Двухканальный источник тока для прямонакальных ламп

Конструкции любых блоков питания, источников тока для любых назначений. Микроконтроллеры и все, что с ними связано

Модератор: Алаев Ян

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3408
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 22 раза
Поблагодарили: 38 раз

Двухканальный источник тока для прямонакальных ламп

#1

Сообщение poty » 08 янв 2016, 00:06

Для разрабатываемого усилителя на 300B потребовалось создать источник тока. Параллельно захотелось добавить в схему изюминку: балансировку токов смещения сделать за счёт двух плечей (двух одинаковых источников тока), подключенных каждый к своему выводу прямонакального катода.
Идея смещения.jpg
Идея балансного смещения
Чтобы не усложнять, за основу был взят известный каскодный вариант на MOSFET.
Каскодный источник тока.jpg
Схема отработанная, имеет, конечно, свои подводные камни, но и их известно как решать. Однако, первая "версия"
CCS ver.1.jpg
Первая версия источника тока
что называется "не пошла". По раздельности обе половинки работали, правда, грелись существенно. А вот совместно - оба уходили в самовозбуждение. Так как эксперимент проводился на лампах 300B, то я опасался проводить активные выяснения причин - слишком дорого выходило бы. В результате моделирования было потеряно несколько деталей, в основном этих самых MOSFET, и плата превратилась в месиво. Было решено сделать ремонтоориентированный вариант на раздельных радиаторах для лучшего охлаждения и с изменённой схемой организации смещения MOSFET. Схема симулировалась в LTSpice, результаты получились достаточно обнадёживающими.

[upd=1452201262][/upd]
CCS ver.2.JPG
Вторая версия источника тока
Тестирование показало, что на источник питания всё работает стабильно (спасибо Андрею Кислуну за предоставленный лабораторный блок питания).
CCSx2-БП.jpg
Эксперимент с блоком питания
Оба источника тока настроены на 85мА, в сток каждого MOSFET установлено по резистору 62Ом.
Владислав

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2338
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 29 раз
Поблагодарили: 16 раз
Контактная информация:

#2

Сообщение Алаев Ян » 08 янв 2016, 00:20

Ничего себе..., я когда читал Ваши рассуждения, не так себе эту идею представлял. Я думал, что с одного плеча идет один источник тока, с другого другой, я и предположить не мог, что оба источника тока работают на каждую лампу с каждой стороны катода(накала). Владислав, а как проявляется самовозбуждение? Через источник тока начинает течь ток на высокой частоте и по величине сильно превышающий заданный режим?

Аватара пользователя
Роман Мирошниченко
Заслуженный Ветеран
Заслуженный Ветеран
Сообщения: 3853
Зарегистрирован: 09 май 2014, 13:31
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 37 раз
Поблагодарили: 10 раз
Контактная информация:

#3

Сообщение Роман Мирошниченко » 08 янв 2016, 00:47

А я в восторге от всемирной глобализации:
poty писал(а):(спасибо Андрею Кислуну за предоставленный лабораторный блок питания)
:clap: :clap: :clap:

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3408
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 22 раза
Поблагодарили: 38 раз

#4

Сообщение poty » 08 янв 2016, 01:01

Но источники должны работать на постоянно изменяющуюся нагрузку, в катодах ламп, т.е., не только задавать ток, но и регулировать смещение. Опасаясь того, что моя идея несостоятельна, и я выведу из строя лампы, которые мне предоставил Ян, я искал способ проверить работоспособность моей идеи каким-нибудь другим способом. Нужна была лампа, выдерживающая нужный ток, обеспечивающая сравнимое по величине напряжение в катоде и недорогая. Во время перебора имеющихся у меня ламп, мне пришла идея использовать для этого обычный кенотрон. Схема собрана, включение - перегорание предохранителя. Тщательная проверка - никаких ошибок. Включение - перегорание предохранителя. Проблема оказалась в процедуре включения. Накалы включались первыми, между сигнальными входами источников тока оказывалось переменное напряжение 5В, одна из сторон оказывалась включенной в обратной полярности. Предполагаю, что защитные диоды оказывались пробитыми или в обрыве, в результате чего, после такого включения MOSFET-ы требовалось менять. Они работали поочерёдно, но вместе отказывались работать напрочь. Для исключения такой ситуации, я зашунтировал оба плеча стабилитронами на 100В. При переполюсовке они работали как диоды, ограничивая напряжение на MOSFET-ах. Заодно, я застраховался от возможных бросков напряжения при регулировке блока питания, что было моим вторым предположением. Это помогло. Вот результат при включении только накалов и установочных напряжений (смещений) MOSFET.
IMG_0130.JPG
Осциллограмма напряжения на блокирующем резисторе в стоке одного из каналов
А вот, при включённом источнике тока
IMG_0132.JPG
Работа источника тока
[upd=1452204799][/upd]
Алаев Ян писал(а):Владислав, а как проявляется самовозбуждение? Через источник тока начинает течь ток на высокой частоте и по величине сильно превышающий заданный режим?
Возникает одновременно несколько процессов: возникает генерация напряжения сразу на нескольких частотах, как правило, выше 100кГц, модулированная относительно низкой частотой 6-7кГц - я потом нашёл источник это модуляции - чуть позже расскажу о нём; температура компонентов начинает расти вместе со средним током, возникает резкий перекос плеч и т.д. Так как ток начинал расти, я опасался спалить лампы и выключал напряжение.

[upd=1452206857][/upd]
Вот общий вид эксперимента:
Эксперимент.jpg
Эксперимент
[upd=1452207661][/upd]
А теперь - по поводу частоты 5-6кГц. При включении источника тока напряжение на последовательном сопротивлении становится постоянным (в соответствии с постоянным током, протекающим через него), но увеличив чувствительность я увидел следующее:
Помеха.jpg
Помеха
Сначала я подумал, что это - возбуждение, но та же картина, хоть и с некоторыми изменениями в амплитуде, оставалась даже при полностью выключенном оборудовании. Я думаю, что это - помеха от самого осциллографа, потому что ничего другого я радом не обнаружил.
Я также не удержался и померил стабильность выходного напряжения предоставленного блока питания при нагрузке 165мА на напряжении 80В.
Шумы.jpg
Продолжение, на этот раз с лампами 300B следует.
Владислав

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3408
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 22 раза
Поблагодарили: 38 раз

#5

Сообщение poty » 31 янв 2016, 22:35

Сегодня провёл тестирование на лампах 300B, фактически, был собран выходной каскад пуш-пулл. Результат меня удивил. Что бы я ни делал с "балансом", на выходе оставалось 2,5мВ действующего напряжения (на сопротивлении 4,7Ом). Правда, ситуация развивается следующим образом. При включении действующее напряжение устанавливается в районе 7-9мВ, а потом, в течение минуты снижается до 2,5-3,5мВ. Тоже самое происходит и с изменением "баланса": напряжение скачком повышается до 4-5мВ и плавно возвращается снова к 2,5-3,5мВ. Странность какая-то...
Владислав

Аватара пользователя
Роман Мирошниченко
Заслуженный Ветеран
Заслуженный Ветеран
Сообщения: 3853
Зарегистрирован: 09 май 2014, 13:31
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 37 раз
Поблагодарили: 10 раз
Контактная информация:

#6

Сообщение Роман Мирошниченко » 01 фев 2016, 08:55

Это все Ваша "симметричнеость" сама себя уровновешивает :oops: Как в колонках, если фазу перепутал - громкость прибавляешь, а "звука" больше не становится. :spy:

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3408
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 22 раза
Поблагодарили: 38 раз

#7

Сообщение poty » 01 фев 2016, 09:28

Да в том то и дело, что половинки не сбалансированы (по крайней мере, специально). Ян мне, правда, прислал подобранные пары, но чтоб до такого...
Владислав

Ответить
  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение