Регулируемый источник напряжения

01-04-2018 13:02

Доброго дня всем технофлеймщикам.
Прошу практического совета, наработок или готовых решений по такой теме.
Необходимо изготовить регулируемый маломощный источник напряжения.
Характеристики устройства: напряжение питания 5В .
Выходное напряжение должно ИЗМЕНЯТЬСЯ (регулироваться) в интервале 15…50В. На крайний случай 15...40В.
Управляющее напряжение может находиться в интервале 0...5В.
Сопротивление нагрузки 3...5КОм
Выходной ток соответственно 15…5мА.
Трудности возникающие при моделировании такого источника:
1) Микросхемы Step-ap регулируемых(adj) преобразователей должны работать от Uпит=5В
2) Выходные ключи микросхемы должны держать хотя бы 60В импульсого напряжения, идеально 100В.
3) Мощность микросхемы должна быть не менее 400 мВТ.
4) КПД не менее 80%.
но главное, это устойчивая работа шим генератора микросхемы в довольно широком диапазоне скважностей.
Почему так? Из доступных микросхем Step-ap, из даташитов становится ясно , что при удовлетворении вышеиобозначенных условий
есть неприятные ограничения- повышение входного питающего напряжения происходит всего в два раза.
На пример ,
что бы на выходе получить стабильно РЕГУЛИРУЕМОЕ напряжение ДО 12В, на входе должно быть не менее 5В,
что бы на выходе получить РЕГУЛИРУЕМОЕ напряжение ДО 24В, на входе должно быть не менее 12В.
что бы на выходе получить РЕГУЛИРУЕМОЕ напряжение ДО 60В, на входе должно быть не менее 24В.
При попытке перекрывать весь диаппазон регулируемого напряжения 15…50В, да еще и при минимальной нагрузке, возникают резкие изменения скважности ШИМ управления, и как следствие выходное напряжение в эти моменты очень нестабильное.
Конечно я не "перелопатил" всех даташитов, вариантов и номенклатур микросхем, но если есть идеи или решения, выслушаю с благодарностью.

01-04-2018 13:20

проще сначала поднять до фиксированой, а потом понижать как надо.

01-04-2018 13:42

"проще" в step-up использовать не дроссель, а трансформатор. и будет счастье. Т.е обычный обратноход как сетевой (по топологии), только повышающий. Разумеется надо чуточку уметь их проектировать голливудская улыбка

01-04-2018 14:26

MegaV писал:

проще сначала поднять до фиксированой, а потом понижать как надо.

Да , рассматривался такой вариант, спасибо, но,это плюс еще одно преобразование.

01-04-2018 14:27

01-04-2018 14:28

КПД в 80% может не получиться. Очень интересное требование.

01-04-2018 14:32

EvgeniS,
трансформатор-моточное изделие, на "заказ", не очень то технологично.
Я предполагаю всё же, стандартное решение с дросселем..

Добавлено 01-04-2018 14:33

mr.vai, а где такой взять, только маааааааааааааааааленький.

01-04-2018 14:46

buratino, ну дроссель то у тебя есть. Моточное изделие. Вместо одного моточного изделия ставишь другое моточное изделие - трансформатор.

01-04-2018 14:48

buratino писал:

EvgeniS,
трансформатор-моточное изделие, на "заказ", не очень то технологично.

А причем тут "технологично"? В ТЗ нигде не написано о количестве устройств. А один транс можно и вручную намотать. Главное посчитать.

01-04-2018 15:02

есть ещё одно чудо .дроссель с подмагничиванием постоянным током (дроссел насыщения) ... использовалось в вук и некоторых atx питальниках .

01-04-2018 15:36

XL6009
https://www.youtube.com/watch?v=LZUhT7fkGbQ смотреть со 2-й минуты.
Стартует от менее 5в, макс. на выходе 40в без нагрузки. Думаю, чуть загрубить управу, два шотки последовательно, можно и до 60 поднять.

01-04-2018 15:44

ЭФЭ, на седьмой странице даташита дана схема, подобно которой надо делать.
Но это уже предлагал EvgeniS.

01-04-2018 15:46

Владимир Анатольевич, сейчас гляну.

Добавлено 01-04-2018 15:57

Э, так этож SEPIC. Вход 10...15, а на выходе стабильные 12.

01-04-2018 20:00

На али готовые лежат. Бери и пользуй.
Минус в во времени доставки.

Добавлено 01-04-2018 20:03

mr.vai, Я на тебя Доктору пожалуюсь.
Твои картинки трафика стоят. Вот бля как.

01-04-2018 20:47

buratino писал:

трансформатор-моточное изделие, на "заказ", не очень то технологично.
Я предполагаю всё же, стандартное решение с дросселем..

" зато дешево, надёжно и практично"
Тебе сколько штук сделать надо , 1000? Одну? там по пять-десять витков если не мелить с сердечником, что сложного?

Добавлено 01-04-2018 21:17

buratino писал:

проще сначала поднять до фиксированой, а потом понижать как надо.
Да , рассматривался такой вариант, спасибо, но,это плюс еще одно преобразование.

чем это проще? что степ-ап, что степ-даун, по сложности одинаковые. Только два преобразователя вместо одного делать

03-04-2018 12:50

Поставленная задача полностью решается с помощью замечательной микросхемы MC34063..Расчет при помощи многочисленных калькуляторов для MC34063, дает сходные результаты.
Штатное включение по схеме Step-ap. Питание от 5В. Нагрузка 3600 Ом. Регулировка выходного напряжения возможна от 5В до 41,2В. Больше 41,2В получить не удается.Стабильность напряжения хорошая.