Высоковольтный шунт-регулятор

[Роман Мирошниченко]

Главное, чтобы был интерес... энтузиазм, так сказать.
И все получится! Причин сдаваться, вроде бы пока нет!

[Евгений Михеев]

poty, Владислав, я выпаял R211 и D205, "таким образом отцепился" выходом ОУ от Q202.
Я сделал перемычку С208 R209, таким образом замкнул выход ОУ с инвертирующим входом (2 и 6)
Я выпаял R208
Я стал проверять пока мультиметром без осциллографа напряжения относительно pos in.
Со стороны встречyо включенных диодов от R207 я провел замер в точках на R207, С210 и D212 (я понимаю что все эти точки одно и то же, но всё же, мало ли, тут надо искать "что-то") и получил 3 вольта ( значение плавает от 2.99 до 3.03)
Я измерил напряжение на R 207 со стороны ОУ и получил 2.5В (2.48-2.51), при этом падение напряжения на R207 0,2В. Замерял на самом R207.
На замкнутых 2-6 (выходе ОУ) я провел замер и получил 6в (2.95-6.05) относильно POS in
То-есть видно, что как буфер у нас ОУ не работает.

[poty]

Всё чудесатее и чудесатее.
Во-первых, прошу разорвать дополнительно JP201. На цепи ООС должно быть минимум 7В. Меня смущает ток через R207. Какой ОУ сейчас установлен?

[Евгений Михеев]

OP37GSZ

Отправлено спустя 6 минут 16 секунд:
Выпаял JP201 - вот теперь заработал ОУ как буфер

[poty]

Хоть что-то заработало!
Итак, как буфер он работает. Это означает, что на выходе у него - около 7В, так? Если теперь подключить его к затвору Q202 (впаять R211) он продолжит работать как буфер?

[Евгений Михеев]

poty, сори, не указал 6.5 вольт.
Сейчас впаяю R211 и посмотрю

Отправлено спустя 1 час 1 минуту 2 секунды:
Ничего не изменилось, что на входе что на выходе значение одинаково и без каких либо пульсаций

[poty]

Хорошо, теперь впаиваем вместо JP201 резистор как раньше при тестировании и пробуем.

[Евгений Михеев]

2.2 Ом - 58мА

[poty]

Т.е., транзистор открылся? И ОУ выступает в качестве буфера?

[Евгений Михеев]

poty, Владислав, надо было отойти.
Значит что сейчас имеем.
После того, как я замкнул JP201 резистором в 2.2 Ом напряжение на входе ОУ просело до 3.5 вольт. На Выходе ОУ я вижу 3.25 вольт.

Отправлено спустя 10 минут 28 секунд:

И на выходе - возбуд

[poty]

Это - ценная информация! Евгений, мне кажется мы сейчас на пути к "лечению". Дайте подумать.

[Евгений Михеев]

Отлично!
Кстати, на входе такого возбуда нет.

[poty]

Итак, предлагаю сделать небольшую авантюру. Применённый ОУ имеет некоторые особенности, которые позволяют нам надеяться на результат, но с другими ОУ этого может и не произойти. Евгений, здесь будет многое зависеть от Вас, некоторые операции будут достаточно трудноосуществимы. Для начала нужно убрать перемычку, которую мы устанавливали с целью превратить ОУ в буфер. Затем:
1. Самое простое. Переключаем -IN P101 от CCS+ P103 непосредственно на минус входного питания. Нам нужно, чтобы напряжение питания ОУ появилось как можно раньше.
2. Выпаиваем C208 полностью. Вместо него нужно впаять резистор примерно 100кОм (сохранив R209 впаянным). Можно впаять два резистора (на места R209, C208), они будут соединены последовательно, суммарное сопротивление этих резисторов должно быть примерно равно 100кОм. Разброс может быть достаточно большим, скажем, процентов 20. Если нет резисторов SMD0805, то придётся напаивать что-то из выводных вариантов, но тогда стоит это разместить на макетной плате вместе с деталями п.4. Этим пунктом мы создаём локальную обратную связь для ОУ, которая не зависит от внешних реактивных элементов. Особенностью этого ОУ является его ориентированность на стабильность в таком включении, добавляя эту связь мы выравниваем усиление на частотах примерно от 1Гц до 100кГц при сохранении выходного импеданса в районе 2мОм.
3. R207 сохраняем. D202, D203, R208 - выпаиваем. R213 восстанавливаем. Таким образом мы сохраняем ООС через шину питания и задействуем вместо внешней - внутреннюю защиту. Также мы отключаем опорное напряжение с TL431. Я обнаружил, что при переходных процессах защита сбрасывает ток в управляющую цепь шунта на TL431 и заставляет его менять напряжение питания ОУ. Далее начинают действовать параметры подавления common-mode напряжений и интервалы входных и выходных напряжений, что и приводит к генерированию некоей частоты.
4. Самое сложное. Нам нужно создать новое опорное напряжение, независимое от цепи управления TL431. Для этого, между шинами POS-IN и OPPWR нужно поставить два последовательно соединённых резистора 90-150кОм, среднюю точку подключить на площадку R208, подключенную к пину 2 ОУ. Предполагаю, что это можно сделать на маленькой макетке, соединённой проводами с основной платой (три провода к POS-IN, OPPWR, OPOUT). После отладки всей схемы её можно будет приклеить в любое доступное место. Желательно минимизировать длину провода до пина 2. Если на макетке будет установлен резистор п.3, то она будет соединена с основной платой 4 проводами: POS-IN, OPPWR, OPOUT и OI- (здесь сходится один конец резистора локальной обратной связи и центральная точка делителя для получения опорного напряжения).

Сможете такое сделать?

[Евгений Михеев]

Всё, я вернулся, сегодня в себя приду и завтра продолжаю заниматься шунтом

[Роман Мирошниченко]

Отлично!

[Евгений Михеев]

1. Самое простое. Переключаем -IN P101 от CCS+ P103 непосредственно на минус входного питания. Нам нужно, чтобы напряжение питания ОУ появилось как можно раньше.

Это сделал. Отпаял провод от CCS+ P103 и напаял его на минус конденсатора.

2. Выпаиваем C208 полностью. Вместо него нужно впаять резистор примерно 100кОм (сохранив R209 впаянным). Можно впаять два резистора (на места R209, C208), они будут соединены последовательно, суммарное сопротивление этих резисторов должно быть примерно равно 100кОм. Разброс может быть достаточно большим, скажем, процентов 20. Если нет резисторов SMD0805, то придётся напаивать что-то из выводных вариантов, но тогда стоит это разместить на макетной плате вместе с деталями п.4. Этим пунктом мы создаём локальную обратную связь для ОУ, которая не зависит от внешних реактивных элементов. Особенностью этого ОУ является его ориентированность на стабильность в таком включении, добавляя эту связь мы выравниваем усиление на частотах примерно от 1Гц до 100кГц при сохранении выходного импеданса в районе 2мОм.

Я нашел 91кОм, в сумме со стоящим 2кОм это даст 93, достаточно близко. Сейчас напаяю

Отправлено спустя 1 час 3 минуты 24 секунды:

3. R207 сохраняем. D202, D203, R208 - выпаиваем. R213 восстанавливаем.

R208 и так выпаян, диоды уберу сейчас. R213 - восстановлю...

Отправлено спустя 8 минут 12 секунд:
КСТАТИ - R213 - МЫ НЕ ВЫПАИВАЛИ, ОН НА МЕСТЕ

Отправлено спустя 10 минут 2 секунды:

Также мы отключаем опорное напряжение с TL431

Тут имеется ввиду ужа данность либо надо выполнить еще какую-то манипуляцию?

[poty]

Тут имеется ввиду ужа данность либо надо выполнить еще какую-то манипуляцию?

Это объяснение того, что мы уже сделали.

Отправлено спустя 1 час 2 минуты 12 секунд:
R213 нужно вернуть к значению 0,4 Ом. Мы на него впараллель напаивали ещё один резистор.

[Евгений Михеев]

4. Самое сложное. Нам нужно создать новое опорное напряжение, независимое от цепи управления TL431. Для этого, между шинами POS-IN и OPPWR нужно поставить два последовательно соединённых резистора 90-150кОм, среднюю точку подключить на площадку R208, подключенную к пину 2 ОУ. Предполагаю, что это можно сделать на маленькой макетке, соединённой проводами с основной платой (три провода к POS-IN, OPPWR, OPOUT). После отладки всей схемы её можно будет приклеить в любое доступное место. Желательно минимизировать длину провода до пина 2. Если на макетке будет установлен резистор п.3, то она будет соединена с основной платой 4 проводами: POS-IN, OPPWR, OPOUT и OI- (здесь сходится один конец резистора локальной обратной связи и центральная точка делителя для получения опорного напряжения).

Вот это предлагаю разобрать более детально. Давайте пока сделаю это навесом, чтобы понять работоспособность.
Должны ли мы убрать R201-R203? и TL431 заодно?
Теперь про выступление напряжения в качестве опорного.

Для этого, между шинами POS-IN и OPPWR нужно поставить два последовательно соединённых резистора 90-150кОм, среднюю точку подключить на площадку R208, подключенную к пину 2 ОУ

Это понял
А вот зачем нам подключаться к OPOUT?
Ведь pin2 и OPOUT разделены между собой R209 C208 (последний теперь - 91К)

[poty]

TL431 и его обвязку не трогаем.
Пин 2 - это инвертирующий вход.

[Евгений Михеев]

Владислав, я понимаю, что это инвертирующий вход. Для него мы создаем опорное напряжение.

4. Самое сложное. Нам нужно создать новое опорное напряжение, независимое от цепи управления TL431. Для этого, между шинами POS-IN и OPPWR нужно поставить два последовательно соединённых резистора 90-150кОм, среднюю точку подключить на площадку R208, подключенную к пину 2 ОУ.

А далее

Предполагаю, что это можно сделать на маленькой макетке, соединённой проводами с основной платой (три провода к POS-IN, OPPWR, OPOUT)

Вот я и спрашиваю, зачем нам OPOUT, по идее нам надо 3 провода к POS-IN, OPPWR и R208-Pin2