Laboratorní zdroj – 9. dynamické vlastnosti zdroje

V tomto článku budu popisovat dynamické vlastnosti zdroje, opět jsem postupoval podle podmínek v článku na svetelektro.com

Meřící přístroje:
Multimetr   –   Fluke 8842 (5,5 místný)
Osciloskop   –   Rohde&Schwarz – HMO1002

Při oživování se vyskytnul problém s rozkmitáváním zdroje, to jsme ale očekávali. Zlobila napěťová i proudová stabilizace. Konkrétně pak situace vypadala takto:

  • Zdroj při změnách napětí zakmitává v oblasti cca 330kHz
    • vyřešeno přidáním 100pF blokovacích kondenzátorů k rezistorům R17 a R18, změnou C31 na 330pF
  • Nutná výměna původních silových tranzistorů BD911 => TIP35C. BD911 nedokázaly kvůli malému povrchu pouzdra dostatečně dobře odvádět teplo do chladiče. TIP35C mají menší tepelný odpor (1°K/W 40%zlepšení)
  • „brum“ zdroje na 100Hz
    • C19 se musel zvýšit z původních 10pF na 220pF, brum spadnul z 2mV na 0,5mV
  • Výměnou silových tranzistorů se začal přetěžovat předchozí řetězec Q1, T2
    • T2 původně BD439 nahrazen darlingtonem BDW93C
  • Při velkém napěťovém rozsahu zdroje (vinutí sériově) se přehřívá Q1
    • R11 změněn z 100R na 1k0 – zesílení koncového stupně jsme snížili, to omezilo i zakmitávání.
  • Chování zdroje v blízkosti nuly se dá dobře upravit trimrem R37 u proudového OZ
  • Přidán blokovací kondenzátor 220p mezi vstupy proudového OZ (IC7), bez něj pojistka zakmitává v oblasti 2,3MHz, s kondenzátorem potlačeno.
Měření v dynamickém režimu

Zdroj byl zatěžován v pulzním režimu při kmitočtu 1000Hz s délkou pulzu 20μs a při kmitočtu 30Hz s délkou pulzu 1ms.

  • žlutě napětí – na svorkách zdroje
  • modře proud – úbytek na 20mΩ bočníku, takže 10mV odpovídá 0,5A
Schéma zapojení

Schema_mereni2

 

Dynamická odezva na změnu zátěže v režimu (CV)

Napětí na zdroji nastaveno na 10,000V, proudová pojistka na maximum (2,7A). Na svorkách trvale odporová zátěž 10Ω, v pulzu se pomocí FETu paralelně připojí druhý odpor 10Ω/5W.

CV_1000Hz_20us_10R/10R

CV_1000Hz_20us_10R/10R

CV_1000Hz_20us_10R/10R_detail

CV_1000Hz_20us_10R/10R_detail

CV_1000Hz_20us_10R/10R_detail2

CV_1000Hz_20us_10R/10R_detail2

 

 

 

CC_32Hz_1ms

CC_32Hz_1ms

CC_det2_on_32Hz_1ms

CC_det2_on_32Hz_1ms

CC_det_on_32Hz_1ms

CC_det_on_32Hz_1ms

 

Dynamická odezva na změnu zátěže v režimu (CC)

Napětí na zdroji nastaveno na maximum, proudová pojistka na nominální proud (1A). Na svorkách trvale odporová zátěž 10Ω, v pulzu se pomocí FETu paralelně připojí druhý odpor 10Ω/5W.

CC_1000Hz_20us

CC_1000Hz_20us

CC_1000Hz_20us_detail1

CC_1000Hz_20us_detail1

CC_1000Hz_20u_detail2

CC_1000Hz_20u_detail2

CC_32Hz_1ms

CC_32Hz_1ms

CC_detail_on2_32Hz_1ms

CC_detail_on2_32Hz_1ms

 

Odezva zdroje na změnu zátěže při přechodu z režimu CV do režimu CC a zpět

Napětí na zdroji nastaveno na 10V, proudová pojistka na nominální proud (1A). Na svorkách trvale odporová zátěž 10Ω, v pulzu se pomocí FETu paralelně připojí druhý odpor 10Ω/5W.

CC => CV cely pulz 1000Hz_20us

CC => CV cely pulz 1000Hz_20us

CC => CV detail1 on

CC => CV detail1 on 1000Hz_20us

CC => CV detail2 on

CC => CV detail2 on 1000Hz_20us

CC => CV detail off

CC => CV detail off 1000Hz_20us

CC_to_CV_cely_pulz_32Hz_1ms

CC_to_CV_cely_pulz_32Hz_1ms

CC_to_CV_det_on2_32Hz_1ms

CC_to_CV_det_on2_32Hz_1ms

CC_to_CV_det_off_32Hz_1ms

CC_to_CV_det_off_32Hz_1ms

 

Odezva zdroje na změnu zátěže do vysoké impedance v režimu CV

Napětí na zdroji nastaveno na 10V, proudová pojistka na maximum. Svorky zdroje jsou v normálním stavu ve vysoké impedanci, v pulzu se pomocí FETu připojí odporová zátěž 10Ω/5W.

Schéma zapojení

Schema_mereni

 

CV_1000Hz_20us_10R/M

CV_1000Hz_20us_10R/M

CV_1000Hz_20us_10R/M_detail_on

CV_1000Hz_20us_10R/M_detail_on

CV_1000Hz_20us_10R/M_detail2_on

CV_1000Hz_20us_10R/M_detail2_on

CV_to_HI_30Hz_1ms_cely_pulz

CV_to_HI_30Hz_1ms_cely_pulz

CV_to_HI_30Hz_1ms_detail_on2

CV_to_HI_30Hz_1ms_detail_on2

CV_to_HI_30Hz_1ms_detail_off

CV_to_HI_30Hz_1ms_detail_off

 

 Seznam součástek zdroj_1.15_BOM

optim2 optim

 

Laboratorní zdroj – 1. úvod
Laboratorní zdroj – 2. popis zapojení
Laboratorní zdroj – 3. volba součástek
Laboratorní zdroj – 4. návrh modulu zdroje
Laboratorní zdroj – 5. komunikace po sériové lince
Laboratorní zdroj – 6. programování DA a AD převodníku
Laboratorní zdroj – 7. regresní funkce měření napětí
Laboratorní zdroj – 8. statické vlastnosti zdroje
Laboratorní zdroj – 9. dynamické vlastnosti zdroje
Laboratorní zdroj – 10. návrh řídící desky MCU
Laboratorní zdroj – 11. slave modul ATmega16 UART
Laboratorní zdroj – 12. cena součástek
Laboratorní zdroj – 13. Závěr

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

*