Парочка красивых DC/DC-бриков на 500 Вт(побольше)и 300 Вт.

Брик на 500 Вт из осциллографа LeCroy, который удалось восстановить, протестировать и который молотит по сей день.

Люблю все такое маленькое и «обьемное», в мечтах попробовать запилить свой DC/DC на GaN и планарнике.

Пока всё ещё копаюсь в EMC, наткнулся на забавную прогу: позволяет в реальном времени управлять SA с компа и выводить графики, поверх которых можно натягивать разные стандарты, с пересчетами и всеми прелестями. Без лицензии доступно только до 10 МГц, но попробую поколдовать с лицухой — может, удастся хакнуть.

Из интересного: в списке стандартов даже есть BMW и Nissan.

На прошлой неделе был в отпуске, но всё равно вспоминал про один прибор, о котором давно хотел написать и который мне суждено было изучать.
Это MDT694B от Thorlabs — контроллер для пьезоэлементов.

Зачем он нужен?
В оптике часто требуется перемещать элементы с точностью до нанометров:
- зеркала в интерферометрах для стабилизации фазы,
- решётки в лазерных системах для подстройки длины волны,
- линзы и объективы в системах фокусировки,
- волоконные вводы и микропозиционеры при сопряжении оптических каналов.

Механикой такие смещения не реализовать, поэтому используют пьезоэлементы.

Принцип работы
Основой служит обратный пьезоэффект: при подаче напряжения кристаллическая решётка пьезокерамики деформируется, и материал меняет свои размеры.

Ограничения пьезоэлементов
- Нелинейность - смещение не идеально пропорционально напряжению, что ограничивает точность позиционирования.
- Гистерезис - при увеличении и уменьшении напряжения ход отличается, снижается воспроизводимость.
- Ползучесть (creep) - после подачи напряжения смещение продолжает медленно изменяться.
- Температурная зависимость - характеристики дрейфуют при нагреве или охлаждении.
- Ограниченный ход - рабочие перемещения составляют десятки микрометров.

Как устроен MDT694B
Управление строится на микроконтроллере, который задаёт сигнал через ЦАП. Далее он поступает на каскады усилителей, масштабирующих уровень под выбранный диапазон напряжений. Для примера: при верхнем пределе 150 В коэффициент усиления составляет 15 В/В, при 100 В - 10 В/В, а при 75 В - 7,5 В/В.

Финальный каскад — высоковольтный операционный усилитель (PA341 Apex) в неинвертирующем режиме. Он принимает уже масштабированный сигнал и формирует стабильное выходное напряжение, достаточное для управления пьезоэлементом.

Контроллер может работать как источник постоянного напряжения или повторять внешний управляющий сигнал, что делает его полезным как для статической настройки оптики, так и для динамических сканирований.

P.S.
Забавно, что похожий драйвер я собирал ещё в 2022 году - тоже на PA341. Тогда думал, что можно заменить $25-усилитель на дешевый ОУ с «умощнённым» выходом на транзисторе и сэкономить $15. Но быстро понял: если речь идёт хотя бы о десятке устройств, время, потраченное на отладку самопального решения, перевешивает цену готового HV-ОУ.

P.S.2
Зацените, какое говнище делает Thorlabs и толкает это по ~$2000.

Несмотря на нехватку времени на свои проекты, этот ESC я всё-таки доделал. Теперь следующий этап - терморасчёт и моделирование радиатора.