Cyfrowy tester/charakterograf lamp

[traxman]

Znalazłem ładne 1,572Mhz 46mVpp - wzbudzają się opa. Jutro zmniejszę rezystory w sprzężeniu i nieco zwiększę pojemności obciążające OPA na100pF to stabilizuje układ.
Sprawdziłem na zewnętrznych zasilaczach problem nie występuje, do tej pory brałem napięcie do pomiaru z wejścia zasilania układu ale dla spokoju zmienię kilka elementów, pcb nie ulega zmianie.

[Romekd]

Panowie, sprawa się wyjaśniła. Źle zrozumiałem traxmana gdy dyskutowaliśmy o parametrach zasilaczy . Sądziłem, że potrzebne są nam układy ultraszybkie, tymczasem w charakterografie można zastosować zasilacze w których napięcia wyjściowe będą zmieniały się z szybkością wynoszącą zaledwie 10 V/s. To diametralnie zmienia sytuację.

Przeanalizowałem swój układ i doszedłem do wniosku, że taka aplikacja nie może działać prawidłowo. Wzmocnienie napięciowe tranzystora T7 (2SK2700), obciążonego źródłem prądowym na tranzystorze T2, wynosi prawie 70 dB, co w połączeniu z ponad 120 dB wprowadzanymi przez wzmacniacz operacyjny LT1013 daje w sumie ok 200 dB wzmocnienia dla otwartej pętli sprzężenia zwrotnego. Dzisiaj oba zasilacze maksymalnie uproszę i przetestuję. Jeżeli wszystko będzie w porządku to ich schematy zamieszczę na Forum.

Pozdrawiam,
Romek

[traxman]

Uspokoiłem ADC, drobne zmiany wartości:
C19,C21,C23 było 47p. ma być 4n7 (1206 ale z dobrym dielektrykiem np. NP0, nie X7R)
dodatkowo filtracja napięcia mierzonego poprzez dolutowanie identycznych kondensatorów 4n7 NP0 1206 na rezystory (równolegle) R6,R11,R24. Warto też zadbać o jakość CE8,CE9,CE10,CE7 dobrze by były to tantale lub aluminiowe o niskim ESR.

[Romekd]

Po zastąpieniu źródła prądowego rezystorami, oraz drobnych zmianach w układzie i wyrzuceniu kilku kondensatorów oba zasilacze pracują stabilnie. Zabezpieczenia przeciwzwarciowe działają poprawnie (układ wytrzymuje trwające kilkanaście sekund zwarcie obciążenia), a poziom szumu na wyjściach nie przekracza 5 mV (sk). Na wyjściu nie zastosowałem kondensatora blokującego, gdyż z podanymi wartościami elementów układ kiepsko radzi sobie ze sterowaniem obciążeń o charakterze pojemnościowym (przy kilkunastu nF nic się nie dzieje, ale już przy pojemności 100 nF zaczyna oscylować). Do wejścia doprowadziłem napięcie o wartości 2,048 V i nałożyłem modulację przebiegiem sinusoidalnym. Układ obciążony żarówką o mocy 100 W pracował prawidłowo od częstotliwości ułamka herca do setek herców.

Pozdrawiam,
Romek

[traxman]

Prace nad charakterografem powoli dobiegają końca, przydał by się Ktoś, kto napisze oprogramowanie na PC.
->PW do mnie lub Tomasza

[Tomasz Gumny]

[...] przydał by się Ktoś, kto napisze oprogramowanie na PC.

Pozwolę sobie trochę rozwinąć temat. Na razie oprogramowanie mikrokontrolera działa w ten sposób, że po podłączeniu testera do portu szeregowego komputera, pozwala wpisać wartości 4 napięć (Uh, Ua, Ug1, Ug2) i zwraca zmierzone wartości napięć i prądów (traxman możesz wstawić kilka przykładowych pomiarów?). Na obecnym etapie to wystarcza, ale docelowo wypadałoby umożliwić zdejmowanie charakterystyk przez podanie zakresu napięcia (anodowego, siatkowego). Niby można to wszystko wrzucić do kontrolera, ale wygodniejsze byłoby korzystanie z aplikacji pod Windows, Linux - co kto woli. W podstawowej wersji program taki musiałby umożliwić wpisanie z klawiatury kilku napięć (lub zakresu napięć), wysyłać cyklicznie te liczby na port szeregowy oraz odbierać i zapisywać wyniki pomiarów do pliku tekstowego (wszystko jest w ASCII). Pożyteczna byłaby możliwość wpisywania wartości granicznych (np. Iamax, Pamax), których przekroczenie zatrzymywałoby zdejmowanie charakterystyki.
Jeśli nie będzie chętnych, całość wrzucę do procesora, ale wtedy możliwości (a zwłaszcza elastyczność) będzie znacznie ograniczona.

[traxman]

Zasilacz uruchomiony.
Dla testów morduję 6n8s, widać stabilizację prądu żarzenia w miarę upływu czasu:

Tester Lamp 2008-10-28 13:11
Ug1[0-81.9] = 20V
Uh[0-25.5] = 6.3V
Ua[0-409.5] = 200V
Ug2[0-409.5] = 300V
Ua = 0V Ia = 0.00mA
Uh = 6.30V Ih = 0.312A
Ig2 = 0.00mA Ug2 = 0V
Ig1 = 0.00mA
Ug1[0-81.9] = 20V
Uh[0-25.5] = 6.3V
Ua[0-409.5] = 200V
Ug2[0-409.5] = 300V
Ua = 0V Ia = 0.00mA
Uh = 6.30V Ih = 0.293A
Ig2 = 0.00mA Ug2 = 0V
Ig1 = 0.00mA
Ug1[0-81.9] = 20V
Uh[0-25.5] = 6.3V
Ua[0-409.5] = 300V
Ug2[0-409.5] = 40V
Ua = 0V Ia = 0.00mA
Uh = 6.30V Ih = 0.319A
Ig2 = 12.53mA Ug2 = 5V
Ig1 = 0.00mA


Przyszły tydzień przeznaczę na zasilacze Ua, Ug2.

PS. Nie pchajcie się tak do pisania oprogramowania

[traxman]

Wrzucam schemat zasilacza Ug2 opracowany przez RomkaD. Proszę o uwagi (szczególnie Autora) bo jutro zrobiłbym płytkę.
PS.Dorzucę zenerki w bramkach, będzie większy wybór tranzystorów, te akurat mają wszystkie możliwe zabezpieczenia.
Dodane 02/11/2008:
Poprawiona dokumentacja Ug2:

TT_PWR_UG2.pdf

[Romekd]

Witam.
Od kilku dni zastanawiamy się z traxmanem nad wyborem właściwego transformatora sieciowego do zasilaczy wysokonapięciowych. Najprostszym rozwiązaniem byłoby zastosowanie transformatora o dwóch uzwojeniach wtórnych po 180 V/ 0,6 A. Jednak jego koszt byłby dużo wyższy od ceny transformatora z jednym uzwojeniem 180 V / 0,65 A. Przy jednym uzwojeniu wtórnym należałoby zastosować powielanie napięcia, co wiązałoby się również z pewnym skomplikowaniem układu i kosztami związanymi z zastosowaniem kilku dodatkowych kondensatorów elektrolitycznych o większych pojemnościach. Posiadając w swoich zbiorach transformator sieciowy z uzwojeniem wtórnym 180 V/ 0,65 A przeprowadziłem testy powielaczy napięcia Delona (wyniki przesłałem traxmanowi w PW) i Villarda. Z moim transformatorem podwajacz niesymetryczny (przedstawiony w załączniku) zapewniał bez obciążenia na wyjściu U2 napięcie 513 V, które po obciążeniu wyjścia prądem o natężeniu 0,35 A spadało do 459 V (składowa tętnień 19,4 Vpp) . Na wyjściu U1 bez obciążenia napięcie wynosiło ok 260 V i spadało do 234 V przy obciążeniu 0,45 A (składowa tętnień wynosiła 5,37 Vpp). Po tych testach nadal mam wątpliwości, które z rozwiązań zastosować w charakterografie?

Pozdrawiam,
Romek

[traxman]

Wychodzi o dziwo na to, że najlepiej będzie jednak dać ten najdroższy transformator i mieć pełny zakres prądu w całym zakresie napięć, bo cichym założeniem przy powielaczach było zmniejszenie wydajności prądowej do 50% przy wyższych napięciach. Stąd wyższa cena transformatora - mam po prostu większą moc (250VA).
Może Alek coś zasugeruje.
Różnica ceny to ok. 40PLN drożej w przypadku transformatora dwu-uzwojeniowego 2x180V/0.6A

[Alek]

Mnie się często zarzuca staroświeckość . Aby więc tej tradycji stało się zadość podpowiedziałbym transformator. Wydaje mi się, że akurat w tym przypadku nie ma sensu robić oszczędności, bo okazać się to może potem piętą achillesową .

[Romekd]

Ja również sądzę, że oszczędności wynikające z zastosowania transformatora z jednym uzwojeniem i podwajacza napięcia byłyby tylko pozorne. Prostownik miałby dużo niższą sprawność energetyczną, wysoką amplitudę tętnień (co wiązałoby się z koniecznością użycia transformatora o wyższym napięciu wyjściowym), napięcia mniej "sztywne" i bardziej zależne od parametrów użytego transformatora i obciążenia zasilaczy.

[traxman]

Tak to wyszło, niestety nie mam jak sprawdzić bo czekam na transformator.

Clipboard01.jpg

Pomierzę przy obniżonym napięciu chyba, że wykombinuję coś z transformatorem tymczasowym.

[Romekd]

Witam.

Traxman, na zamieszczonym przez Ciebie schemacie zasilacza s2 brakuje jednej diody (miejsce to zaznaczyłem czerwonym owalem). Nie widzę jej również na płytce PCB (być może jest od spodu). Może się mylę i to tylko przekłamanie kolorów na zdjęciu, ale te trzy połączone szeregowo rezystory wyglądają mi na 1,2k /2 W, a powinny mieć wartość 33k /2 W.

Pozdrawiam,
Romek

[traxman]

Co do kolorów to nie ma co zwracać uwagi, mam taką serię, że nie można rozróżnić czerwonego od pomarańczowego, trzeba mierzyć, ale na pewno jest to 33k/2W.

Poprawiłem dokumentację, jest wyżej.

Zamieszczam do sprawdzenia schemat UA:

TT_PWR_UA.pdf