ডিসি বেঞ্চ বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য আমি আউটপুট ক্যাপাসিটরটিকে কীভাবে আকার দেব?

আমি একটি ডিসি বেঞ্চ পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইন করছি এবং আউটপুট ক্যাপাসিটারটি বেছে নেওয়ার বিষয়ে এসেছি। আমি বেশ কয়েকটি সম্পর্কিত নকশার মানদণ্ড চিহ্নিত করেছি, তবে আমি বুদ্ধিমান ডিজাইনের প্রক্রিয়াটিতে এই ধারাবাহিকতার চেষ্টা করার সাথে আমি যুক্তিগুলি এখনও চেনাশোনাগুলিতে কিছুটা যেতে দেখছি।

এটি কী হবে সে সম্পর্কে আপনাকে ধারণা দেওয়ার জন্য এখানে কার্যকরী পরিকল্পনাকারী। ধ্রুবক বর্তমান সার্কিট চিত্রিত হয় না।

আমি এতক্ষণ বিবেচনা করা / সম্পর্কগুলি এখানে:

একটি দ্রুত লোড পদক্ষেপের সময়, নিয়ন্ত্রণ লুপের প্রতিক্রিয়া জানাতে প্রয়োজনীয় ব্যবধানে output আউটপুট ভোল্টেজ পরিবর্তন আন্ডারশুট / পরিচালনা করে। সাধারণভাবে, একটি বৃহত ক্যাপাসিটার / ওভারশুট এর অধীনে একটি ছোট উত্পাদন করে। $C_{out}$
$C_{out}$ control নিয়ন্ত্রণ লুপের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়াতে অংশ নেয়। এটি লোড প্রতিরোধের সাথে তার মিথস্ক্রিয়া দ্বারা একটি মেরু এবং তার নিজস্ব কার্যকর সিরিজ প্রতিরোধের (ইএসআর) এর সাথে মিথস্ক্রিয়া দ্বারা শূন্যকে অবদান রাখে ।
সাধারণভাবে, একটি দ্রুত (উচ্চতর ব্যান্ডউইথ) কন্ট্রোল লুপ প্রদত্ত আন্ডারশুট অর্জনের জন্য প্রয়োজনীয় আউটপুট ক্যাপাসিট্যান্স হ্রাস করে।
(ধাপে উল্লম্ব বিট ডানদিকে) এর ESR দ্বারা উত্পাদিত আন্ডার / একটি দ্রুত নিয়ন্ত্রণ লুপ দ্বারা হ্রাস করা যায় না। এটির আকারটি খাঁটিভাবে বর্তমান (ধাপের আকার) এবং ইএসআরের একটি ফাংশন। $C_{out}$
সরবরাহ দ্বারা চালিত সার্কিটটি অতিরিক্ত ক্যাপাসিটেন্স অবদান রাখতে পারে এবং প্রায়শই উদাহরণস্বরূপ, সংযুক্ত সার্কিটের পাওয়ার রেল বাইপাস ক্যাপাসিটারগুলির যোগফল। এই ক্যাপ্যাসিট্যান্স পাশাপাশি প্রদর্শিত হবে । এগুলি এর মান সমান বা অতিক্রম করতে পারে , যার ফলে মেরুটি অষ্টক বা আরও নীচের দিকে চলে যায়। বিদ্যুৎ সরবরাহের পারফরম্যান্সকে এই পরিস্থিতিতে করুণভাবে হ্রাস করা উচিত এবং উদাহরণস্বরূপ দোলায় না পড়ে। $C_{out}$ $C_{out}$ $C_{out}$
আউটপুট ক্যাপাসিটেন্সে সঞ্চিত শক্তি বিদ্যুৎ সরবরাহের বর্তমান সীমাবদ্ধ বর্তনির নিয়ন্ত্রণের বাইরে থাকে lies একটি বড় আউটপুট ক্যাপাসিটার ব্যবহার করার সময় নিয়ন্ত্রণ লুপ ডিজাইনের কিছু পাপ গোপন করতে পারে, এটি সংযুক্ত সার্কিটটিকে অনিয়ন্ত্রিত কারেন্ট সার্জেসের ঝুঁকিতে প্রকাশ করে।
যখন ভোল্টেজ সেট-পয়েন্টটি ডাউন করা হয়, ডাউন-প্রোগ্রামিং গতির জন্য স্পেসিফিকেশন মেটাতে আউটপুট ক্যাপাসিটরটিকে দ্রুত পর্যাপ্ত স্রাব করতে হবে, এমনকি কোনও লোড সংযুক্ত না থাকা অবস্থায়ও। আউটপুট ক্যাপাসিটেন্সের সমানুপাতিক একটি স্রাবের পথ এবং নির্দিষ্ট ডাউন-প্রোগ্রামিং গতি অবশ্যই উপস্থিত থাকতে হবে। কিছু ক্ষেত্রে আউটপুট ভোল্টেজ স্যাম্পলিং সার্কিট (রেজিস্টিভ ডিভাইডার) পর্যাপ্ত হতে পারে; অন্যান্য ক্ষেত্রে শান্ট প্রতিরোধক বা অন্যান্য সার্কিট বৈশিষ্ট্যটির প্রয়োজন হতে পারে।

সুতরাং আমার প্রশ্নটি: "আমি আমার ডিসি বেঞ্চ পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনের জন্য আউটপুট ক্যাপাসিটর নির্বাচন করতে কীভাবে যোগাযোগ করব?"

আমার সেরা অনুমান এটি:

একটি বিনয়ী মান দিয়ে শুরু করুন, এক্ষেত্রে 100µF বলুন। $C_{out}$
পূর্ণ লোড স্টেপ (0-300mA) এর জন্য সর্বাধিক আউটপুট ভোল্টেজ (30V) এ আন্ডারশুট স্পেক (50mV সর্বাধিক 25mv পছন্দসই বলুন) থেকে পিছনে কাজ করুন এবং উপলব্ধ ক্যাপাসিটারগুলির ESR বিবেচনা করে দেখুন, আমার কী ধরণের ব্যান্ডউইথের প্রয়োজন হবে অনুমানের মধ্যে আন্ডারশুট রাখুন।
প্রয়োজনীয় ক্রসওভার ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস করতে বা ESR মান হ্রাস করতে হয় বৃহত্তর মানে যান। $C_{out}$

আমি কি সঠিক পথে রয়েছি? আরও অভিজ্ঞ অনুশীলনকারীদের কাছ থেকে যে কোনও দিকনির্দেশনা খুব কৃতজ্ঞতার সাথে গৃহীত হবে :)

— scanny
সূত্র

দুর্দান্ত বিশ্লেষণ, আমি মনে করি আপনার কাছে এটি একটি পোস্টে রয়েছে। আপনি যেমন লুপ প্রতিক্রিয়াটি পরিষ্কার করতে চান তত ছোট ক্যাপাসিটার, তবে একটি লুপের সাথে আরও বড় ক্যাপাসিটর (2x, 10x, অসীম) আরও বড় দিয়ে স্থিতিশীল হবে? আপনি যদি কন্ট্রোল লুপের প্রভাবশালী মেরুটিকে আপনার সিরিজের পাসের উত্স এবং আউটপুট ক্যাপটি সমন্বিত করে থাকেন তবে আপনি নির্বিচারে বড় আউটপুট ক্যাপাসিট্যান্সের সাথে লুপ স্থায়িত্ব অর্জন করতে পারেন। স্বাক্ষরযুক্ত-স্বজ্ঞাত, ভোল্টেজ উত্সের চেয়ে বর্তমান উত্স থেকে একটি শক্ত সরবরাহ সরবরাহ করুন, তবে এটি কার্যকর হয়। তাদের পরবর্তী কিছু এলডিওতে নাটসেমি ডিজাইনের নোট এবং টিউটোরিয়াল দেখুন।

— নীল_উক

সম্পর্কিত: আমি 2N3055 এর জায়গায় একটি এমওএসএফইটি ব্যবহার করতে প্রলুব্ধ হব। | কিউ 1 এর জন্য এনপিএন / এন চ্যানেল অংশ ব্যবহার করা ভাউট_ম্যাক্সকে হ্রাস করে - তবে আপনি পাত্তা নাও দিতে পারেন। | কিছু সিসিটিসি ভিনকে হঠাৎ অপসারণ করা হলে সি_আউটে ফিরে প্রবাহিত শক্তিকে পছন্দ করতে পারে না not

— রাসেল ম্যাকমাহন

ধন্যবাদ @ রাসেলম্যাকমাহন, হ্যাঁ, আমি একটি এমওএসএফইটি-ভিত্তিক ডিজাইন বিবেচনা করছি। আমি মনে করি আমি এই অনুশীলনটি দিয়ে চালিয়ে যাব আমি একবারের সাথে যতদূর পেরেছি। আমি এই সার্কিটটি একটি ভিনটেজ এইচপি 721 এ বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য নতুন সাহস হিসাবে ইনস্টল করার পরিকল্পনা করছি (নকশা সার্কিট 1960) এবং এটি ইতিমধ্যে একটি টো -3 প্যাকেজের জন্য মাউন্টিং রয়েছে, তাই আমি ভেবেছিলাম যে আমি এটির সাথে কতদূর যেতে পারি এই ডিভাইসগুলির প্রথম পুনরাবৃত্তি হিসাবে :) বিটিডব্লিউ, 'সিসিটিসি' বলতে কী বোঝায়? আমি জানি আমি শাটডাউন চলাকালীন V_unreg এর আগে যদি পক্ষপাত শক্তি পড়ে তবে পাস ডিভাইসটি দ্রুত বন্ধ করতে আমাকে কিছু শাটডাউন সার্কিট্রি যুক্ত করতে হবে। তুমি কি এটাই বুজাতে চাও?

— স্ক্যানি

@ স্ক্যানি - = সিসিটিসি একটি টাইপ ছিল :-( -> সিসিটি -> সার্কিট। ।।। এটা কিছু সার্কিট আউটপুট টুপি শক্তি এই ক্ষেত্রে তাদের মধ্যে ডাম্প থাকার স্ট্যান্ড করতে পারবেন না কিছু করতে পারেন স্বাভাবিক সহজ 'ফিক্স' ভিন করার Vout থেকে একটি বিপরীত পক্ষপাতদুষ্ট ডায়োডের যোগ করার জন্য, যাতে Cout এই ক্ষেত্রে ভিন ফিরে নিষ্কাশন হয়।

— রাসেল ম্যাকমাহন

আহ, এটি পেয়েছি, ধন্যবাদ @ রাসেলম্যাকমাহন :) আমি মূল বিটটি বের করে দেওয়ার পরে আমি সুরক্ষা সার্কিটের বৈশিষ্ট্যগুলির তালিকায় এটি যুক্ত করব :)

— স্ক্যাননি

উত্তর:

আপনার মনে হয় যে কোনওভাবেই LTspice এ পুরো সার্কিট রয়েছে। একটি স্টার্ট-আপ বিশ্লেষণ আপনাকে জানতে চাইলে বেশিরভাগ জিনিস আপনাকে জানায়। আপনার "বিগ" (45 ভি) ডিসি উত্সটি এমন একটি উত্সের সাথে প্রতিস্থাপন করুন যার ডাল সংজ্ঞা রয়েছে, যেমন একটি 0 ডিগ্রি থেকে শুরু হয় এবং অল্প সময়ের মধ্যে 45 ডিগ্রি পাবে (বলুন 10 ... 100 এনএস), অল্প সময়ের পরে (বলুন 1 )s)। এইভাবে, সমস্ত ক্যাপাসিটারগুলি একটি বিদ্যুতহীন সার্কিটের জন্য আরম্ভ করা হবে এবং আপনি দেখেন যে আপনার নিয়ামক আউটপুট ক্যাপাসিটরটি চার্জ করার জন্য এটি সবচেয়ে ভাল করছেন। এই সেটআপটি ব্যবহার করে আপনি পুরো ছবিটি পাবেন: প্রথমে, আনচার্জড আউটপুট ক্যাপাসিটারটি আপনার আউটপুট জুড়ে একটি মৃত শর্ট তৈরি করে, তাই আপনি দেখেন আপনার নিয়ামকটি এর সর্বোচ্চ থেকে শুরু হবে at বর্তমান। একবার আপনার আউটপুট ক্যাপাসিটারের ভোল্টেজ পছন্দসই মানটিতে পৌঁছে গেলে আপনি কোনও সম্ভাব্য ওভারশুটও পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হবেন।

বিকল্প পদ্ধতি হ'ল আউটপুটে একটি বর্তমান উত্স (প্রকৃতপক্ষে ডুবে) অন্তর্ভুক্ত করা হবে, 0 এ এবং আপনার সর্বোচ্চের মধ্যে পদক্ষেপ নেওয়া। পছন্দসই আউটপুট বর্তমান।

থাম্বের নিয়ম হিসাবে, আমি সর্বোচ্চ 1 এ প্রতি 1000 µF দিয়ে শুরু করব। নকশাকৃত আউটপুট কারেন্ট এবং ("। স্টেপ প্যারাম") নীচে এবং উপরে মানগুলি চেষ্টা করুন (10 µF, 47 µF, 100 µF, 470 µF; 4.7 এমএফ, 10 এমএফ)। এছাড়াও, জিনিসগুলি খুব সমালোচনামূলক হয়ে উঠবে না: আপনার পাস ট্রানজিস্টর একটি এনপিএন, এবং এই নকশাটি যাইহোক মূলত স্থিতিশীল (কোনও এলডিওর বিপরীতে, যা পিএনপি পাস ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে)।আপনার সার্কিটের একটি স্থিতিশীলতা বিশ্লেষণ সত্যিই ভাল ধারণা হতে পারে; যদিও আপনার স্কিম্যাটিক দেখতে প্রথম নজরে সাধারণ সংগ্রাহক পাস ট্রানজিস্টরের সাথে রৈখিক নিয়ন্ত্রকের মতো দেখতে আপনার কাছে সত্যই একটি সাধারণ ইমিটার সার্কিট রয়েছে এবং সেগুলি অস্থির হতে থাকে। কারণটি হ'ল সাধারণ সংগ্রহকারী পরিবর্ধকের আউটপুট প্রতিবন্ধকতা হ'ল ট্রানজিস্টরের বেস ড্রাইভিং প্রতিবন্ধকতা, ট্রানজিস্টারের বিটা দ্বারা বিভক্ত এবং এই মানটি কোনও তাত্পর্যপূর্ণভাবে পরিবর্তিত হয় না যখন লোড পরিবর্তিত হয় এবং এটি কম হয় । অন্যদিকে, একটি সাধারণ ইমিটার এমপিফায়ারের আউটপুট প্রতিবন্ধকতা লোড দ্বারা নিজেই সংজ্ঞায়িত করা হয়, যা একটি নির্দিষ্ট পরিসরের মধ্যে সবচেয়ে ভাল থাকে তবে অবশ্যই ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রকের মধ্যে নকশা করা যায় না। (*)

লিনিয়ার নিয়ন্ত্রকের স্থিতিশীলতা সম্পর্কে সত্যিই ভাল ব্যাখ্যা সহ একটি উত্স এখানে রয়েছে , তবে আমাদের "PNP" এবং "NPN" আমাদের উদাহরণের মধ্যে অদলবদল করতে হবে, কারণ আমরা এখানে একই সার্কিটের সাথে কাজ করছি না (!)। লিনিয়ার নিয়ামকগুলিতে পাস ট্রানজিস্টর তারের ব্যবহারের জন্য "ইউসুয়াল" উপায়ের জন্য, উদ্ধৃতিটি হ'ল: "এলডিও নিয়ন্ত্রকের মধ্যে পিএনপি ট্রানজিস্টর [...] কমন এমিটার নামে একটি কনফিগারেশনে সংযুক্ত থাকে, যা সাধারণের চেয়ে বেশি আউটপুট প্রতিবন্ধক থাকে এনপিএন নিয়ামকরে সংগ্রাহক কনফিগারেশন "" (ন্যাশনাল সেমিকন্ডাক্টর - এখন টিআই - অ্যাপ্লিকেশন এএন -1148, বিভাগ 9)

(*) উত্তরের আমার প্রথম সংস্করণটি সম্পাদনা করতে হয়েছিল কারণ আমি কিছু গুরুত্বপূর্ণ সমস্যা উপেক্ষা করেছি। অন্যান্য পোস্টগুলিতে কিছু মন্তব্যে যেমন দেখা যায়, সমস্যাটি ভিনটেজ ল্যাব সরঞ্জামগুলি মেরামত করার সাথে সম্পর্কিত এবং আপনি কখনও স্টাফ ফিক্সিং থেকে পর্যাপ্ত শিখতে পারবেন না। এআরটি অ্যান্ড সায়েন্সেস অফ আনালোগ সার্কিট ডিজাইন গ্রন্থে প্রকাশিত জিম উইলিয়ামসের নিবন্ধ "ফিক্সিংয়ের গুরুত্ব" এর একটি অংশ এখানে দেওয়া হয়েছে:

ওহ আমি নিজেকে বোকা বানানোর বিষয়ে কীভাবে অংশটি পছন্দ করি ...

— zebonaut
সূত্র

@ স্ক্যানি - এনপিএন পাস ট্রানজিস্টরটি মূলত স্থিতিশীল হওয়া সম্পর্কে জিবনৌতের মন্তব্য নোট করুন !!

— অ্যান্ডি ওরফে

খুব দরকারী উত্তর, ধন্যবাদ জেবোনট :) আপনি যে স্টার্ট-আপ সিমুলেশনটি উল্লেখ করেছেন তা আমি সত্যিই পছন্দ করি, আমি অবশ্যই চেষ্টা করে যাচ্ছি। এনপিএন স্থিতিশীল বিট @ অ্যান্ড্যাকা উল্লেখ করেছেন, এই সার্কিটের পাস ডিভাইসটি সাধারণ প্রেরক বা সাধারণ সংগ্রহকারীর মধ্যে কনফিগার করা আছে কিনা তা নিয়ে আমাদের মৃদু দ্বিমত রয়েছে। আমি কেভিন হোয়াইট এবং জিসিল সহ প্রাক্তনটি বলি। অ্যান্ডি এবং কমপক্ষে আরও দু'জন বিশ্বাস করে যে এটি নির্গমনকারী অনুগামী। আমি এটিতে একটি প্রশ্ন পোস্ট করেছি যা আপনি এখনও ওজন করতে চান তা এখনও খোলা: ইলেক্ট্রনিক্স.স্ট্যাকেক্সেঞ্জার

— প্রশ্নস

আমি উদ্ধৃত টুকরা পছন্দ করি।

— JRE

মূলত লোডের জন্য আপনাকে তার সমতুল্য প্রতিরোধের এবং এর সমতুল্য ক্যাপাসিট্যান্সের (যা আপনার আউটপুট ক্যাপের সাথে সমান্তরালে যায়) বিবেচনার জন্য সবচেয়ে ভাল এবং সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে বিবেচনা করতে হবে। আপনি একেবারে কোনও বোঝার জন্য ডিজাইন করতে পারবেন না।

লোড প্রতিরোধকের চূড়ান্ত মানগুলির জন্য, কিছু নূন্যতম মান সম্পর্কে সিদ্ধান্ত নেওয়া যথেষ্ট সহজ কারণ এটি আপনার পাসের উপাদানটি যে সর্বাধিক পাসটি ডিশ করতে পারে তার দ্বারা নির্ধারিত হয়। তবে আপনাকে একটি উচ্চ প্রতিবন্ধী লোডও বিবেচনা করতে হবে কারণ এটি আউটপুট মেরুটিকে কম ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে টানতে পারে, সম্ভবত স্থায়িত্বের সাথে আপস করে।

যদি আপনি এমন কোনও বোর্ড লোড হিসাবে প্লাগ করতে যাচ্ছেন যার ইনপুটটিতে আকারযুক্ত বাইপাস / ট্যাঙ্ক ক্যাপাসিটর রয়েছে তবে আপনি আপনার নিয়ন্ত্রকের উপর তার প্রভাব উপেক্ষা করতে পারবেন না। তাদের ডিসি ইনপুটটিতে 470-1000uF সহ বোর্ডগুলি খুব অসুবিধা ছাড়াই সম্মুখীন হতে পারে।

এছাড়াও, অনুশীলনে, আপনার নিয়ন্ত্রক নেতিবাচক এবং ধনাত্মক স্থানান্তরগুলির সাথে একই রকম প্রতিক্রিয়া দেখাবে না। ইতিবাচক এবং নেতিবাচক উভয় লোড ডাম্পের জন্য আপনাকে ধাপের প্রতিক্রিয়ার মূল্যায়ন করতে হবে। আপনার উদ্বেগ করতে হবে যে আপনি যে ওপ্যাম্প ব্যবহার করেন তার স্পাইস মডেলটি এই পার্থক্যটির পূর্বাভাস / অনুকরণ করার জন্য যথেষ্ট ভাল হবে কিনা।

আরও পড়ার জন্য আমি এলডিওগুলিতে রিনকন-মোড়ার বইয়ের প্রস্তাব দিই। যতদূর আমি জানি, লিনিয়ার নিয়ামকদের উপর এটিই একমাত্র সাম্প্রতিক [অর্থাত্ মুদ্রিত] বই এবং তার কিছু শিল্প অভিজ্ঞতা রয়েছে (টিআই-তে কাজ করেছেন)। বইয়ের প্রথম অধ্যায়ে তত্ত্ব / সূত্র এবং ক্ষণস্থায়ী প্রতিক্রিয়ার গণনা / অনুমানের জন্য কয়েকটি উদাহরণ রয়েছে এবং সিস্টেম ডিজাইনের একটি অধ্যায় রয়েছে যা স্থিতিশীলতায় যায়। হায়রে, বইটি বোর্ড-স্তরের নিয়ামকদের উপর যেমন মনোনিবেশ করা হয়েছে, বইটিতে কাজ করা নকশার উদাহরণগুলি (তবে তত্ত্বটি নয়) সাধারণত ধরে নেওয়া হয় যে লোড ক্যাপাসিট্যান্স [কমপক্ষে] নিয়ামকের আউটপুট ক্যাপের চেয়ে কম মাত্রার অর্ডার হয় । তাঁর নকশা পদ্ধতির মন্ত্রটি মূলত "লিনিয়ার নিয়ামকের ডিজাইন চক্রটি সাধারণত আউটপুট থেকে শুরু হয় এবং ইনপুট দিয়ে শেষ হয়"।

— সাঁ-সাঁ শব্দ
সূত্র

খুব সহায়ক, ধন্যবাদ রেসপন্ডড ফ্লাফ :) বইটি দুর্দান্ত দেখাচ্ছে, আমি অ্যামাজনে $ 15 (90% ছাড়ে) এর জন্য একটি পেয়েছি এবং এটি অর্ডার দিয়েছি। আমি ভাবতে শুরু করি যে সমস্ত লিনিয়ার নিয়ামক ডিজাইনার অবসর নিয়েছিল এবং তাদের সমস্ত বই মুদ্রণের বাইরে চলে গেছে! :) সর্বনিম্ন লোড প্রতিরোধের বিষয়ে, আমি ভাবছি পদক্ষেপের প্রতিক্রিয়াটি সর্বোচ্চ ভোল্টেজের চেয়ে খারাপ (30V) এবং বর্তমান সীমাবদ্ধতা ধাপগুলি 300mA এ, সুতরাং আমার যেতে যতটা কম হবে 100Ω হবে। আমি কি আপনাকে কিছুটা সঠিকভাবে বুঝতে পেরেছি?

— স্ক্যানি