Sursa PC ATX modificata pentru alimentare Etaj Final 2

[Vizitator pisica matache]

Un exemplu practic,cum se afla nr de spire,la un traf in comutatie,postat de @em2006,gasesti aici viewtopic.php?f=210&t=48875&start=225

[Vizitator]

L=N^2 x AlN numarul de spireAl este inductanta specifica in nH/spira^2 si este functie de material si dimensiuni/ intrefier

[Marian]

Am realizat si torul, si simetria dintre infasurari nu este tocmai perfecta dar este ok cred, masurat sunt aproape fix 300uH pe fiecare ( diferente +/- de cateva unitati ), va trebui sa fie ok ca nu-l mai refac, chestia e ca nu arata tocmai stralucit dar pana la urma estetica nu este un factor aici ca oricum sunt numai improvizatii in sursa asta Am montat torul pe placa tinand cont de sugestiile lui @smilex privitor la sensul infasurarilor pentru fiecare iesire, si am montat si redresarea si reteaua de citire a tensiunii din pinul 1, din lipsa atat de electrolitici cu impedanta mica de tensiuni potrivite ( nu am decat 2 de 1000u/35V ) cat si de spatiu am renuntat la filtrele LC de pe iesire si momentan schema montajului arata cam asa:Schema8.pdfInainte de teste trebuiesc stabilite cateva detalii:-Reteaua R11+C3, astept sugestiile tale @smilex despre ce valori sa pun acolo in functie de schema prezentata;-Si totodata avand in vedere faptul ca electroliticii de filtrare sunt de doar 35V, din cate inteleg rolul semireglabilului de 1k de la pinul 1 la masa este de a regla intr-o oarecare masura tensiunea, ei bine ar trebui sa reglez inainte de pornire la o valoare minima a tensiunilor pe iesire tocmai pentru a evita depasirea tensiunii electroliticilor si asta din cate inteleg eu se face regland potentiometrul la valoarea sa maxima, adica intreaga sa rezitenta sa fie inseriata cu R3, sau ma insel?

[Vizitator smilex]

1000u/63 low ESR. Ai rabdare.Vrei sa calculez eu valorile sau incerci tu? Probabil nici celelalte nu mai corespund.

[Marian]

Ok atunci astept in ceea ce priveste conzii ca sa nu incurc celelalte calcule, si atunci tre sa intreb cam ce valoare ar trebui sa aiba inductantele din filtrele LC de dupa tor?PS:As calcula eu cu mare drag valorile R11 si C3 ( in caz ca la astea te referi ) dar sunt depaaarte de nivelul tau de intelegere al acestei retele

[Vizitator smilex]

Trebuie sa mai astepti pana te decizi asupra valorilor condurilor, aici trebuie luate in calculul ulterior si cele din amplificator.Daca tot se anunta din prima pagina ca exista teorie, nu doresti sa ne bagam pana in gat, ca sa-ti poti calcula alta data reteaua de compensare?Pentru filtre pune ce gasesti, cele initiale pe bare de ferita din sursa sunt ok (preferabil identice).

[Marian]

In amplificator, pe modul vor fi cate un cond de 2200u+100n pe fiecare ramura, schema si PCB-ul amplifului in cauza sunt proiectate de mine si se pot gasi AICI, varianta CFP.

 

Ok pai avand in vedere ca nu este nici o graba bineinteles ca doresc sa asimilez cat mai mult posibil asa ca astept cu interes orice sugestii si/sau teorie imi poti oferi, orice vine de la tine este pretios

[Vizitator smilex]

OK, e bine ca nu esti grabit. As fi vrut sa scriu ca o luam de la zero, dar adevarul e ca nu se poate asa ceva.

Am calculat cu silicipi o retea de reactie in viewtopic.php?f=41&t=76798&start=200#p968042. Citeste paginile respective. Nu trebuie sa intelegi totul, doar sa citesti. Inainte insa, citeste si pagina viewtopic.php?f=41&t=76798&start=25#p692192. Apoi incepem de la inceput. Intre timp se stabileste si valoarea LC finala. Si putem discuta pas cu pas ce nu intelegi. Sigur ca intrebarile pot veni si din partea altor cititori, dar sa fie pertinente, nu puerile, calculul retelei de compensare nu e pentru incepatori dar cu un bagaj de cunostinte, nu e chiar atat de greu. Mentionez de pe acum ca verificarea defazarii o fac cu un program de simulare, calculele aferente sunt prea laborioase. Folosesc multisim, dar sunt o gramada de alte programe.

[Vizitator smilex]

In primul rand, trebuie sa trec in revista comportamentul unui amplificator operational (AO) in bucla inchisa, adica cu reactie negativa unde o parte din semnal este adus pe intrarea inversoare (in-). Semnalul util se aplica pe intrarea neinversoare (in+). Se poate si invers, dar TL494 asa se potriveste mai bine la AO.

Presupunem ca impedantele de intrare ale AO sunt atat de mari incat le vom neglija in calcule, alimentarea asigurata, iar intrarile capabile de a compara orice tensiuni (in realitate nu e chiar asa). Cu mentiunea ca uzual, un AO are o compenare in frecvanta, dar frecventa aceea este mult mai mare decat cele la care lucram aici, deci vom neglija si compensarea.

AO va tinde intotdeauna sa faca la in- ceea ce se gaseste la in+. Adica, daca la in+ avem +1V iar R1=10k si R2=1k, pentru ca sa avem +1V si pe in-, trebuie ca tensiunea de la iesire sa creasca. Valoarea tensiunii de la iesire este data de suma tensiunilor de pe cele doua rezistoare, deci 1V pe R2 si cea de pe R1. Deoarece prin ele trece acelasi curent (neglijam impedanta de intrare), tensiunea este proportional mai mare pe R2, adica pentru 1mA prin R2, pe R1 se vor gasi 10V. Astfel ia iesire se vor gasi 1V+10V adica 11V.

Revizuind, tensiunea de la iesire (Uout) este tensiunea de la intrare (Uin) la care se adauga tensiunea de pe R1 care este de R1/R2 ori mai mare decat Uin. Deci Uout=Uin+Uin∙R1/R2 sau Uout=Uin(1+R1/R2). Asta este amplificarea configuratiei. In practica, daca R1/R2 este mult mai mare decat acel "1" din paranteza, se poate aproxima Uout=Uin∙R1/R2. Asta ar fi amplificarea reala daca AO ar primi semnalul pe intrarea inversoare prin R2 si cu in+ la masa. Cu mentiunea ca tensiunea de la iesire ar fi inversata, adica -10V.

Este cazul AO din SG3525, de exemplu. Daca in+ este la 0V, iesirea trebuie sa faca -10V pe R1 ca sa compenseze cei +1V de pe R2 astel incat sa aduca si in- la tensiunea lui in+, adica 0V.

Revenind insa la AO neinversor (TL494) amplificarea in tensiune este Uout/Uin, in cazul nostru, de 11 ori. Poate lua multe valori in functie de rezistente, dar in ce priveste compensarea (si nu numai), amplificarea trebuie exprimata in decibeli (dB). Pentru a exprima amplificarea in dB (Adb) o valoare a unei amplificari in tensiune "A", trebuie calculata cu relatia Adb=20logA. Logaritmul e in baza 10 si se poate folosi calculatorul windows-ului (view scientific). Astfel, o amplificare de 20 de ori inseamna o amplificare de 26dB sau o amplificare de 75 de ori inseamna una de 37,5dB. Informativ, de 10 ori inseamna 20dB, de 100 de ori inseamna 40dB.

Daca exista neclaritati pana aici…

[Marian]

Abea acum am avut timp sa revin aici la sectiunea asta si sa lecturez informatiile tale, ca dupa-amiaza mi-am petrecut-o sortand niste componente si punand ceva ordine prin dulap ca am prostul obicei de a nu pune totul la loc exact cu a fost dupa ce lucrez cu ceva... Am citit cu mare interes ultima postare legata de AO, neclaritati nu sunt ca ai explicat totul cat se poate de elocvent, ba dimpotriva mi-ai lamurit unele lucruri asupra carora aveam indoieli, mai ales relatia aia dintre amplificcarea in tensiune si db care mie imi scapa pana acum, si iarasi iti multumesc mult, iti sunt si mai dator PS: Ca si calculator folosesc o aplicatie pe smartphone luata de pe android market pentru ca cea din windows chiar si la varianta scintific mi se pare oarecum incompleta, in schimb asta de pe mobil isi face treaba foarte usor si bine. Lecturez urgent si info din linkurile alea si apoi revin cu eventuale intrebari.

[Vizitator smilex]

Am uitat sa mentionez o valoare importanta. Daca A=1, adica sistemul nu amplifica si nu atenueaza in tensiune, amplificarea in dB este zero (AdB=0). Valoarea este importanta pentru ca in acel punct se va face studiul stabilitatii sistemului.OK, spune ce neclaritati ai de acolo, ca sa stiu pe ce sa accentuez ceea ce urmeaza.

[Marian]

Am lecturat cu atentie postarile tale de aici:

http://www.elforum.info/viewtopic.php?p=692192#p692192

http://www.elforum.info/viewtopic.php?p=692196#p692196

http://www.elforum.info/viewtopic.php?p=694693#p694693

http://www.elforum.info/viewtopic.php?p=694746#p694746

 

Si inevitabil am si ceva nelamuriri ( stiu, sunt mai greu de cap uneori ):

 

-Prima din ele ar fi legata de giful de AICI din care am decupat graficul asta:

 

 

Si am subliniat in el ceea ce ma nedumireste, si anume acel f1 care dupa spusele tale este frecventa sursei impartita la 4, ceea ce nu am inteles este daca acest raport f1=f3/4 este unul de regula generala, sau valabil doar in exemplul tau de calcul? Sper sa se fi inteles ce ma nedumireste

 

Apoi legat de acelasi gif al tau Click ar mai fi vreo 2 intrebari:

1-Una ar fi legata de aceeasi relatie dintre amplificarea in tensiune si db, am inteles cum o anumita amplificare x'N' se converteste in db, 20lg'N', adica daca amplificarea este de X33 atunci ar fi 20lg33=20*1,51=30db, dar daca se da valoarea in db si trebui aflata valoarea unitara cum se face asta? adica stiu ca am o amplificare de 30db, cum ajung inapoi la cei x33? Stiu ca asta tradeaza o matematica deloc stralucita din partea mea dar am avut totusi motive intemeiate pentru care studiile mele in aceasta privinta n-au putut avansa la momentul respectiv ( stii la ce ma refer )...

 

2-Si o ultima nelamurire legata de acel gif se refera la calcului valorii rezistentelor, si mentionezi acolo ca citez:

Conform schemei la frecventa mica ( dublu zero ) amplificarea este data de raportul R2/(R3+R1), iar la frecventa mare ( pol ) amplificarea este data de raportul R2/R3...

Poate mi-a scapat mie ceva sau probabil imi scapa insasi principiile de baza ale AO dar nu sunt sigur ca inteleg relatia dintre acele rapoarte si frecventele limita ( dublu zero si pol ), adica de unde din schema se extrag aceste concluzii?

 

Si cam atat pentru moment.

[Vizitator smilex]

In ce priveste frecventa, este o alegere, dar alegerea are la baza o logica. In primul rand, mai mare decat rezonanta LC formata din inductanta de pe tor (nu-I obligatoriu sa fie tor) si capacitatea de filtraj. In al doilea rand, mai mica decat frecventa la care compensarea interna se face simtita. Unele PDF-uri arata caracteristica Bode a AO care este compensat cu o mica capacitate ce se face simtita undeva pe la 100kHz. Acea caracteristica nu are voie sa influenteze reteaua RC care se proiecteaza, deci frecventele trebuie alese mult mai jos. Eu am pastrat cel putin o decada mai mult fata de rezonanta si cel putin o decada mai putin fata de polul generat de compensarea interna. Uzual, frecventele de lucru cu RC se afla intre 10 si 50% din frecventa sursei. Dar e o chestiune de alegere, nicidecum o regula. Zic eu ca e ok intre 5 si 15kHz atingerea castigului unitar (mai vb).

Daca ai castigul in dB si doresti in tensiune, faci invers. Imparti castigul in dB la acel "20" si obtii un numar. Am spus ca log e in baza 10, deci 10 la puterea acelui numar iti va da castigul in tensiune. Concret un castig de 52dB. Se imparte 52 la 20, deci 2,6. 10 la puterea 2,6 este 398. Deci castigul de 52dB inseamna o amplificare in tensiune de 398 de ori. Cu calc. windows, ridicarea la putere se face cu tasta x^y. Se scrie x, se apasa tasta, se scrie y si se apasa =.

Ultima nelamurire, n-o inteleg. Sper sa devina mai clar cu ce urmeaza.

Inteleg ca nu trebuie sa revin asupra definitiilor decada, poli, zerouri, panta, palier. Sunt acolo. Decada e distanta dintre o frecventa si o alta de zece ori mai mare, polul este daca "nu tine apa", zeroul daca "tine apa", palierul este orizontal, panta e inclinata. Inclinatia pantei se masoara in dB/dec. Daca in acea decada decibelii sunt multi, panta e abrupta. Daca sunt putini dB/dec, panta e mai lina. Pe o diagrama se urmareste segmentul din decada de interes, se urmareste cati dB a parcurs graficul si se defineste ca fiind xxdB/dec inclinatie. Pozitiva daca urca, negativa daca coboara. Palierul are 0dB/dec.

Repet a nu stiu cata oara una din formulele de baza, reactanta capacitiva: Xc=1/2∙π∙f∙C unde f este frecventa in Hz iar C e capacitatea in F. Valoarea obtinuta a Xc este in ohmi si arata ce rezistenta echivalenta are un condensator la o anumita frecventa. Concret 10n la 10kHz are Xc=1,6kΩ.

Ne intoarcem la AO neinversor. Mai precis, la prima schema dar la care inlocuim R1 cu o capacitate de 22n si avem:

Condul are o rezistenta (reactanta) foarte mare la frecvente mici si foarte mica la frecvente mari. Deci AO va amplifica mult la frecvente mici si putin la frecvente mari, daca vrem sa vedem amplificarea in functie de frecventa, luam de exemplu 500Hz si 50kHz. La 500Hz, Xc=14,5kΩ. La 50kHz, Xc=145Ω. Se vede ca daca frecventa creste de 100 ori, reactanta scade de 100 ori. Conform formulei Uout=Uin(1+R1/R2) avem Uout=Uin(1+Xc/R2) deci amplificarea in tensiune (Uout/Uin) este 1+Xc/R2 adica la 500Hz este de 15,5 ori, iar la 50kHz este de 1,145 ori adica aproape deloc. Teoretic, putem spune ca AO nu mai amplifica nimic daca Xc=R2. Asta inseamna 1k=1/2∙π∙f∙22n sau f=1/2∙π∙1k∙22n de unde f=7234Hz. Deci amplificarea in tensiune dispare la 7,2kHz pentru valorile din schema. Cum ziceam, amplificarea in tensiune unitara inseamna 0dB. Ar trebui sa o fac manual pe diagrama, dar din comoditate trec direct pe multisim.

Dupa cum se vede, amplificarea e descrescatoare pana la 7,2kHz, dupa care se poate considera 0dB.

Fac o paranteza pentru ca stiu ca folosesti multisim, dinainte de al folosi eu. AO se poate lua de la Analog/ANALOG_VIRTUAL/OPAMP_3T_VIRTUAL, Bode Plotter il ai in dreapta printre scule iar generatorul de semnal de la Sources/SIGNAL_VOLTAGE_SOURCE/AC_VOLTAGE. Bode Plotter este o scula care analizeaza diferenta dintre intrare si iesire a semnalului, si poate trasa caracteristica Bode. Are nevoie de o alternanta completa sinusoidala. Am setat frecventa generatorului la 1kHz si tensiunea la 1V, dar se poate si pentru alte valori, rezultatul e acelasi. Bode Plotter l-am setat pentru 6 decade 1Hz-1MHz, amplificarea +/-100dB, iar daca dai click pe Phase, poti seta defazajul pe +/-180dB, astea sunt limitele care ne intereseaza. La Bode Plotter ai in stanga un cursor pe care il poti muta pe grafic, iar jos ti se prezinta frecventa la care se afla cursorul si amplificarea in dB corespunzatoare frecventei. Fa niste incercari. Cu mentiunea ca exista si alte programe, eu foloseam altul, dar asta parca e mai prietenos.

Nu pot sa nu fac o comparatie cu AO inversor (tipic SG3525) pentru aceleasi valori.

Se observa ca in configuratia asta, nu doar dispare amplificarea, ci se introduce o atenuare. Atenuarea este tipica aplicatiei si are -20dB/dec, avand intersectia cu 0dB la acel 7,2kHz. Ambele configuratii sunt stabile, dar daca as dori sa folosesc una din variante ca amplificator de exemplu, as opta pentru cea cu AO inversor, intrucat ofera o intersectie cu 0dB. Si ne intoarcem astfel la doua dintre conditiile stabilitatii unui sistem in echilibru: intersectia cu 0dB sa se faca cu o panta de -20dB/dec iar in acel punct, defazarea sa fie de +(30-60) de grade (Deg). Pentru cazul de fata insa, panta coboratoare este asigurata de caracteristica LC a sursei fara nici o corectie, inca e prea coboratoare, de -40dB/dec, asadar nu este nevoie de cei -20dB/dec care se pot obtin cu AO inversor ci dimpotriva de +20dB/dec care adunat cu -40dB/dec sa dea cei -20dB/dec necesari. Asadar pentru aplicatie sursa forward cu LC la iesire TL494 se preteaza foarte bine cu AO neinversor. Dar la fel de bine se poate si cu AO inversor.

Citeste si pe pagina viewtopic.php?f=41&t=76798&start=200#p968042

Poate te-ai hotarat asupra capacitatilor de filtraj...

[Vizitator pisica matache]

In ce priveste frecventa, este o alegere, dar alegerea are la baza o logica. In primul rand, mai mare decat rezonanta LC formata din inductanta de pe tor (nu-I obligatoriu sa fie tor) si capacitatea de filtraj. In al doilea rand, mai mica decat frecventa la care compensarea interna se face simtita. Unele PDF-uri arata caracteristica Bode a AO care este compensat cu o mica capacitate ce se face simtita undeva pe la 100kHz. Acea caracteristica nu are voie sa influenteze reteaua RC care se proiecteaza, deci frecventele trebuie alese mult mai jos. Eu am pastrat cel putin o decada mai mult fata de rezonanta si cel putin o decada mai putin fata de polul generat de compensarea interna. Uzual, frecventele de lucru cu RC se afla intre 10 si 50% din frecventa sursei. Dar e o chestiune de alegere, nicidecum o regula. Zic eu ca e ok intre 5 si 15kHz atingerea castigului unitar (mai vb).

Cand am citit prima data despre calcularea relelei RC,am zis ca n-o sa traiesc atat de mult ca sa am timp sa inteleg.Asa ca in prima faza,am renuntat.....Totusi,incerc sa fiu optimist...Prima mea mare nedumerire;se discuta de diverse frecvente,in functie de care se dimensioneaza componente si se calculeaza amplificarea operationalului.De unde apare aceasta variatie a frecventei?Frecventa de lucru a sursei e fixa,se modifica doar umplerea semnalului.Operationalul primeste ca informatie,o parte din tensiunea de pe iesirea sursei,dand la iesire o tensiune ce regleaza umplerea.Pentru mine,avand in vedere putinele cunostinte,un AO amplifica o tensiune de intrare continuua,sau alternativa.In cazul nostru fiind vorba de o tensiune de intrare continuua,despre ce frecvente se discuta?Daca o sa inteleg asta,o sa prind curaj si trec la decade,poli si alte minunatii.@smilex,daca reusesti sa ma faci sa inteleg si chestiilea astea,te pot numi cel mai rabdator dintre profesorii pe care i-am avut.E drept ca acestia nu au fost prea multi,eu terminand doar liceul.

[Vizitator smilex]

De ce intrebi abia acum?Frecventele reflecta comportamentul AO. Adica el reactioneaza amplificand eroarea, sau mai bine spus, amplificand diferenta dintre tensiunea de iesire si cea de referinta. Dar tensiunea de iesire variaza cu o anume viteza data de valoarea consumatorului. Viteza de variatie este si ea variabila (ce ciudat suna). Deci la o variatie cu frecventa (viteza) mica AO trebuie sa reactioneze intr-un fel, iar la o variatie rapida altfel. Adica sa amplifice intr-un fel anume in functie de frecventa. Felul in care AO amplifica in functie de frecventa se numeste caracteristica Bode si e uzual folosita pentru ca acea caracteristica arata cateva lucruri printre care si stabilitatea sistemului. Imagineaza-ti ca intreg sistemul de sursa este un amplificator. Daca ai observat, intr-un amplificator exista condensatori 22p-100p montati in unele locuri. Se urmareste de fapt o caracteristica Bode cazatoare spre a intersecta 0dB preferabil cu panta de -20dB/dec. Dar acolo intersectia (amplificarea unitara) trebuie sa se faca la frecventa mare pentru ca amplificarea semnalelor de 15kHz (de exemplu) intereseaza. Ei bine, aici e la fel, dar variatia tensiunii nu are o asemenea frecventa datorita capacitatilor mari. Semnalul amplificat este variatia tensiunii de la iesire. Semnalul are o frecventa si amplitudine aleatoare ca si la un amplificator, doar ca are frecvente mai mici.