Bygge av högspännings-OP

Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Bygge av högspännings-OP

Inlägg av Spisblinkaren »

Hej!

Jag har nu caddat klart min rörtestare men till den behöver jag en OP som klarar att drivas av 500V samtidigt som den kortvarigt ska kunna sourca 0,5A.

Så jag har nu caddat bifogat.

Den enda lilla oron jag har är att Zener-dioderna surplar en tredjedel av kollektorströmmen, tror jag måste göra om den biten.

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
lillahuset
Gått bort
Inlägg: 13969
Blev medlem: 3 juli 2008, 08:13:14
Ort: Norrköping

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av lillahuset »

Simulera i LT-spice och se hur det fungerar.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av Spisblinkaren »

Det här tycker jag blir bättre.

Dock finns ett litet problem kvar, genom Zener-dioderna går bara 0,3mA samtidigt som dessa är specade för 5mA.

Ett alternativ är faktiskt Vbe-multiplicerare istället.

MVH/Roger
PS
Det enda som händer med för liten Zener-ström är att regleringen sker vid lägre spänning samtidigt som Zenerknä över 6,8V, har jag lärt mig, är skarpa rätt långt ner i ström.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Senast redigerad av Spisblinkaren 6 november 2016, 23:14:26, redigerad totalt 2 gånger.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av Spisblinkaren »

lillahuset skrev:Simulera i LT-spice och se hur det fungerar.
Hej lillahuset!

Nej, jag kommer aldrig någonsin i hela mitt liv simulera nåt :)

Jag simulerar bara mha kopplingsdäck.

MVH/Roger
Användarvisningsbild
lillahuset
Gått bort
Inlägg: 13969
Blev medlem: 3 juli 2008, 08:13:14
Ort: Norrköping

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av lillahuset »

OK, inte mitt problem. :)
xxargs
Inlägg: 10183
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av xxargs »

hmm om den skall sourca 0.5 Ampere och med spänningsfall 400 - 500 Volt över BUJ303 så blir det ganska präktigt med värme - även om det är kort tid så måste kislet i trissan kunna svälja det utan att temperaturen på kislet hinner bli för högt...

en TO220-kapsel är typ dimensionerad för 50 Watt monterad på en 'oändlig' kylyta, du kan få upp till 250 Watt i trissan om utgången är jordad, så risken finns att det kommer att börja lukta och ryka ganska snabbt...

och det är bara en trissa i darlingtonkopplingen som tar smällen...
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av Spisblinkaren »

Hej xxargs, tack för ditt intresse i debatten :)

Nu är det emellertid såhär att utspänningen kommer vara av trekantsform och den kommer svepas upp och ner under c.a 1ms.

Maxström är 500mA men denna delas alltid ner i tio steg, så först sveps 500V (max) och den ström jag då får (max) sen sjunker strömmen en tiondel för varje svep så d-c är 10% nånstans.

Jag har alltså en d-c på 10% vad beträffar maxström och maxspänning taget samtidigt.

Vad tror du om det?

Bifogar applikation.

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av Spisblinkaren »

Om man betänker hur en diod/triod och en pentod "ser ut" i anoddiagrammet så är det rimligt att anta att 500mA nås vid tidigast 100V vilket dock innebär att då har jag som mest 400V över utgångstrissan och 400V*0,5A=200W samtidigt som en d-c på 10% är rimlig vilket ger 20W.

d-c på 10% kommer alltså av att jag nyttjar tio "linjer" i anoddiagrammet som sveps under lika lång tid (1ms), worst case är således 0-500V vid 500mA/450mA/400mA...0mA osv där maxström alltså sveps 1/10-del av tiden.

Ser nu att effektiv ström nog ändå är i alla fall hälften av den strömserien dvs 100W effektförlust.

Slutligen är det som så att 500mA i praktiken aldrig kommer svepas, känner inte till ett likriktarrör t.ex som tål mer än 350mA.

I det fallet blir det dock ett rent "diod-svep" där man kan anse att Irms~Imax/2, här kan man även ställa "Ua-Adj" genom att börja på noll för att sedan öka till lämplig ström på skåpet som just nu begränsas av 500 Ohm (teoretiskt <1Ap, 0,5Ap@250V).

Denna 500 Ohm bör alltså tåla i alla fall 0,25A kontinuerligt, dvs 31W~25W (ty 500mA bara teoretiskt maxima).

Överlag tycker jag man kan räkna på halva max operativ ström eller halva max operativ spänning när man dimensionerar lastresistanserna.

1k t.ex bör tåla 0,25A, dvs 63W~50W
2k t.ex bör tåla 250V, dvs 31W~25W (ty 0,25A*2k=500V>Ua/2)
osv

Det blir feta motstånd alltså, finns det inget annat sätt att begränsa strömmen (för diod/triod)?

MVH/Roger
PS
I diod-fallet kan jag begränsa strömmen genom att begränsa Ua men i triodfallet går inte det för t.ex Ug(0) hinner sticka iväg till "oändligheten" innan jag fått uppmätt Ug(-20) typ, och jag vill se hela triodens vackra anoddiagram på skärmen.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har nu konstruerat om min högspännings-OP.

Jag kom på att det dedikerade projektet (rörtestare) kunde klara sig med enkla diff-trissor (efter införandet av strömbegränsare).

Nu är dock dom nyttjade 10k som återkopplingsmotstånd mm rätt lagom ty Ib är rätt hög (140uA).

Sen ser jag att utgångs-Darlington inte riktigt räcker för 500mAp, det blir nog en tredje Darlington där.

Hfe är alltså 22 bara och i kvadrat närmar dom sig 500 (Ice>10mA) vilket med önskad utgångsström på 500mAp innebär c.a 1mA basström, mitt förstärkarsteg matar just nu Darlington med 1mA...

Så skulle utgångstrissorna behöva 1mA så snor dom ju det uppifrån och då blir det ingen spänning kvar.

470k har dock ett optimalt värde just nu ty vanliga metallfilmsmotstånd (0,6W) duger.

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag är nu nöjd med min högspännings-OP.

La till en extra Darlington på utgången för att minska ner basströmmen då det annars inte blir nåt sving alls för 500mAp.

Nu kan den svinga så nära rail som runt 25V.

En sak gjorde mig dock inte så nöjd, maximal effekttålighet hos BUJ303 är bara 32W och jag har räknat med nåt runt 63W för den kritiska OP'n som ska generera Ua och Ia.

Ett sätt att komma runt detta är att helt enkelt dra ner utströmmen till hälften, få rör behöver testas över 250mA.

Iom den extra Darlington skulle jag kunna dra ner förstärstegets ström men då får jag problem med utgångssvinget, så det vill jag inte.

Detta samtidigt som belastningen av diffsteget är optimalt som det är (10%).

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
lillahuset
Gått bort
Inlägg: 13969
Blev medlem: 3 juli 2008, 08:13:14
Ort: Norrköping

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av lillahuset »

Det är bara att erkänna, lite fascinerad av dina projekt är jag allt. Jag önskar dig all framgång och drar mig tillbaks till programmerarens halvmörker. :)
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av Spisblinkaren »

Tack lillahuset!

Det är alltid lika roligt när man får notifieringar, speciellt när de är lika trevliga som dina :)

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har nu konstruerat om min högspännings-OP.

Jag kom nämligen på att Vceo=500V, därför kan jag inte ha +500V/-100V som matning för det blir...600V.

Så jag har dragit ner den positiva sidan till 400V för jag vill fortfarande ha -100V för galler-svepet.

Att ha ett galler-svep ner till -100V är normalt sett lite att ta i men jag vill ha det ändå.

Därför måste matningen bli +400V/-100V.

Eftersom asymmetrisk matning inte är så vanligt så kräver detta speciella åtgärder (man kan liksom inte ha en trafolindning som ger 400VDC åt ena hållet samtidigt som man "endast" vill ha 100V åt andra hållet).

Det finns två lösningar på detta problem, antingen kör man en dubbel CW-generator där minusspänningen kanske kan fås "direkt" från trafon (typ 100V/sqrt(2)=71V) samtidigt som man CW-multiplicerar andra sidan till 400V, eller så får man skaffa en asymmetrisk trafo (varken billigt eller lätt), klart är dock att matningen måste vara asymmetrisk ty det finns inte spänningstålighetsmarginal för nyttjad trissa (som jag tror är en av dom mest spänningståliga som finns dvs BUJ303 med Vceo=500V).

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
manw
Inlägg: 207
Blev medlem: 16 november 2005, 11:16:17
Ort: Södermalm

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av manw »

Men om du "vänder uppochned" på antingen diffsteget, eller spännignsförstärkarsteget istället. Då får du en liknande topologi såsom de flesta audioförstärkare, och behöver inte zenerdioderna. Naturligtvis kräver det två eller en PNP transistor(er) istället.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Bygge av högspännings-OP

Inlägg av Spisblinkaren »

Hej manw!

Jag är fullt medveten om det men försök att få tag i PNP som tål 500V.

Kanske dock inte är lika kritiskt i diffsteget för där verkar jag ha 230V bara, detta är dock arbetspunkten men kollektorn rör sig inte så mycket för förstärkning sker i nästa trissa.

Med andra ord är din anmärkning mycket intressant, tack!

BF472 tror jag är en PNP som klarar 300V, blir nog diffsteg med ett par sådana istället.

OM det är safe att slå på 500V brutalt varvid arbetspunkten lägger sig med Vce=230V, men initialt har den alltså 500V över sig och det är lite tveksamt om den tål det.

Man skulle kunna ta till rör-likriktare här :)

MVH/Roger
PS
En annan anledning till att jag byggt såhär är att det liknar hur man måste bygga en OP med rör dvs det finns inga "PNP" att ta till.
Skriv svar