Linjär reglering för labbaggregat. Hilfe!

[ElectricNooB]

Hej! Jag planerar att bygga ett linjärt labbaggregat och har nu några funderingar kring hur man bäst sköter regleringen. Skolboksexemplet på en CV spänningskälla är väl denna:

CV.png

Men jag har hört att den lämpar sig illa för ett labbaggregat då den kan bli ostabil i vissa situationer.

Är det någon som kan ge lite råd om hur man bäst får till en bra och stabil reglering? Jag vill helst bygga den av ”jelly bean komponenter” då det känns lite tråkigt att använda en färdig regulator.

Finns det någon bra litteratur om ämnet?

[4kTRB]

http://www.ti.com/lit/an/snva020a/snva020a.pdf

Förklarar en del plus hur man kan mäta upp stabiliteten.

[ElectricNooB]

Tack! Så det blir alltså ostabilt när feedbacken blir fasvriden så att den blir positiv. Är det därför det krånglar med induktiva och kapacitiva laster?

[4kTRB]

Jag vet inte.
Men så fort det finns något som tillför energi
finns alltid risk för att saker och ting börjar
röra sig i periodiska, upprepade, förlopp.
Ta en Moraklocka som exempel. Visaren
kommer tillbaka till 12 hela tiden.

[rikkitikkitavi]

=>TS
japp helt korrekt. ofta sdr man byggen som är kraftigt kompenserade , fördelen är att de är stabila oavsett vad man slänger på men nackelen blir såklart att de blir långsamma att hitta rätt.

en grop att falla i är ifall regleringen uppvisar en tendens till översläng. det visar ju sig som att spänningen skjuter över.och sedan.svänger in sig.

lite tråkigt om man har ett 50V agg som är inställt på 15V och så svingar spänningen kanske.upp på 25V först.

en annan grop är att vidavstängning dör regleringen.snabbare och därför ger den en reglering ut som ger en spänningsspik som avskedshälsning. kan också vara dödligt.för ansluten krets.

[Icecap]

Dessa översväng kan vara förödande men de kan designas bort! Det svåra med elektronik och programdesign är inte att få saker och ting att göra som de ska, det är däremot att de gör minst möjligt fel när det blir "extremfall" som är svårt.

[xxargs]

Det är som att göra RF-slutsteg där man bör om möjligt designa att den är ovillkorligt stabil oavsett inkopplad impedans från kortslutet till avbrott, induktivt som kapacitivt - kort sagt hela smithchart-ytan i impedansplanet skall inte ha några områden som är instabila.

Och detta skall fungera när man slår på strömmen liksom när det stängs av - mao. bör man ha en påslagsstrategi att regleringen är fullt aktiv innan ström går ut vid strömpåslag och att regleringen tar ned utgången kontrollerat innan den själv blir strömlös vid strömavslag eller strömavbrott förutom regleringen av laständringar i sig inte ger överslänga ens inom µs och ns området.

Har man som i switchade aggregat ett flertal LCLC-filterkedja på utgången men ändå vill ha snabb respons (tex för att klara av laständring ala GSM-sändarpulser om man har sådan mobildel i sin utrustning) så kan det vara riktigt ordentligt knepigt att få den ovillkorligt stabil och utan överslängar men ändå snabb i responsen.

att bygga nätdelar som hanterar olika busiga laster med olika frekvenskomponenter i strömförbrukningen är riktigt analogsnideri och jag skulle nästan säga att man måste vara nästan lika nördig som RF-slutstegsbyggare om man skall bygga bra switchade nätaggregat med för lastens karaktär passande inpulssvar - och då är labbaggregatet bland det svåraste att få till eftersom man inte har en specifik lastkaraktär att jobba emot utan förväntas vara stabil i alla driftlägen på alla frekvenser i laständring både lågimpediv spänningsgenerator-mode och i högimpediv strömgenerator-mode (dvs knappt några kapacitanser eller induktanser alls på utgången)

---

Det var detta med ovillkorlig stabilitet som man missade (och inte hade teori för att analysera och hantera detta bland många konstruktörerna) på mången 70-tals HiFi-transistorförstärkare med många förstörda slutsteg och brunna högtalare som följd... som kunde komma överraskat om det var glapp i högtalarsladden, inga högtalare anslutna alls eller fel högtalarimpedanser vid fel frekvenser (tex över 20 kHz).

[rikkitikkitavi]

nja, man byggde ju ofta kvasikomplementära steg på.70 talet med kass stabilitet, i kombination med att flervägshögtalare började dyka upp och delningsfilter som gav bizzara komplexa laster och parat med den usla SOA på 2N3055 så var det baby good bye för många usla slutstegskonstruktioner.

kompensering av switchade nätdelar är otäckt, man kan ha två tre poler att ta hand om.

jag tror en nätdel med hög verkningsgrad är.lättast att få til med en kraftigt kompenserat switchagg som matar ett snabbare linjärt nätagg. det senare tål viss överlast rent termiskt kortvarigt.

[ElectricNooB]

Okej. Men detta med fasvridning, går det att få bort genom att ha rätt kapacitans på outputen? (Låt säga att man använder en liknande setup som i min TS´n fast med ett darlington-par istället.)
Det verkar vara fasligt svårt att hitta litteratur på ämnet som förövrigt är riktigt intressant!

Om bygget blir av så kommer jag nog att använda mig av en µC för att generera en referensspänning så jag har rätt mycket frihet på overshoot-biten...

[Icecap]

Fasvridningen kan likaväl komma av en kondensator på utgången ju...

Fast det ändå är så att fasvridningen som ger overshoot/oscillering oftast är i regleringsloopen, inte sällan som strökapacitanser.

[hassefikonkasse]

"Det verkar vara fasligt svårt att hitta litteratur på ämnet som förövrigt är riktigt intressant!"

Jag har en bok med titeln "Simplified design of linear power supplies" av
John D Lenk. ISBN 0-7506-9506-4. Tror den är från 1994 så den har ju inte
med de senaste kretsarna men ger en del info om vad man skall tänka på
och vad man kan göra för att komma runt en del begränsningar/fallgropar.

[hassefikonkasse]

Här hittade jag en bok till:

http://www.worldcat.org/title/power-sou ... ef_results