Fuente de alimentación de precisión / Elektor, diciembre, 1982

Question

Dado que esta fuente de alimentación fue publicada por Elektor, supongo que algunos de vosotros habréis oído o leído sobre este proyecto.

http://www.retro.co.za/zs1ke/projects/PrecisionPowerSupply/PrecisionPSU-Elektor-Dec-1982.pdf

Esta fuente de alimentación es capaz de suministrar desde 0-33V a 3A. Su voltaje está estabilizado, se puede regular y tiene control de limitación de corriente + protección contra cortocircuitos.

También es mi proyecto de fin de curso. Hice dos de estas PSU en una carcasa. La primera funciona perfectamente bien. Pero la segunda causa un problema en la salida que no se ha podido resolver todavía.

Mi mentor (profesor) y yo hicimos todo tipo de mediciones en la fuente de alimentación que no funcionaba: medición de las conexiones, posibilidades de cortocircuito, medición de la tensión en componentes específicos y también con el osciloscopio.

Lo que descubrimos es lo siguiente: después de encender la fuente de alimentación, el voltaje de salida se eleva hasta cierto nivel (depende del potenciómetro de voltaje) y luego comienza a descender lentamente hasta los 3V. Entonces el voltaje cambia lentamente de 3V-5V. Cuando medimos los Op-amps y LM723, en ciertos pines había voltaje que también cambiaba lentamente. Y si conecto la carga en la salida el voltaje desciende lentamente hasta 0V (todo parece que debe haber un condensador haciendo estos problemas)

Cambié el Op-amp, el LM723 y algunos condensadores (todos menos el condensador de alisado - mi profesor dijo que no daría tantos problemas).

*Los condensadores son antiguos (pero no se han utilizado todavía), todos los demás componentes son nuevos (el condensador de alisado también - el grande).

También he invertido mucho dinero y tiempo en él y no quiero acabar así (con sólo la mitad de él funcionando - he hecho dos en uno con etapas de transformador separadas para poder obtener tensión negativa de +33V a -33V).

Espero que alguien tenga alguna idea o haya trabajado en un proyecto similar para poder solucionar mi problema (que hasta ahora se quedó sin resolver).

Todas estas mediciones se midieron a la GND común del circuito en esa parte del mismo (etapa estabilizadora). Esta etapa tiene un transformador fuente de 10V/0/10V (TR1). TR2 es la etapa de potencia de 26V.

PCB QUE NO FUNCIONA

C1= 10,7V (debería ser más(Uin veces raíz cuadrada de dos))

C2= 10,7V (-||-)

C3= fluctúa alrededor de 9V

C4(IC1/pin 13)= fluctúa alrededor de 10V

C5= fluctúa alrededor de 9V

C6(R7)= fluctúa alrededor de 5V

C7(IC2/pin 6)= fluctúa alrededor de 8V

C8(R14)= fluctúa alrededor de 8V

C9= fluctúa alrededor de 8V

C10(*a GND de la etapa de potencia)= 35,5V

C11(R23)= fluctúa alrededor de 9V

IC1(estabilizador) :

1= 0V

2= 9,6V-9,8V

3= igual

4= igual

5= igual

6= igual

7= 8,8V-9V

8= 0V

9= 4,7V-4,8V

10= 9,6V-9,8V

11= 10,7V

12= igual

13= 10,6V-10,8V

14= 0V

IC2(op-amp) :

1= 10,8V

2= 7,2V-7,5V

3= 5,3V-6V

4= 10,8V

5= igual

6= 7V-9V

7= 10,6V-10,8V

8= 0V

IC3(op-amp) :

1= 10,8V

2= 8,8V-9V

3= igual

4= 10,8V

5= igual

6= 10,3V

7= 10,8V

8= 0V

PCB DE TRABAJO

C1= 13V

C2= 13V

C3= 7,2V

C4(IC1/pin 13)=7,3V

C5= 7,3V

C6(R7)= 35V

C7(IC2/pin 6)= 12,5V

C8(R14)= 0,15V

C9= 0,15V

C10(*a GND de la etapa de potencia)= 35,5V

C11(R23)= 0,15V

IC1(estabilizador) :

1= 0V

2= 7,3V

3= igual

4= igual

5= igual

6= igual

7= 0V

8= 0V

9= 1,2V

10= 7,3V

11= 13V

12= igual

13= 8,6V

14= 0V

IC2(op-amp) :

1= 13,1V

2= 0,04V

3= 0,43V

4= 13,3V

5= 13,1V

6= 12,5V

7= 13,1V

8= 0V

IC3(op-amp) :

1= 0V

2= 0,15V

3= 0,5V

4= 13,1V

5= igual

6= 12,4V

7= 13,1V

8= 0V

Answer 1

@Keno - "Sí, el corazón del problema es 100% "el cambio de voltaje" Cierto. Pues déjate de rodeos y dinos cuáles son los voltajes. Y si los voltajes del 723 cambian, entonces aísla la sección del 723 quitando los 3 componentes de la unidad base (R9, D4 y D5), y averigua por qué el 723 está actuando. Vamos, esto no es difícil. Aísla la sección problemática, determina el error y arréglalo. Deja de irte por las ramas con generalidades.

Answer 2

Soy de Brasil, también estoy montando esta fuente (3 salidas: 2 x 0 a 36Vac >> 47Vcc @ 4A, 1x 8vca >> 9vcc @ 3A) También estoy enfrentando problemas, pero en la parte de IC2 (ajuste de voltaje) ya hice un montón de pruebas y componentes de conmutación que son nuevos, creo que el LM741 que compré no es cierto, pero todavía no he encontrado otro proveedor confiable.

Mi regulador LM723 funciona bien con 7,1V estables como se describe en el artículo de la revista Elektor, y por cierto no funciona bien.

He visto a través de sus mediciones que algunos voltajes están muy fuera del camino ... Yo te diría Revisa algunas cosas:

• ¿Posible lote de LM723 falsos?
• Alta ESR de los condensadores electrolíticos (¿lo has comprobado?).
• ¿Posible conexión (cables de sensores US + y US- invertidos)?
• ¿Instabilidad debida a la utilización de una alimentación de menor tensión en el circuito regulador de 10,7V?

Si puedes poner más fotos, puede ser más fácil que alguien vea algo mal y encuentre el defecto. No dejes de comentar que has encontrado el defecto. Perdona si he escrito alguna tontería (no hablo inglés y uso el traductor de google). ¡Buena suerte!

Answer 3

Hay un par de problemas con este circuito un poco más allá de los problemas descritos por Keno. Estos son a lo largo de las líneas de sentido. Parece un poco como si esos hubieran sido añadidos más tarde sin mucho pensamiento.

1) Me gustaría que el instrumento mostrara el voltaje a través de los cables sensores. Por lo tanto, la medición de V (M2) debe conectarse a Us- y Us+, no a U+ y U-. Esto mostraría la tensión real "efectiva" en el objeto alimentado/DUT.

2) El común del circuito controlador (IC1 pin 7) está ligado a Us+ que es razonable para regular la tensión. Así que la medición de la tensión real está entre Us+ / Us-, lo cual es correcto. La corriente se mide a través de R21 que se eleva por encima de la tierra común (IC1 pin 7) en relación con la corriente efectiva. Por ejemplo: esto es 0,66V para 3A. Supongamos que hay una diferencia de 0,3V entre U+ y Us+ causada por una caída de tensión en el cable de alimentación y otras pérdidas. Esto lleva a una tensión de 0,3V en R23 y 0,66V en R21. Por lo tanto, R14 está a 0,96V. De esto se deduce que una variación de delta Us+ y U+ conduce a una corriente diferente, lo que contradice muy probablemente la idea de diseño. Yo diría que es un comportamiento poco plausible.

Hay una opción para conectar P2 a U+. Entonces IC2 con R13 / R14 compara los voltajes "correctos". Pero como P2 flota sobre la tierra común la corriente a través de R15 y P2 variará. Esto hará que cambie el voltaje en R13 también. Por lo tanto esto no es un remedio.

Sólo puedo imaginar una segunda fuente de tensión que considere U+ como tierra como una solución adecuada. Entre el carril regulado (IC1 pin3) y la tierra común debería haber suficiente "espacio" para implementar R15 y P2 flotando sobre U+ con ~1..1.5V de caída de sentido máxima. Esto sería una verdadera chapuza. Asumiendo que esto debe ser "precisión" como el nombre del circuito implica, este arreglo es relativamente substancial.

¿Quizás alguien más vea una solución mejor?

Answer 4

Recuerda que ayer comenté "Si la salida del LM723 Reg. oscila, entonces tienes problemas para subir la salida. "

Está claro que tu suministro no regulado está sobrecargado en ambos lados, cayendo V de +/- 13 (bien) a +/-10,7 (fallo). Por lo tanto, algo lo está cargando.

Este antiguo diseño utiliza una compensación externa para los efectos de 2º orden, que en los Op Amps de lazo cerrado provoca una pérdida de margen de fase y puede causar una oscilación es ningún margen.

Un problema común es que la inductancia de los cables de la tapa y las conexiones a tierra pueden causar un cambio de fase y, si no se compensa adecuadamente, oscilará.

Encontré sus datos útiles pero no en la forma presentada, así que los importé a una hoja de cálculo para alinear los resultados en dos columnas y luego importé las imágenes del PDF de la hoja de datos. Usted puede mostrar esto en su tesis para demostrar los problemas del mundo real. Todas las fuentes de alimentación deben ser probadas para el margen de ganancia-fase hasta que se demuestre que son estables. Un método alternativo es la carga de paso Q o la respuesta de timbre para determinar el margen de estabilidad.

Recomendaciones.

• Aumenta el valor de C4 hasta que se estabilice hasta 10x.
• Advertencia: esto afectará al ancho de banda del bucle y al tiempo de respuesta de la carga escalonada.