Zasilacz do gitarowca - o co chodzi?

[traxman]

Cel stabilizacji 17V jest dla mnie nieznany Ani to uzwojenie o niskiej tolerancji zmian, ani o dużym poborze mocy. ALe nie wszystko musi być logiczne.

[Marvel]

To ten sam sprzęt, tylko z większą końcówką, ale tym samym zasilaczem (ten link już był na forum, ale może rozjaśni sytuację w tym wątku ). Koledzy na forum gitarowym orzekli, że po glebie zabrzmiał lepiej
http://www.youtube.com/watch?v=Q-z_qNNcVz8

[Tomasz Gumny]

Wg mnie stabilizowane są wszystkie napięcia wyjściowe. Tyle, że transoptor jet podwieszony na 17V. Jego włączenie, poprzez sterownik zadziała przecież na wszystkie napięcia...

Zgoda, transoptor jest zasilany z +17V, ale TL431 "mierzy" to samo napięcie.

W wielu aplikacjach jest oddzielne uzwojenie pracujące na transoptor, odpowiadające wyłącznie za kontrolę napięć wyjściowych.

Jeśli się dobrze przyjrzysz, to często transoptor jest zasilany z uzwojenia pomocniczego, ale sterujący nim TL431 jest podpięty do jednego z napięć wyjściowych.
W wypadku zasilacza do lamp chyba najważniejsza jest wartość i stabilność napięcia żarzenia.

[Romekd]

Witam.
Tomku, gdyby układ kontrolował jedynie napięcie żarzenia 6,3 V, mogłoby dochodzić do niebezpiecznej sytuacji w momencie włączania "zimnego" wzmacniacza. Prąd żarzenia zimnych grzejników mógłby osiągnąć kilkukrotnie większą wartość od nominalnego, co przy jednoczesnym braku obciążenia wyjścia napięcia anodowego mogłoby spowodować nawet dwukrotny wzrost wartości napięcia na tym wyjściu. Gdyby natomiast układ kontrolował jedynie napięcie anodowe, to przy większym wysterowaniu wzmacniacza rosło by napięcie żarzenia. Zastosowano więc rozwiązanie kompromisowe, w którym kontrolowane jest wyjście przetwornicy, którego obciążenie jest w miarę stałe, co zbliżone jest najbardziej do opisanego przez Waldemara rozwiązania z dodatkowym uzwojeniem "pomiarowym", zastosowanym po stronie pierwotnej zasilacza.

Pozdrawiam,
Romek

[Jasiu]

Czołem.

Romekd - bardzo to brzmi rozsądnie.

Ciekawy jestem czy projektant był aż tak dobry, czy po prostu połączył pierwsze uzwojenie z brzegu uznawszy, że "parę % w te czy wew te" nie ma żadnego znaczenia.

Pozdrawiam,
Jasiu

[Romekd]

Myślę, że rozwiązanie to zostało dobrze przemyślane, lub wynikało z wcześniejszych doświadczeń konstruktorów przy próbach stworzenia podobnego układu.
Niestety przetwornice stają się coraz bardziej powszechne w sprzęcie elektronicznym, gdyż ciągle dąży się do uzyskania coraz większej sprawności energetycznej, zmniejszenia kosztów wytwarzania, oraz zmniejszenia wagi produkowanych urządzeń, nawet kosztem pogorszenia ich niezawodności! Piętą achillesową przetwornic są kondensatory elektrolityczne po stronie wtórnej i w pętli sprzężenia (są główną przyczyną co najmniej 80% poważniejszych uszkodzeń zasilaczy impulsowych i współpracujących z nimi układów). Gdyby w przedstawionym układzie sprzężenie wpięte zostało do napięcia 6,3 V, to w przypadku spadku pojemności kondensatorów w tej gałęzi (lub wzrostu ich impedancji, a przecież są to najbardziej obciążone kondensatory w tej przetwornicy), skutki awarii byłyby raczej nieciekawe . Kondensatory na wyjściach napięć 17 V pracują w dość komfortowych warunkach, więc ryzyko ich uszkodzenia jest najmniejsze (choć mimo to opisywana przetwornica z jakiegoś powodu jednak "padła"..). Nieco lepszym rozwiązaniem jest jednoczesna kontrola kilku napięć (oraz bardziej rozbudowane układy zabezpieczeń), co zresztą często się praktykuje w tego typu przetwornicach.

Pozdrawiam,
Romek

[Tomasz Gumny]

[...] gdyby układ kontrolował jedynie napięcie żarzenia 6,3 V [...] przy jednoczesnym braku obciążenia wyjścia napięcia anodowego mogłoby spowodować nawet dwukrotny wzrost wartości napięcia na tym wyjściu. Gdyby natomiast układ kontrolował jedynie napięcie anodowe, to przy większym wysterowaniu wzmacniacza rosło by napięcie żarzenia.

Mimo prób, nie udało mi się znaleźć dziury w Twoim rozumowaniu. Jedyne rozwiązanie, które mi przyszło do głowy a pozwala na stabilizowanie napięcia żarzenia to kontrolowanie żarzenia przy równoczesnym wbudowaniu układu bardzo długiego miękkiego startu(niektóre wersje tego MCP1216 mają 1ms softstart).
Jeśli dobrze rozumiem, to pętla stabilizacji podłączona do +17V kompensuje spadki napięć wtórnych wynikające z rezystancji uzwojenia pierwotnego, tzn. jeśli np. wzrośnie prąd uzwojenia anodowego, spowoduje to wzrost prądu w uzwojeniu pierwotnym i większe straty na rezystancji uzwojenie pierwotnego. To skutkuje obniżeniem wszystkich napięć wtórnych, zatem także tego +17V i pętla sprzężenia skompenuje tą zmianę. Natomiast zmiany napięcia żarzenia i anodowego wynikające niezerowej rezystancji uzwojeń wtórnych nie są kompensowane. W sumie w "normalnym" też nie są a tutaj można nieco "przewymiarować" uzwojenia wtórne i ograniczyć straty a zatem i zmiany.

[...] przetwornice stają się coraz bardziej powszechne w sprzęcie elektronicznym, gdyż ciągle dąży się do uzyskania coraz większej sprawności energetycznej, zmniejszenia kosztów wytwarzania, oraz zmniejszenia wagi produkowanych urządzeń, nawet kosztem pogorszenia ich niezawodności! Piętą achillesową przetwornic są kondensatory elektrolityczne po stronie wtórnej i w pętli sprzężenia

Te elementy po prostu pracują w ciężkich warunkach a producenci stosują elementy dobrane na styk, które "przeżyją" określoną liczbę godzin. I producentom i kondensatorom trudno mieć to za złe, ale nie można też winić przetwornic!!

Gdyby w przedstawionym układzie sprzężenie wpięte zostało do napięcia 6,3 V, to w przypadku spadku pojemności kondensatorów w tej gałęzi (lub wzrostu ich impedancji, a przecież są to najbardziej obciążone kondensatory w tej przetwornicy), skutki awarii byłyby raczej nieciekawe .

Jeśli stabilizacja żarzenia niewiele daje, to w ogóle zrezygnuję z prostowania napięcia żarzenia. Będzie wprawdzie trochę problemu z pomiarem wartości skutecznej ale doświadczenie uczy, że i z tym można sobie poradzić.

[k4be]

[...]to w ogóle zrezygnuję z prostowania napięcia żarzenia. Będzie wprawdzie trochę problemu z pomiarem wartości skutecznej ale doświadczenie uczy, że i z tym można sobie poradzić.

Jeśli mowa o układzie 'flyback', jak na schemacie w pierwszej wiadomości, nie można zastosować układu bez prostownika, co wynika z zasady działania tej przetwornicy.
Chyba, że mowa o innym typie zasilacza - trudno to wywnioskować z wiadomości.

[Tomasz Gumny]

[...]to w ogóle zrezygnuję z prostowania napięcia żarzenia. Będzie wprawdzie trochę problemu z pomiarem wartości skutecznej ale doświadczenie uczy, że i z tym można sobie poradzić.

Jeśli mowa o układzie 'flyback', jak na schemacie w pierwszej wiadomości, nie można zastosować układu bez prostownika, co wynika z zasady działania tej przetwornicy.

To bardzo trafna uwaga. Wprawdzie przypuszczam, że obciążenie żarzeniem podczas cyklu gromadzenia energii w rdzeniu nie powinno zaszkodzić, jeśli dobierze się nieco mocniejszy element kluczujący, ale i tak odpadają wszystkie wyniki z programów wspomagających projektowanie.
Skoro nie można zrobić dokładnej stabilizacji napięcia żarzenia a mimo to trzeba je prostować, to coraz bardziej skłaniam się do dedykowanego transformatora "elektronicznego". Filtr wejściowy, sterowanie i transformator powinny wyjść znacznie prostsze.

[k4be]

Zaszkodzić nie zaszkodzi - bo zasilamy grzejnik o stosunkowo dużej rezystancji, a nie ładujemy kondensatorów. Ale napięcie będzie zupełnie niewiadome, i bardzo zmienne przy zmianach obciążenia innych obwodów i zmianach napięcia w sieci. Nie mówiąc już o zakłóceniach