно давить выбросы противофазным сигналом через конденсаторы. Не уверен, что это можно легко настроить.
Вариант пятый - сделать генератор синуса на ОУ, и усилить его, например микросхемой УМЗЧ с мостовым выходом, и им уже качать трансформатор. Тут не совсем понятно, будет ли адекватно работать стабилизация и есть ли микросхемы УМЗЧ, способные работать на частотах выше звуковых.

Ну и второй вопрос - выбор частоты - чем выше, тем проще мотать трансформатор, но тем больше емкостный ток и тем больше шанс, что обмотку пробьет или проест короной. И какой сердечник/конструкцию транса выбрать?

Добавлено: Sat Dec 08, 2018 5:50 pm

ivasi

Делал в свое время серию высоковольтных бп (1200в) на lt1372 и трансформаторах. Схема есть в даташите.

Добавлено: Sat Dec 08, 2018 7:24 pm

Пружина
Экзорцист

Резонансный автогенераторный пушпулл не даёт иголок, так что должен подойти.

Добавлено: Sat Dec 08, 2018 8:27 pm

AlexDark
CyberGoth

Я написал выше, что резонансный автогенераторный пушпул некорректно работает при изменении нагрузки если его подстроить под нагрузку 250мка-1ма, то он не работает при 6-8ма потребления и наоборот. Вплоть до срыва генерации из-за ухода частоты. Если есть способ заставить его работать в диапазоне нагрузок от 250мка до 8ма - то какой? Так же где для него можно взять транс мощностью ватт 30, т.к. стандартные трансы от подсветок моников идут обычно 6вт.

Добавлено: Sat Dec 08, 2018 8:39 pm

Dizel
Хаотично добрый эльф

тупо на 50 гц сделать повышалку на готовых трансформаторах ?
а регулировку линейную....

Добавлено: Sat Dec 08, 2018 8:41 pm

AlexDark
CyberGoth

А регулировку как к ним прикрутить? (не по высокой стороне - по высокой-то понятно)

Добавлено: Sat Dec 08, 2018 8:52 pm

nik2654

в моменты переключения на вторичной обмотке иголки

Резонансные да, будет чище но гулять от нагрузки будет, возможно в этом случае будут проблемы. Иголки, в основном из неаккуратной сборки транса,проверь зазор, склей сердечник, залей в баксу. Тут мелкая напруга на выходе, проблем не бывало, 20кв когда, спасаться приходится. В этом случае транс лучше на кольце сделать, на первичку керамику советскую обязательно, sg3525,кр1211еу ставлю, мощность без проблем.

Добавлено: Sat Dec 08, 2018 9:01 pm

AlexDark
CyberGoth

Транс готовый от инвертора, зазора нет, иголки все равно лезут - индуктивность вторки большая, колебания как ни крути, вылезают.

Добавлено: Sat Dec 08, 2018 9:08 pm

Анна

Регулировку к 50гц можно или шимом, или например регулирующим трансформатором или дросселем насыщения Smile

Правда совсем олдскул получится

Добавлено: Sat Dec 08, 2018 9:21 pm

AlexDark
CyberGoth

это слишком сурово, надо что-то попроще.

Добавлено: Sat Dec 08, 2018 9:34 pm

Пружина
Экзорцист

С обычного пушпулла можно иголки снаббером убрать, при высокой связи обмоток не относительно низкой частоте коммутации мощность на стабилитроне должна выделяться незначительная.
Или можно использовать комплиментарную пару полевиков с низким сопротивлением канала, вроде были такие, а выбросы отфильтруются технологическими диодами.

Добавлено: Sat Dec 08, 2018 10:25 pm

nik2654

AlexDark писал(а):
колебания как ни крути, вылезают
Снаббер подобрать, а так, если нет доступа к трансу, то керамика и много и по питанию, помогало.

Добавлено: Sat Dec 08, 2018 10:25 pm

Dizel
Хаотично добрый эльф

AlexDark писал(а):
А регулировку как к ним прикрутить? (не по высокой стороне - по высокой-то понятно) - очень просто.. поскольку мощность самого блока - 5-10 вт то сделать тупой линейный регулятор по 220 В на гавняном кт812 или кт846 или еще каких транзисторах со строчной развертки или блоков питания.
завести обратную связь - точность можно сделать 0,1%

Добавлено: Sat Dec 08, 2018 10:27 pm

Abramov

Ну не знаю. В дифрактометрах ДРОН-4 (делали такие при совке) на питании ФЭУ как раз пушпул обычный, на самых примитивных детальках, с линейным регулятором питания. И работает.

Добавлено: Sun Dec 09, 2018 3:11 am

Dizel
Хаотично добрый эльф

есть ряд нюансов, и несмотря на простоту там все это сделано так как надо

Добавлено: Sun Dec 09, 2018 3:54 am

Анна

У меня тут по работе намечается разработка примерно такого же питальника для датчиков, с близким диапазоном (300..900в) и тоже малыми токами, с питанием от =12/=27. И с цифровым управлением по 485.
Скорее всего буду делать как раз на пуш-пулле с постоянной частотой и 50% заполнением, с линейной модуляцией по питанию. Только не на автогенераторном конечно же. Скорее всего в пуше генерация будет на любимой тл494 просто в режиме простого гены с дедтаймом и без модуляции, а линейное управление - или аналоговое от второй 494 с внешним интегратором и ЦАП в цепи опоры, или вообще всё уйдет в Цыклон/МК с многобитным PDM/PWM+ 16..24бит АЦП в ООС. Не знаю пока. Нужно подумать и поиграть с модельками. "Теплое ламповое" аналоговое решение на 494 и интеграторах в чем-то проще, привычнее, но так как изделие коммерческое и с цифровой настройкой извне - то может быть вариант "всё нафиг в цыклон, а снаружи только феты и обмотки" будет красивее. Заодно все настройки и подстройки будут цифирками Smile

И можно будет не париться стабильностью петли регулирования, потому что можно нагородить и ПИД, и компенсацию петли, и цифровую фильтрацию и т.д.

В общем пока оно в области размышлений...

Добавлено: Sun Dec 09, 2018 5:07 am

korol-888

Алекс,помимо лт есть ucc28086,3808...и вообще 12в схем полно.но мой бнв непищит

Добавлено: Sun Dec 09, 2018 6:16 am

Пружина
Экзорцист

Насчёт пушпулла, кстати, если не ошибаюсь был такой момент: если сделать небольшое перекрытие сигналов то выбросов не будет.

Добавлено: Sun Dec 09, 2018 10:40 am

AlexDark
CyberGoth

То, что сделано в ДРОН, я знаю. И схем этих полно - тоже знаю, есть конкретное ТЗ.
korol-888 писал(а):
Алекс,помимо лт есть ucc28086,3808
Это обычный хард-свитч контроллер, их миллионы, но я ж говорю - не подходят. Почему - ниже напишу.

Объясняю - есть магистраль ВН, в каждом блоке с ФЭУ стоит отдельный высоковольтный линейный стабилизатор-регулятор на оптроне. И вот когда оно питается от БНВ с синусом на выходе - все нормально. Когда оно питается от хард-свитча, оптроны пробивает, не сразу, а постепенно и рандомно. Я уже поставил внешний транзистор регулирующий вместо оптрона, потом 3 транзистора - все равно их рандомно выносит. И только от хард-свитча. Единственное объяснение, которое я могу придумать - это эти самые иголки, которые не успевают отработаться защитными стабилитронами, и пробивают регулирующий транзистор. Иголки есть, но на С1-65 можно разглядеть лишь горб в момент переключения, предполагаю, что из его верхушки иголка и торчит. Вот это пробивание оптронов надо пофиксить, т.к. менять их выходит накладно. Ну и пульсации нужно по минимуму, чтобы получился универсальный блок питания.

Добавлено: Sun Dec 09, 2018 11:00 am

Анна

Я тут повозилась с двухтактным пушпуллом на модельках, и в итоге послала его нафиг с его иголками.
Может быть полумост? Там всё получается покрасивее..

А что там за схема линейных регуляторов с оптронами?

Добавлено: Sun Dec 09, 2018 4:08 pm

8b767.png (43.86 Кб)

m1500vk_p1.asc (9.4 Кб)

Dizel
Хаотично добрый эльф

а выше ж приводили вроде...

Добавлено: Sun Dec 09, 2018 4:17 pm

AlexDark
CyberGoth

Схема с оптроном вот (модель).
Генератор синуса - это типа опорник, оптрон в реале MOC8204, проверено в железе, все работает, уже платы едут.

А если не полумост, а мост с резонансным капом в первичке? Заодно можно будет, наверное, снизить число витков вторки.
А в модели с полумостом ОС по току? А то что-то не соображу.

Добавлено: Sun Dec 09, 2018 4:26 pm

stab_3kvNEW1.asc (3.99 Кб)

Анна

А, увидела про мос8204.
Прошу прощения Smile

Добавлено: Sun Dec 09, 2018 6:09 pm

korol-888

А полумост от 5в реально?

Добавлено: Mon Dec 10, 2018 12:43 pm

AlexDark
CyberGoth

Решил я тут немного помоделить. Обычный мост на N транзисторах (модель bridge1) работает нормально - на выходе амплитудное 2.5кв при токе через первичку максимальном около 2а. А вот попытка отмоделить мост с верхними P транзисторами (bridge) что-то не выходит - ток под 40а, напряжение выше 400в не поднимается никак. И я понять не могу, где именно накосячил.

Добавлено: Mon Dec 10, 2018 6:52 pm

Bridge1.asc (3.79 Кб)
Bridge.asc (5.94 Кб)