Comments | nabbla1: Designing Power Supplies for Tube Amplifiers

nabbla1

Designing Power Supplies for Tube Amplifiers - наконец обработал!

Nov 28, 2023 13:42

Отсканил её ещё в 2016 году, и, как выяснилось, так и не обработал, и никто её не обработал, по крайней мере, поиском ничего похожего не обнаруживалось.

( Read more... )

странные девайсы, работа, Книги

Leave a comment

Back to all threads

ardelfi November 28 2023, 11:04:51 UTC

Вот так, чем бы электроник ни занимался, рано или поздно лампы его затягивают. :) Однако по теме книги есть один нюанс, который никто не замечает: кроме классического питания от розетки, актуально питание от батарейки, то есть условно 12|24|48|384В постоянного (ну как, в смысле что не переменного) на входе, и ламповые напряжения на выходе ( ... )

nabbla1 November 28 2023, 14:33:54 UTC

Всё ещё интереснее. До наших внутренних дел, как мы там ПЛИС и светодиоды запитываем, заказчику дела нет, лишь бы работало ( ... )

ardelfi November 28 2023, 16:44:21 UTC

> "на разъёме" между плюсом и минусом питания была пульсация не более 1 мВ амплЭто входной разъём? Если выходной, то откуда и куда ( ... )

nabbla1 November 28 2023, 18:35:19 UTC

Нам не позволено "гадить" там где мы едим: на разъёме, через который нам выдают 27 вольт постоянки, будет проверяться, что мы не создаём пульсаций. Это одно из требований, но на мой взгляд самое серьезное. Есть и в обратную сторону: мы должны выдерживать помехи, приходящие по питанию, с гораздо большей амплитудой, во всём спектре (указаны дБмкВ для всех частот, от единиц Гц до ГГц), а ещё импульсные помехи, плюс минус 15 вольт на 100 мкс и плюс минус 10 вольт на 500 мкс.

Казалось бы, поставить LC-фильтр, он как раз в обе стороны и сработает. Но фигня в нехилых импульсных токах обратноходового преобразователя. Я прикинул наихудший случай: напряжение на входе упало до 23 вольт, нам надо 35 Вт получить, ключ открывается на половину периода и ток растёт линейно, значит макс. ток в 4 раза больше номинала, под 6 ампер. Вот они достигнуты - и СРАЗУ ноль. И вот эту хрень нужно до милливольта сократить.

ardelfi November 28 2023, 19:03:16 UTC

> мы не создаём пульсаций

Понятно. Странное требование, конечно. Даже извращённое.

> Вот они достигнуты - и СРАЗУ ноль

А inrush current там не ограничен? Потому что конденсаторы (в RLC П-фильтре 5+ порядка) решают все эти вопросы, но есть нюанс. :)

А откуда этот милливольт взялся? Странное требование. Не 1.13мВ, не 0.97мВ, а ровно 1.

з.ы. Конденсаторов нарисовать достаточно можно, но чтобы исключить вылет вверх на 1мВ (а он тоже будет, потому что индуктивности везде, даже если их не нарисовано), может потребоваться транзистор поперёк питания в качестве ограничителя напряжения. В общем, чую накувыркаетесь вы с этим больше чем кажется сейчас. Есть смысл обсудить этот милливольт с лпр сейчас.

з.ы. Вот тут страница 8, пример такой схемы.
https://toshiba.semicon-storage.com/info/application_note_en_20191106_AKX00080.pdf?did=68570

nabbla1 November 28 2023, 22:46:17 UTC

Разумеется, ограничен:
- максимальный пусковый ток - не более утроенного номинального,
- длительность переходных процессов не более 20 мс,
- скорость нарастания тока не более 0,125 А/мкс,
- "энергетическая составляющая импульса" не более 0,1 А2*с.

Мне поначалу казалось, что LC-фильтр "одним махом" это всё и обеспечит, а вот хрен. Поставишь катушку ровно под эти 0,125 А/мкс - и будь добр поставить не более 0,25 мкФ ёмкости, иначе ток вылетит за утроенный. Хорошо, увеличиваешь и индуктивность, и ёмкость (оставляя их отношение неизменным) - ток устраивает, скорость нарастания устраивает, но добротность высокая, звенит долго и печально. Специально ставишь туда мелкий дроссель с большими потерями - добротность снижается, но теперь этот дроссель одним махом 10..20% всей мощи съедает на своём омическом сопротивлении.

Да, активная схема может здесь сильно упростить дело, она и пусковый ток ограничит, и никакого звона не допустит, и можно её заставить пульсации не пропускать. Ну, видимо, 2-3 вольта она сожрёт на себе, неприятно, но жить

ardelfi November 28 2023, 23:09:48 UTC

Я не очень глубоко копал эту тему, но порылся. Поэтому тезисно для начала ( ... )

klapaucy November 29 2023, 04:26:37 UTC

По поводу ЛПР, полагаю, там просто ГОСТ, ну или отраслевой ОСТ. Торговаться со стандартами занятие бессмысленное, как по мне...

ardelfi November 29 2023, 06:06:37 UTC

Не может быть такого стандарта, это нонсенс требовать 1мВ пульсаций на шину, которая по спецификации 23~34В. Кроме того, такие вот круглые, простые и удобные параметры, как "один милливольт", указывают на "волевое решение", а не на вымученный в борьбе стандарт. Но как я уже написал, вопрос решается методом "любой каприз за ваши деньги". Помнится, автор показывал схемы блока питания, сделанного именно таким методом. Сколько там было конденсаторов, весь магазин скупили. :)

klapaucy November 29 2023, 06:34:01 UTC

Подождём ответа топикстартера. Может и не может быть...

nabbla1 December 2 2023, 23:04:28 UTC

Ответил предыдущему оратору, см. ниже

nabbla1 December 2 2023, 23:03:56 UTC

У них там всё в дБмкВ указано, некие весёлые графики приведены, с взлётами и падениями в "звуковой" области, самая нечувствительная зона 10 кГц, затем снижение к 150 кГц, и оттуда уже строго 60 дБмкВ, то есть как раз 1 мВ пик. Думаю, это не ГОСТ, а уже конкретно к этому КА такое утвердили, и затем всех смежников озадачили. Я так понимаю, там для экономии меди и вообще объёма, занимаемого кабелями, никакого соединения "звездой" (каждое устройство отдельным кабелем к коммутатору питания) и в помине нет, висят гроздьями, вот они и боятся, как бы устройства друг на друга через питание влиять не стали, опять же, там радиоаппаратуры выше крыши на всех возможных частотах. Возможно, где-то там ПЧ сидят, кто во что горазд (и не одна, а несколько), причём исторически, со времён Королёва, требования только ужесточались в целях "обратной совместимости". С самой стыковкой, кстати, та же история. Когда Союз стыковался с Союзом, это мог космонавт сделать вручную, оценивая дальность по количеству клеток которое занимает корабль на визире, и если он ( ... )

ardelfi December 3 2023, 02:37:41 UTC

Вот, уже больше похоже на правду, а то "стандарт". Типовой корпоративный стандарт на трепетное прикрывание собственной жопы за счёт "причинения добра" всем остальным. Ну или "технический долг", если в модной гуманистической терминологии.

Остаётся базовый и безотказный корпоративный вариант: "любой каприз за ваши деньги". Сэкономили на меди в проводке, получат медь в индукторах, но медь обязательно.

А про МКС интересно, не знал что с ней так всё запущено. Надеюсь этот урок где-то записан, чтобы так больше не делать? :) (вопрос риторический)

balmerdx November 29 2023, 07:14:24 UTC

А почему рассматривается именно снижение частоты преобразования? Может лучше наоборот повысить частоту выше 1 МГц?

То что я видел - чем выше частота, тем меньше получаются электромагнитные помехи.

Про входные фильтры - а какой вариант фильтров у вас был в симуляции? Симметричный, там где индуктивности по питанию и земле, или ассимметричный - там где индуктивности только по питанию? Сколько звеньев в фильтре рассматривали? Звенья были одинаковыми или расчитанными на подавление разных частот?

Про электролиты - одной стороны они всё равно не работают на частоте выше 100 КГц. А если понижать частоту до 20 КГц и брать электролиты, то у электролиты портятся со временем. Мне вот например дома придётся скоро 2 блока питания как раз с подобной частотой менять, т.к. они начали очень сильно в эфир шуметь на частотах порядка 2-5 МГц.

Про SMD конденсаторы. Им всё равно альтернативы нет, т.к. только они могут дать нам маленький ESL. С вашим температурным диапазоном Y5V определённо не получится выбрать, но тот-же X7R вполне хорош.

Так-же из поста ( ... )

nabbla1 December 2 2023, 22:51:20 UTC

Сделать вторичный источник питания с гальванической развязкой и сколько-нибудь приличным КПД на отечественной элементной базе на частоте выше 1 МГц - пока не умею. Наверное, что-нибудь резонансное должно получиться, но я ещё ни одного резонансного источника не собирал...

Снижение рассматривается потому что чем ниже частота - тем более щадящие требования по пульсациям. На 10 кГц уже 30 мВ амплитуда, с чем жить куда проще, чем с 1 мВ.

С землёй нам связываться смысла нет, всё это подавление синфазных помех, сдвоенные дроссели и Y-конденсаторы, бьющие током, если заземления нет - это всё от того, что обычные провода 220 вольт, что шнуры, что проходящие в стенах - не имеют экранирования, и синфазная помеха их всех превращает в весьма эффективную антенну. (а дифференциальная помеха - в куда меньшей степени, т.к идущие по соседству провода фазы и нейтрали практически гасят друг друга). А у нас все кабели экранированные, так что весь вопрос только о дифференциальной помехе. Почему она их так тревожит - точно не знаю.

Конденсаторы, опять же, ( ... )

balmerdx December 3 2023, 17:25:30 UTC

Да, про современную российскую элементарную базу мало что знаю.

Про помехи по питанию, почему это важно. Когда делал всякие векторные аналищаторы и RLC измерители - очень часто оказывалось, что нижний уровень шумов определялся именно помехами по питанию и борьба с ними занимала ощутимую часть схемы.

Про пульсации. Я не очень понимаю связь между - "Ниже частота преобразования - меньше пульсации на высокой частоте." Меньше мощность ВЧ шума - это верно (из-за более редких переключений), но вот амплитуда пульсаций почему должна меньше стать? Из-за возможности более плавно переключать транзисторы, без возникновения перегрева? С современными MOSFET которые заточены на быстрое переключение - этого не так тривиально добиться.

Надо сразу закладываться не на индуктивности, а на дроссели (ferrite bead), что-бы они на высоких частотах на себе рассеивали мощность помехи.

Про фильтрацию земли - ну не знаю, не знаю. Вещь полезная. Один простенький дроссель поставленный в цепи может очень хорошо порезать ВЧ шумы как синфразные так и противофазные. (В ( ... )

Back to all threads