Стабилизатор 12В на ОУ

[Крейт]

Попросили меня собрать стабилизатор на 12В. Ну я не долго думая собрал вот такой вот КСН, но для начала в макете. Эти стабилизаторы массово собирал лет 10 назад, при том ни разу не было такого что бы он не работал или не стабилизировал. Вся настройка это подставил стабилитрон, подобрал делитель и всё. Падение напряжения на выходе при токах до 6 А (больше не пробовал) менее 0.1В, чем собственно и радовала эта схема. Но на этот раз что-то круто пошло не так.
Вожусь уже два дня, но никак не могу найти причину просадки напряжения при нагрузке уже в 1А. Вот схема.

• КСН.JPG

  45 KB

Подумал про самовозбуждение и глянул осциллографом на выход, а там вот такое. На выходе в этот момент 12.5В, нагрузка не подключена.

• IMG_6410.JPG

  207.1 KB

После подключения нагрузки в 2.5А на выходе "сигнал" меняется вот на такой.

• IMG_6412.JPG

  221.3 KB

Менял ОУ раз 15. Ставил и импорт и наши К140. Подбирал стабилитроны и делитель. Пытался зашунтировать маленькими и большыми ёмкостями эти пульсации, но не смотря ни на что, картина не меняется. Запитывается КСН от ТАН-60, далее KBPC-2510+4400 мкф. На входе стабилизатора 18В, как и обычно. Может что-то зловещее проникает из сети? Ведь это всё находится на заводе и питается от довольно "грязной" сети.

 

[Timvlv]

Зачем усложнять, поставьте LM317 или 7812, и не будет проблем. А причин может быть множество - неудачный (для данного применения) тип ОУ, не зашунтированы выводы питания ОУ, мал ток покоя через стабилитрон и т.д. и т.п. Можно долго провозиться.

Не один десяток лет применяю для увеличения тока нагрузки такие варианты:

• Стабилизатор.gif

  5.9 KB

Замечательно работают. Единственный недостаток (или особенность) - не любят КЗ по выходу (собственно, как и Ваш первоначальный вариант на ОУ). Можно выход защитить предохранителем, если есть сомнения, и поставить транзистор на 10-20А .
LM ставить на радиатор не нужно, достаточно поставить транзистор.

 

[Сухоруков Сергей]

Зачем усложнять, поставьте LM317 или 7812, и не будет проблем.

LM317 не потянет амперы...

Менял ОУ раз 15. Ставил и импорт и наши К140. Подбирал стабилитроны и делитель. Пытался зашунтировать маленькими и большыми ёмкостями эти пульсации, но не смотря ни на что, картина не меняется.

Попробуйте между инвертирующим входом и выходом ОУ включить небольшую емкость, скажем, 1000 пФ. Как изменится картина?

 

[king_diamond]

LM317 не потянет амперы...

Можно использовать 142ЕН22А,Б,В (аналоги TL083, TL084, TL085)в зависимости от нужного на выходе тока нагрузки до 10А.

 

[Grif]

Попросили меня собрать стабилизатор на 12В. Ну я не долго думая собрал вот такой вот КСН...

Ну а если убрать из Вашей схемы всё "лишнее" и "юзнуть" старую, простую "классику" (аттач)???
П.С. Тоже правда без защиты от КЗ, но её и Вашем случае нет...

• stab.GIF

  3.2 KB

 

[Крейт]

Что-то я не понял как ОУ TL083 сможет выдать 10А? Если мы говорим про схему с УПТ, то подойдёт любой ОУ, только надо будет посчитать какой ток будет на его выходе при номинальной нагрузке. В том то как раз и странность - эта схема работает с очень многими ОУ и практически любыми транзисторами. Главное не превысить максимальный выходной ток ОУ. А тут какая-то ерундовина творится. Сегодня поставил после диодного моста ёмкость в 15000 мкф и припаял её непосредственно к схеме, а на выходе КСНа еще 4700 мкф, всё это зашунтировал маленькими ёмкостями и пульсации уменьшились. Но вот когда подключил нагрузку в 3.5А, пульсации опять появились и напряжение просело.

 

[Timvlv]

Проверьте напряжение на входе - скорее всего оно проседает именно там, а потом уже на выходе. Для нормальной работы в этой схеме перепад вход-выход должен быть не менее 5В. И ток через стабилитрон должен быть около 10мА.

 

[king_diamond]

Что-то я не понял как ОУ TL083 сможет выдать 10А

Сорри!Опечатка.Конечно же lt1083,lt1084,lt1085

 

[Крейт]

Ну а если убрать из Вашей схемы всё "лишнее" и "юзнуть" старую, простую "классику" (аттач)???
П.С. Тоже правда без защиты от КЗ, но её и Вашем случае нет...

Посмотреть вложение 121548

Я с Вами полностью согласен на счёт классики, но в этой классике есть и классические провалы при нагрузке из-за сопротивления коллектор-эммитер регулирующего транзистора. Именно из-за неустранимого провала я отказался от параметрических стабилизаторов. А вот КСН целиком и полностью компенсирует этот недостаток.
Кстати, сегодня по ходу наладки, выявил вот что: при нагрузке до 1А просадка напряжения отсутствует полностью. Более того, при подключении нагрузки, выходное напряжение поднимается на 30-40 мВ. Это и есть та прелесть схемы, из-за которой я её взял на вооружение много лет назад. Параметрические СН такой стабильности не дают, на счёт КСН на дискретных транзисторах не знаю, не пробовал.

Проверьте напряжение на входе - скорее всего оно проседает именно там, а потом уже на выходе. Для нормальной работы в этой схеме перепад вход-выход должен быть не менее 5В. И ток через стабилитрон должен быть около 10мА.

На счёт разницы это вариант, надо его попробовать исследовать. Ток стабилитрона 7 мА. Во время нагрузки напряжение опорного источника падает на 30 мВ.

 

[Timvlv]

ОУ нужен низкочастотный, скорректированный для Ку=1 (ОР07, 153УД6 и т.п.), его питание обязательно зашунтировать керамикой около 0,47мкФ, стабилитрон тоже зашунтировать керамикой - иначе от возбуда не избавиться.

 

[ExchRadio]

LM317 не потянет амперы...

Смотря сколько этих "амперов" нужно:

LM317K, 317T - 1.5A
LM350 - 3A
LM138 - 5A

 

[Timvlv]

В схемах из #2 возможно применение даже маломощных LM, например в корпусе ТО92. Нужно применить лишь транзистор с подходящим Вст. При большом токе нагрузки лучше применить транзистор Дарлингтона.
Цена LM317L, 78L12 и т.п. - 3...5р/шт - много дешевле большинства ОУ, да и результат 100% - специализированные микросхемы стабилизаторов.

 

[Сухоруков Сергей]

Смотря сколько этих "амперов" нужно: LM317K, 317T - 1.5A

Речь шла о 2,5 - 6 А (см. первый пост).

 

[Grif]

...но в этой классике есть и классические провалы при нагрузке из-за сопротивления коллектор-эммитер регулирующего транзистора. Именно из-за неустранимого провала я отказался от параметрических стабилизаторов...

Да, но Вы ничего не пишете о назначении данного стабилизатора ("Попросили меня собрать стабилизатор на 12В"). Например для питания нитей накала ламп, где I=const, вполне достаточно такой "классики", для других задач и требования ессно будут другие.
Я по просьбе знакомых (для питания автомагнитолы в дом. условиях) собирал 12В "стабик". Использовал схему, подобную той, что рекомендует Владимир (Timvlv) - LM317 с парой внешних КТ818 и один транзисторчик КТ816 в (всё-таки весьма желательном для подобных БП) узле защиты от КЗ. Владелец доволен...

 

[Timvlv]

Добавлю к написанному Олегом про назначение стабилизатора. Вообще-то стабилизаторы на ток более 1...2А давно не принято делать по компенсационной схеме из-за низкого КПД. Если только для каких-то деликатных применений, вроде звука. Существуют много готовых сильноточных импульсных стабилизаторов в модульном исполнении с высоким КПД, вплоть до 90%.

 

[Grif]

Согласен с Владимиром. Обращались "рекламщики", отправлял за покупкой готовых модулей "Mean Well". Стоят относительно дешево, собирать самому подобный блок выйдет дороже. Можно так-же приспособить для "неответственных" (т.е. незвуковых ) сильноточных применений обычный комповый БП, "сырьё" для подобных "поделок" буквально валяется под ногами...

 

[Крейт]

Да, про предназначение я забыл сказать. Вообще требования были только по току в 3А.

Проверьте напряжение на входе - скорее всего оно проседает именно там, а потом уже на выходе. Для нормальной работы в этой схеме перепад вход-выход должен быть не менее 5В. И ток через стабилитрон должен быть около 10мА.

Кажется мне что проблема стабилизации кроется именно в недостаточном напряжении на входе. К тому же ток стабилитрона, скорее всего тоже надо повысить хотя бы до 30 мА. Опять повторюсь, что я эту схему делал очень давно и всегда по памяти, поэтому теперь довольно тяжело вспомнить все тонкости, но прочитав Ваше сообщение я начал что-то припоминать на счёт высокого тока стабилитрона. Как только буду иметь доступ к наладке, то обязательно проверю эти предположения.

 

[Timvlv]

30мА многовато для любого стабилитрона, обычно номинальный ток стабилизации около 10мА, 7 мА тоже нормально. Считается он так: 10мА=(Uвх-Uст)/Rогр. Uвх - входное напряжение при максимальном токе нагрузки и минимальном напряжении питающей сети .

 

[EduardR]

Плохо уже помню детали, давно очень было. Но припоминаю, были и у меня когда то проблемы с подобными стабами на ОУ при достаточно больших выходных токах. Пришел к выводу, вроде, что далеко не всякие транзюки годятся, даже до подбора последних доходило. Если конкретно, то при больших токах у них КУ мал(у всяких составных транзюков в том числе), потому не хватало КУ у них при 3-4-5А и более. Просто выход ОУ не справлялся необходимыми вых. токами. БП без настройки давали 1-2А без проблем, дальше проседали. Подбор приборов по КУ может поднять планку.
Это я к тому, что какие транзисторы стоят на выходе и на раскачку и хватает ли им усиления?

 

[Крейт]

На выходе изначально стоял КТ8101 + BD139. Да, пара ацкаягы-гы, но для пробы ставил что было. Статический коэффициент передачи тока у КТ8101 кажется 20, а у BD139 он 40. Выходной ток ОУ при 3А нагрузки, порядка пары миллиампер. Потом я подумал что возможно общий Ку транзисторов слишком велик и это приводит к дикому возбуду. Поэтому я поменял КТ8101 на 2Т808А. Опять таки, другого не ставил ибо под рукой ничего другого просто не было( все детали дома в подвале в завалах и найти что-то просто нереально ).
После замены транзисторов изменений не произошло. Да, еще вместо BD139 ставил КТ602. И опять ничего. То есть дикий возбуд и полное отсутствие стабилизации. Это только после этих манипуляций я подвесил 13000 мкф на входе и 2200 мкф на выходе. Всё это привело к прекращению возбудов и стабильностью по выходному напряжению до нагрузки в 1А. При большей нагрузке опять увеличиваются пульсации или как он там, возбуд и стабильность пропадает. Итог многих манипуляций таков: менял раз 15 разные ОУ и менял разные транзисторы. Менят коэффициент деления делителя и ставил разные стабилитроны. После любых манипуляций ничего не изменялось вообще. То есть причина глобальная и видимо не кроется в недрах схемы. На входе последний раз было 15 000 мкф и на выходе 2200 мкф и их не достаточно? Бред полный. Когда я делал такую же схему для своей радиостанции, то у меня на входе было, как сейчас помню, 4700мкф, а на выходе 1000 мкф. На передаче ток потребления был примерно 3А и при этом пульсации я даже на осцилографе нормально увидеть не мог. Ну там какие-то милливольты. Теперь я повторяю эту же схему и поэтому я уверен что она может работать, при том на отлично.

В той схеме, которую я собирал раньше ( её уже к сожалению нет ), был такой набор элементов: К140УД7, УПТ на КТ817+КТ827. Стабилитрон какой не помню, но на 9В, хотя скорее всего Д818А. Вход 4700мкф без шунтировки и выход 1000мкф, тоже без шунта. Схема работала железно! Выход радиостанции был на 50 Ом, а кабель 75 Ом, что вызывало дикий КСВ, но стабилизатор на это даже не реагировал. В то время как 7812 просто входил в сильнейший возбуд и выгорал. Итак, как я сказал ранее, попробую поиграться с питанием. Поменяю диодный мост. Поменяю кондюки, даже силовой могу поменять. Я ошибся, у меня не ТАН-60, а ТН-60. Может с ним что не так. В общем когда что-то прояснится то обязательно напишу.