Sursa reglabila de tensiune marita

[The Stressmaker]

Curentul prin divizorul R5/R7 este comandat de Q3 si seteaza tensiunea statica de functionare a mosfetului, cu sursa la o tensiune mai mica decat a portii cu Uth. Este o varianta la sursa clasica cu NPN.

Folosirea unui mosfet in locul lui Q3 micsoreaza curentul necesar, putandu-se folosi integrate din seria TL071, de exemplu, care au curentul de iesire de ordinul mA. Plus ca acesti mosfeti fiind folositi in surse in comutatie au tensiuni de lucru mari de ordinul sutelor de volti si curenti comparabili.

In schema postata de mine TL431 poate comanda ledul unui optocuplor care are tranzistorul in locul lui Q4. Limita este tensiunea de strapungere a optocuplorului si a condensatorilor de la sursa flotanta. Principiul clasic de la sursele ATX.

[UDAR]

Da , am înțeles ce numești control prin curent . Atenție însă R5 nu formează niciun divizor, e o simplă protecție.
Curentul prin Q3 este de cel mult 10mA deci curentul în bază este absolut suportabil de către orice operațional. 

PS Vezi că am editat anterior, să nu vorbim în paralel. 

[Marian]

Nu-i nici un control in curent nicaieri in schema mea, dar fie...

Am pus si ceva valori.
Am ramas la mosfetul propus initial, Viorel sa-mi zici daca esti de acord ( e ieftin si bun ).
Lipsesc compensarile, o sa le punem la simulare ( astept sugestii ).
1m inseamna 1 mili-farad, adica 1000uF.
MPSA-ul ala mi se pare deajuns acolo, dar nu refuz sugestii alternative.
Observatii/corectii/sugestii/etc, sunt binevenite.
 

[UDAR]

Marian, n-am observat nici eu până acum, cred că R5 trebuie eliminată cu tot prețul unei puteri mai mari pe Q3. Așa cum e acuma nu lucrează limitarea de curent la tensiuni de ieșire mici - incluzând scurtcircuitul . 

[Marian]

Mda, asa este... Am zis ca sa preiau macar o parte din cadere cu acea rezistenta, dar ai dreptate, nu merge.
Pai in cazul asta MPSA-ul iese din discutie, nu stau sa calculez dar cred ca MJE340 ar fi deajuns acolo.
Ce zici?

[UDAR]

Oricum voiam să sugerez MJE340 , tot fără să calculez 

[Marian]

MJE340 sa fie.

 

[The Stressmaker]

Valorile in schema sunt cele default la creearea acesteia, am modificat putin sa evidentiez modificarea esentiala pentru comanda. Nu o pot simula pentru ca nu exista TL431 acolo, este un tiristor intors ca sa semene la poza cu TL431. Am realizat-o rapid ca "proof of concept" si stiu ca are multe probleme. R9 se alege pentru tensiuna minima si cea maxima iar R4 se alege corespunzator curentului de lucru. In locul lui R9 se poate folosi modificarea din postul anterior, cea cu optocuplor si se elimina o parte din probleme. Ideea se aplica la tensiuni mari, cu mult peste cei 150V de aici, ca extindere la idee in domeniul tensiunilor mari.

Cat despre R5 eu vad ca R5 "trage" in jos potentialul grilei mosfetului iar R7 il "trage" in sus. Curentul prin R5 dicteaza tensiunea la grila mosfetului. Poate curentul este de 10mA dar la 75V (jumatatea tensiunii) duce la o disipatie de 750mW ceea ce necesita un tranzistor pe radiator (capsula "standard" suporta 600mW). Aceasi disipatie este si la mosfet doar ca un IPAK sau DPAK se poate lipi direct pe cablaj, folosit ca radiator.

la punctul 2. cred ca mosfetul blocat poate fi asociat unei a doua surse impreuna cu sursa initiala, de 150V, si care  are plusul la drena (prin rezistenta de sarcina) si minusul la sursa. Asa, emitorul tranzistorului Q4 este mai negativ decat colectorul Q2 determinand circulatia unui curent prin R9 in baza lui Q4. Atat timp cat baza  lui Q2 este mai negativa decat emitorul acestuia, tranzistorul va fi deschis. Sursa flotanta se adauga celei principale la fel ca o baterie. Cam asa vad schema.

@marian: va tenteaza sa controlati cu Q3 un optocuplor? tranzistorul acestuia va fi in paralel pe R6 (R7 si R6 se pot mari ca valoare cu un ordin de marime). Avantajul ar fi ca separati galvanic tensiunea ridicata (mosfetul) de cea joasa (integratele). Dezavantajul este viteza de lucru a optocuplorului care poate fi compensat printr-un optocuplor rapid.

PS: am probleme cu reply-urile si trebuie sa fac vre-o 3-4 apasari de butoane pana postez. Se pare ca forumul si browserul meu nu se inteleg.

[UDAR]

21 minutes ago, The Stressmaker said:

la punctul 2. cred ca mosfetul blocat poate fi asociat unei a doua surse impreuna cu sursa initiala, de 150V, si care  are plusul la drena (prin rezistenta de sarcina) si minusul la sursa. Asa, emitorul tranzistorului Q4 este mai negativ decat colectorul Q2 determinand circulatia unui curent prin R9 in baza lui Q4. Atat timp cat baza  lui Q2 este mai negativa decat emitorul acestuia, tranzistorul va fi deschis. Sursa flotanta se adauga celei principale la fel ca o baterie. Cam asa vad schema.

 

Când MOSFET-ul e blocat nu ar trebui să circule curent prin sarcină .

Editat Martie 16, 2018 de UDAR

[Marian]

Prin control in curent eu inteleg dependenta buclei de reactie intr-o forma sau alta de curent, dar probabil ca e o chestie discutabila si poate si subiectiva, dec nu insist.

Singurul scop al R5 era asa cum a spus si UDAR, de protectie, prelua o parte din caderea de tensiune, deci reducea disipatia pe Q3, dar tot UDAR a aratat ca nu merge, deci s-a scos R5.

Daca vrei neaparat sa vezi un divizor acolo atunci Q3 este rezistenta de jos, iar R7 rezistenta de sus, cu valoarea "rezistentei" de jos controlata de bucla de reactie.

Nu ma intereseaza sa refac schema, deci nu ma intereseaza cu opto sau mosfet la Q3, am muncit deja destul la asta.
Sigur, n-am nimic impotriva sa se mearga pe altceva, dar eu m-as retrage, cedand initiativa altcuiva.

[The Stressmaker]

@UDAR: traseul este: +150V de la punte (prima sursa),rezistenta de sarcina, -5V (a doua sursa, flotanta), +5V (sursa flotanta), emitor tranzistor Q2, colector Q2, R9, baza Q4, emitor Q4, -150V (prima sursa). Fiind un circuit in curent continuu si cuplat in curent alternativ prin condensatoare, traseul semnalului nu trece de puntile redresoare. Sunt doua surse de curent continuu inseriate. Prima sursa este formata din bobinajul transformatorului, puntea redresoare si condensatorul de filtraj iar la sursa flotanta se mai adauga cei doi condensatori de separare. Curentul este opus ca sens in sursa.

@marian: sa zicem ca nu ma incanta folosirea tensiunilor mari la un montaj in care, prin procesul de surubarire, bag deshtele. De aceea optocuplorul era o varianta ocolitoare.

[yo2mhj]

1 oră în urmă, marian a spus:

MJE340 sa fie.

 

E tot ce am dorit...pentru mine e nesperat de buna!

[UDAR]

De ce ar alege curentul traseul tău și nu al meu ?  Circuitul nu este în totalitate de curent continuu , condensatorii C1 și C2 se încarcă/descarcă în ritmul frecvenței rețelei căci dacă nu s-ar întâmpla asta nu ar trece curent nici prin dioda Zener D3.  În fine, nu mai insist . Poate ne spui rezultatele după ce o faci practic . 

[Marian]

Viorel, maine cred ca as putea sa o pun in simulator.

[The Stressmaker]

@UDAR: principiul sursei flotante se foloseste la multiplicatoarele de tensiune, unde se folosesc condensatorii pentru separatia surselor de curent continuu. Circuitul este de tip Dickson (Eng): http://users.ecs.soton.ac.uk/lw04r/research.html doar ca in locul celor doua diode, corespunzatoare fiecarei sectiuni se monteaza o punte de diode. Existenta unui condensator de filtraj dupa puntea redresoare, asa cum ati remarcat, face ca acesta sa fie incarcat la fiecare alternanta mentinand sursa de curent continuu activa.

@marian: daca simulati circuitul simulati si cu un darlington in locul lui Q1. Singura problema pe care o vad la schema actuala este limitarea tensiunii de iesire la maximum U-Uth (tensiunea de prag a mosfetului). Folosirea unui darlington reduce acea cadere de tensiune cu cativa volti. Alta idee ar fi sa mariti valoarea lui R7 si R6 cu un ordin de marime (270k/100k) astfel scazand incarcarea tranzistorului Q3 folosindu-va de avantajul mosfetului fata de bjt in privinta curentului de reglaj. Daca eliminati R6 sau ii mariti valoarea veti scadea curentul rezidual la iesire. Curentul acesta prin R6/zener va face ca, in lipsa sarcinii, sa aveti tensiunea la iesire mai ridicata decat cea reglata, cu mosfetul complet blocat. La fel, divizorul R9/R10 poate fi modificat cu valori mai mari pentru scaderea disipatiei termice, depinde de operationalul folosit. Daca schema permite va recomand sa reduceti valoarea lui C3 daca sursa este folosita la experimente unde se conecteaza si se deconecteaza frecvent sarcina. Asa se realizeaza si un reglaj descrescator mai rapid al tensiunii la scaderea brusca a curentului pentru sarcini neliniare.