Fuente choperada estable.

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Sergi
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Fuente choperada estable.

#1 Mensaje por Sergi »

Hola a tod@s...

Este tema viene del hilo de desarrollo del espectrómetro de masas...

viewtopic.php?f=2&t=6152&start=240

Pues el caso es que me he encontrado con otro problema electrónico y os lo expongo a ver si entre todos podemos sacar algo en claro...

Necesito hacer una fuente choper alimentada con 35v y con unas salidas de -5v +182v y 390v

Como la tensión de alimentación viene de un simple transformador es sensible a pequeñas subidas y bajadas en la tensión de red.

De momento he encontrado una configuración que mantiene las tensiones de salida estables, aunque varié la tensión de alimentación 7v arriba o abajo de los 35v iniciales. Estuve probando con diferentes amplificadores operacionales para hacer la realimentación y el TL082 es que me ha ido mejor.

una foto...

Imagen

y el esquema...

Imagen

El transformador esta bobinado a partir de un transformador reciclado de una fuente de PC. Mediante los tres potenciómetros se pueden ajustar; la frecuencia del oscilador, (para mejorar el consumo y eliminar posibles resonancias con el transformador), la tensión de salida, y la influencia de la realimentación.


Pero me he encontrado con otro problema. No es estable a las variaciones de temperatura. Por poner un ejemplo... la salida de +182v varia diez voltios arriba o abajo si la temperatura del circuito varia otros diez grados. Incluso he detectado variaciones en las tensiones de salida con solo calentar el IC TL082 con el dedo. Con un TL072 es peor.

Como el espectrómetro es un aparato muy sensible, estas variaciones en las alimentaciones darán al traste con cualquier intento de calibrado. Es por eso que me estoy preocupando tanto en montar una fuente lo más estable posible.

Si se os ocurre alguna solución sencilla...

yo me seguiré peleando con ella el fin de semana.

Un saludo y gracias de antemano
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Cecil Thousan

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asegade
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Re: Fuente choperada estable.

#2 Mensaje por asegade »

Hola

Yo cambiaría la sección 2 del TL082 por un comparador y dedicaría esta sección no usada como buffer para la tensión que sale del generador de onda triangular.
Otra cosa que no entiendo es la función del condensador de 330 nF que va al bucle de realimentación del buffer existente (patilla 2 del TL082). Este condensador está directamente a la salida del AO ... no me parece bien ya que ya tienes un filtro RC antes del paso de comparación.

Salu2
El permanente cambio es una constante universal.

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asegade
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Re: Fuente choperada estable.

#3 Mensaje por asegade »

Hola

Yo cambiaría la sección 2 del TL082 por un comparador y dedicaría esta sección no usada como buffer para la tensión que sale del generador de onda triangular.
Otra cosa que no entiendo es la función del condensador de 330 nF que va al bucle de realimentación del buffer existente (patilla 2 del TL082). Este condensador está directamente a la salida del AO ... no me parece bien ya que ya tienes un filtro RC antes del paso de comparación.

Salu2
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Sergi
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Re: Fuente choperada estable.

#4 Mensaje por Sergi »

Hola a tod@s

Gracias por las respuestas...

Asegade...

El condensador lo puse porque hacia más estable la comparación. Eliminaba inestabilidades en determinados rangos de trabajo, sobretodo cuando forzaba la fuente con poca alimentación de entrada.

Es buena idea amplificar la trocadora. Se reducirá el margen de error.

Usar un comparador como el LM393 para el PWM aumentaria la estabilidad termica??

Juanromo...

El problema de usar OP07 es que necesitaría una fuente previa simétrica, o poner referencias a 1/2 VCC con resistencias. Además solo tienen una etapa cada operacional y complicaría el circuito. Tengo poco espacio para meterlo.


Me corrijo...

He estado investigando un poco y creo que me decantaré por usar un integrado especifico. En un principio creía sencillo poder montar la fuente con componentes bastante simples, pero el tema de la inestabilidad térmica, y lo complicado que creo que va a ser corregirla, me ha acabado de convencer.

Probaré con un SG3525. Lo tienen hasta en la tienda de electrónica local a un euro y pico,... que nunca tienen de nada. Tiene salidas simétricas preparadas para gobernar directamente mosfets, oscilador interno y soft-stard. De esta forma me ahorraré el MC40106 y el TC4427. El datasheet dice que es bastante estable térmicamente. Con un poco de suerte ocupará aun menos espacio que la fuente actual.

En un principio le había echado el ojo a un TL494 y sacarlo directamente de una fuente AT, pero las salidas son simples.... Aunque mirándolo bien se pueden unir emisor de la primera salida con colector de la segunda y hacer una salida simétrica para gobernar un mosfet... pero solo llega hasta un 45% de duty cycle.... Mejor dos mosfets en push pull, probaré con el SG3525. Le monté un primario simétrico al transformador en previsión.

Ya contaré como va...

Un saludo
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Alfon
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Re: Fuente choperada estable.

#5 Mensaje por Alfon »

Hola Sergi y gente.

Muy bien el usar un integrado específico , es lo más fácil,, además ese ya es muy común.
Lo que si todabía quieres aumentar la precisión, en las resisténcias que hacen de divisor para comparar y corregir,, tienes 1M y 5K,, ésas deberían ser las más estables y precisas.
En el esquema que has puesto creo que hay algún error,, la tensión de referencia la coges directamente del trafo,, debería ser a la salida del diodo con su respectivo condensador, mm, pero no estoy seguro de como está puesta la bobina... es igual,, ya lo harás con el otro integrado.

Saludos
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Angel
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Re: Fuente choperada estable.

#6 Mensaje por Angel »

En realidad no es necesario que sean regulados los 162 y los 390 volts. Si mirás bién en el circuito, tiene reguladores propios que son los que van a determinar cuanta tensión hay que aplicar, y esos reguladores son lineales. Ese trabajo lo realizan U1A/B/C/D que controlan a Q5, Q6, Q19 y Q20.
La tensión de este conjunto está fundamentalmente determinada por VRef (2.5 volts) y la tensión de control que está aplicada a la pata 5 del U1.
Si descartas lo imposible, lo improbable es la causa.

elemental
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Re: Fuente choperada estable.

#7 Mensaje por elemental »

hoola que tal. A que frecuencia va?
El tl084 no tiene mucho ancho de banda.. seguramente para ir a 20khz tiene problemas y el comparador en lugar de darte cuadrada te da casi triangular.. Un NE5532 tiene que irte genial hasta los 50khz...

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Sergi
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Re: Fuente choperada estable.

#8 Mensaje por Sergi »

Hola a tod@s

Angel...

Mi intención... de momento... es controlar las tensiones de polarización del ionizador directamente, prescindiendo del control informático, de forma que no habrá realimentación que estabilice estas tensiones. Por eso necesito estabilidad en la fuente. En la tensión del barrido de la RF y la continua asociada si que intentaré copiar el circuito de Xtorr y estas dependerán de la tensión de referencia, y de la tensión de barrido.

Elemental...

No se exactamente a que frecuencia esta ajustado el circuito actualmente. Lo ajusté en función de la intensidad que consumía y la estabilidad de la frecuencia, debe rondar los 50KHz. Es cierto que los flancos en la salida del TL082 no son muy rectos, pero se arregla con el inversor.

De todas formas el circuito no me convence... a ver que tal el SG3525. Con suerte en un par de días comentaré como fue.

Un saludo
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Angel
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Re: Fuente choperada estable.

#9 Mensaje por Angel »

Sergi: Más allá de la parte digital, el control para que la RF y la continua vayan asociados de forma precisa tenés que realimentarlos, si no vas a tener mucha imprecisión.
Tanto la DC que alimenta a la etapa de potencia de la RF como la que va directamente al cuadripolo, la tenés que controlar luego de la fuente principal y para que todo quede asociado de forma correcta, a mi criterio, si o si vas a tener que realimentar y comparar. La tensión que va a determinar la estabilidad de todo es un VRef muy estable, hay algunos integrados específicos para eso.
PD: para manejar una fuente tipo flyback como la que estás haciendo, el UC3842 va muy bién.
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Angel
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Re: Fuente choperada estable.

#10 Mensaje por Angel »

Acá te hice tal como usan en el circuito (de forma simplificada) como es el regulador de DC. Como no tenia los modelos de los fets que usan, usé otros para menos tensión, por eso está alimentado con 60 volts solamente.
Imagen
El circuito en sí es extremadamente sencillo, y el control también, mediante un pote, un generador de rampa o un digitalizado se puede usar.
El transistor Q1 junto con R2 es un generador de corriente constante, y el Q2 actua como una resistencia variable.
En las simulaciones te cuento un dato:
Salida 19.05 volts, alimentación 60 volts.
Variando la alimentación desde 25 volts a 60, la salida es "CONSTANTE". Realmente lo resolvieron muy bién.
Si descartas lo imposible, lo improbable es la causa.

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