¿Cómo puedo depurar la sección del amplificador de la fuente de alimentación de tuxgraphic?

He construido este circuito: http://www.tuxgraphics.org/common/images2/article379/powersupply.gif

Aquí hay un primer plano de la sección del amplificador que he construido:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Y en las instrucciones aquí http://www.tuxgraphics.org/electronics/200506/article379.shtml Guido sugiere una rutina de prueba:

  • Prueba 1: conecte alguna fuente de alimentación (al menos 15 V) a la entrada de alimentación del circuito y verifique que obtenga 5 V CC detrás del regulador de voltaje.

  • Test2: Mida el voltaje de salida. Debe ser 0V.

  • Prueba 3: conecte el pin 7 y el pin 26 en el microcontrolador con un cable (sin microcontrolador en el zócalo). Debería obtener en la salida un par de voltios menos de lo que se usa en la entrada de CC. Retire el cable y la salida debería volver a cero. Asegúrese de no provocar ningún cortocircuito en la salida.

Estoy atascado en Test3. Obtengo una salida de 0 voltios cuando conecto el pin 7 (Vcc) al pin 26 (final de la salida DAC). Revisé cuádruplemente todos los transistores y comparé sus pines y orientaciones. He intentado reemplazar un par de ellos en caso de que ese sea el problema. Sin embargo, ahora estoy tratando de entender un poco de teoría para entender cómo depurarlo con un multímetro. ¿Qué caídas de voltaje podría medir para encontrar dónde está el problema? Probablemente pueda acceder a un osciloscopio que ayudaría, sin embargo, estoy tratando con voltajes de CC fijos, por lo que creo que un multímetro sería suficiente.

Estaría MUY fuertemente tentado a destrozar la etapa de salida y usar algo más "bien definido". Ese es un amplificador de voltaje desagradable que se basa en Q3 como una especie de comparador y luego tiene Q2 y Q1 Vbe cae a Vout. Sería caído bajo carga e inexacto en comparación con la configuración DAC independientemente. Y podría haber usado PWM en lugar del DAC y ahorrado alrededor de 18 resistencias, PERO eso es soportable. Agregar un opamp cuádruple barato permitiría un diseño mucho mejor.
Ryan: He agregado un breve párrafo introductorio a su pregunta. Eso lo transforma de una pregunta de "¿cómo arreglo mi circuito" en una pregunta de cómo diseño un circuito que...? Algunas personas aquí piensan que esas cosas importan. de hecho, lo que desea saber y puede desear hacer si es fácil, espero que la adición esté bien.
Diseño de suministro cubierto aquí . Habla sobre el uso de PWM, pero tiene una idea errónea sobre el tipo de filtro que necesitaría para obtener la suavidad adecuada. Usando 2 etapas opamp (o dos transistores seguidores de emisor si la precisión de compensación de CC no es un problema (¡lo cual es aquí)!) Puede implementar un filtro de paso bajo Bessel de 5 polos con una facilidad razonable que funcionará lo suficientemente bien en frecuencias PWM aceptables. Luego.

Respuestas (1)

No es un buen diseño, por desgracia.

Funcionará bien, pero es fácil hacerlo mucho mejor.
Vout será ~~~= kx V_DAC - ~~~= 1,2 V

Pruebas:

Asegúrese de que la polaridad de todos los transistores sea correcta

  • 1 x PNP (BC557) debe probar como si hubiera un diodo conductor desde el colector a la base y desde el emisor a la base y alta resistencia en dirección inversa.

  • 3 x NPN (BC547, BD245B, BD137) prueban como si hubiera un diodo de base a colector y de base a emisor y alta resistencia en dirección opuesta.

Entonces:

Configure VHV para decir 15V PERO realmente necesita 6 x Vin en VCC para probar correctamente. Vea abajo. Su último paso está mal.
Conecte Vcc, etc. al pin 26. Llame a este Vin.
Mejor si Vin está en el rango de 1 V a 2 V; consulte a continuación.

Vpin26 = Vin
R25 rhs ~= Vin como DAC no tiene carga; por lo general, se verá como 2R mirando hacia arriba. Con uP fuera está descargado.

Base Q3 = Vin. (alambre)
Q3 emisor = Q3base - ~= 0.6.

Q4 e = Vhv
Q4C = 5,7 x Q3 e debido a la acción del amplificador.
Entonces para Vcc = 5V, Q3e =~~ 4.4V
y Q4C = 4.4 x 5.7 = 25V.

Entonces quieres < Vcc en Vin.

Ajuste Vin para que Q3B = digamos 1v a 2V.
Luego Q4C ~= 6-12V y Vout alrededor de 1.2V menos.

Intente eso e informe y podemos ir desde allí.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Solo como guía:

Este cct similar a Forrest Mims de las antípodas de las 2:15 a. m. de alta calidad muestra el principio básico del uso de un amplificador operacional. Vout ahora es muestreado directamente por R1 R2 y comparado con V_DAC. La salida será un múltiplo fijo de VDAC y "rígido": no ondeará con la brisa bajo carga como en la actualidad.

Hay una mejor manera de impulsar una etapa de salida, pero eso puede venir más tarde si lo desea. En la actualidad, la salida no puede estar dentro de los 2 V de Vhv.

En la mayoría de los casos, se podría usar PWM en lugar del DAC (1 pin en uP). Un filtro de etapa de amplificador operacional 2 lo ayudaría a establecerse más rápido que de otra manera: el LM358 que se muestra tiene secciones de amplificador operacional 2 x y su compañero LM324 tiene 4. Me doy cuenta de que probablemente tenga una PCB para esto, por lo que los cambios importantes no son atractivos.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Wow gracias. Le daré una oportunidad a esto ahora. Curioso cuáles serían sus pensamientos sobre un mejor diseño. ¿Un amplificador operacional? Estoy totalmente abierto a lanzar uno allí, ¿podría sugerir una parte? (mientras tanto voy a tratar de hacer que esto funcione)
Vcc: 23,4 V Vin: 5,01 V R25 rhs (Q3 base a tierra): 1,478 V Q3 emisor: 0,806 V Q4 es PNP al revés: Q4 emisor (Q2 base a tierra): 0,8 V Q4 colector: 23,4 V = Vcc
Entonces, ¿parece que mi problema es con Q4? El pin 1 que marcó V x 5 en el esquema es en realidad el colector, ¿verdad?
¿No son transistores NPN BD137 y BD245?
@Ryan NO PUEDE revertir un NPN y usarlo como PNP o viceversa. (Esa afirmación no es 100% cierta, pero se aplica al 101% aquí. Q4 DEBE ser PNP. Su =emisor DEBE ir a Vhv (23.5V). Su colector debe ir a la base Q2.
Vaya, comentarios actualizados de las pruebas NPN/PNP :-).
No estoy usando un NPN al revés, estoy usando un PNP con su emisor vinculado a Vcc. ¿Lo tengo al revés? Así que de acuerdo con tu comentario, es correcto.
Su base Q3 suena demasiado bajo. Mirando hacia atrás en la cadena de Rs, ve 10 x 4k7 = 47k y el pin 26 conduce a través de 10k, por lo que diga 10/57k = menos del 20% de caída. Entonces ~ = 4.1V en la base Q3.
Acabo de probar todos los transistores como diodos y parecen estar bien, aunque me sorprendió que el PNP condujera a aproximadamente 1,5 V mientras que el otro tenía 0,5-0,8 V. De todos modos estoy en el chat ahora.
El problema era un transistor muerto en Q4 del esquema original. Encontramos esto midiendo el Vbe de Q4 y era mucho más grande que 0.6V
¿Cómo puedo depurar la sección del amplificador de la fuente de alimentación de tuxgraphic?
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