Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Kategoria: Kamery IP / Alarmy / Automatyka Bram
Montersi
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prostownik 12V 2-40A, rozruch

ukixx 13 Mar 2017 21:26 11028 19
  • Prostownik 12V 2-40A, rozruch

    W końcu przyszła pora na zaprezentowanie prostownika z rozruchem do 40A. Może te 40A nie jest wielkim osiągnięciem ale czasem i tyle potrafi wyciągnąć człowieka z opresji :) Prostownik powstał z wykorzystania części podzespołów z zasilaczy ATX, jednak jest nową i całkiem inną konstrukcją.

    Prostownik został wyposażony w pomiar i regulację prądu oraz pomiar napięcia. Miernik jaki użyłem został zaprezentowany w tym temacie: http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3313931.html Jeden kanał (zielona dioda) to pomiar napięcia, drugi (czerwona dioda) to pomiar prądu.

    Zakres regulacji prądu to od ok. 1.8A do ok. 41 A, napięcie ładowania ustawiłem na 15V. Prezentowane urządzenie składa się z dwóch przetwornic, głównej i pomocniczej dającej 15V do zasilania kontrolera i wentylatorów oraz 5V do zasilania miernika. Przetwornica pomocnicza (stand-by) została w takim stanie jak w zasilaczu ATX, z tą różnicą, że dla prostownika 15V dałem szeregowo dwie diody FR152 (przy jednej napięcie wynosi ok. 16V) oraz dla prostownika 5V zamiast diody 1N5822 dałem 1N5819.

    Przetwornicę główną zbudowałem wykorzystując kontroler TL494 (KA7500) oraz rdzenie z zasilaczy ATX. Transformator główny wykonałem na rdzeniu ERL35, uzwojenie pierwotne to 45 zwojów nawinięte dwoma drutami 0.6mm w trzech warstwach po 15zw, natomiast uzwojenie wtórne to 12 zwojów taśmą miedzianą 0.25x8mm w dwóch warstwach po 6zw. Także jedna połówka uzwojenia wtórnego znajduje się pomiędzy pierwszą a drugą warstwą uzwojenia pierwotnego, a druga połówka pomiędzy drugą a trzecią.
    Topologia przetwornicy głównej to półmostek, ale tranzystory mocy jakie zastosowałem to IRF740. Każdy z tranzystorów posiada osobny transformator sterujący wykonany na rdzeniu EE16, transformatory te mają przekładnię 1:1 i zostały nawinięte drutem 0.25mm po 40zw. każde uzwojenie.
    Prostownik wyjściowy został wykonany z użyciem diody MBR4060 oraz dwóch dławików na rdzeniach T106-52 w układzie podwajacza prądu. Dławiki nawinąłem licą z 11 drutów 0.5mm po 10zw. każdy, uzyskując dwa dławiki o indukcyjności 9.4µH oraz prądzie nasycenia rzędu 26A.
    W układzie regulacji prądu użyłem rezystora pomiarowego 1mΩ 2W, który służy również jako bocznik do miernika. Napięcie na rezystorze pomiarowym jest ujemne względem masy dlatego zastosowałem prosty przetwornik zbudowany ze wzmacniacza pomiarowego w układzie odwracającym, który daje na wyjściu sygnał napięciowy 0-5V ze stałą przetwarzania 1V/10A. Ścieżki prądowe wzmocniłem linką 2.5mm2 dodatkowo zalaną cyną.
    Przewody wyjściowe dałem o przekroju 6mm2 zakończając klamerkami. Ponieważ użyte klamerki są wykonane z żelaza to przewody przylutowałem jak najbliżej styku z klemami akumulatora oraz dałem mostki z linki 2.5mm2 między stronami klamerek.
    Obudowa pochodzi z zasilacza ATX, dla lepszego chłodzenia umieściłem obok siebie dwa wentylatory, radiator dla tranzystorów mocy wykorzystałem z zasilacza ATX, a ten do diody z chipsetu starej płyty głównej.
    Prostownik 12V 2-40A, rozruch Prostownik 12V 2-40A, rozruch Prostownik 12V 2-40A, rozruch Prostownik 12V 2-40A, rozruch

    A tu filmik co robi to cudo z podwójnie skręconym drutem żelaznym 0.8mm:

    Link

    Fajne!
  • #2 14 Mar 2017 10:53
    NIXIE_123
    Poziom 28  

    Ładnie ładnie. Dlaczego aż dwa trafa sterujące mosfetami? Czy nie boisz się, że przy jakimś przepięciu w sieci te tranzystory się spalą?

  • #3 14 Mar 2017 11:42
    ukixx
    Poziom 18  

    Jakoś nie mam przekonania do oddzielnego sterowania mosfetami za pomocą jednego trafa. W moim układzie napięcie rozmagnesowania każdego GDT wynosi -16V, przy jednym GDT będzie to +1.4V dla przeciwnego tranzystora. IRF740 mają 400V, tu nie będzie więcej jak 350V (dla ok 250V AC), a np. IRF840 mają większy Rdson. Poza tym bipolarne MJE13007 i MJE13009 też mają 400V i mimo tego występują w zasilaczach ATX, nawet są zasilacze z forwardem 1T i tranzystorem na 800V (tam tranzystor musi być na napięcie minimum 2x wyższe od zasilającego).

  • #5 15 Mar 2017 13:28
    lechoo
    Poziom 39  

    Witam, mam pytania do autora:
    1. Czego użyłeś (jakieś taśmy) do zaizolowania uzwojeń transformatora?
    2. Dlaczego w przetwornicy pomocniczej stabilizujesz napięcie z nieużywanego odczepu transformatora, a nie napięcie wyjściowe?

  • #6 15 Mar 2017 14:51
    ukixx
    Poziom 18  

    Ad 1.
    Uzwojenie wtórne pokryłem niebieską taśmą poliestrową z klejem, między uzwojeniem pierwotnym a wtórnym dałem taśmę poliestrową bez kleju ale pokryłem lakierem, a w końcach warstw uzwojenia pierwotnego użyłem dodatkowo taśmy kaptonowej.
    Ad2.
    Napięcie 5V z przetwornicy pomocniczej jest używane do zasilania miernika, ponieważ napięcie odniesienia ADC Vref=Vdd to do poprawnej pracy miernika potrzebuję stabilnego napięcia zasilania.

    HSWG napisał:
    Próbowałeś już uruchamiać na tym samochód? Mam obawy co do wytrzymałości elektroniki przy podłączeniu do akumulatora męczonego rozrusznikiem.

    Na tą chwilę robiłem testy z krążkiem przewodu OMY 3x1 (ok. 52m), układ projektowałem na 40A, jest ok 41.5A, a testy robiłem dla 46A i po kilkunastu sekundach tylko krążek zrobił się bardzo ciepły.

    A co ma do tego samochód :?: Rozrusznik pobiera 100-300A, prostownik nie da więcej jak 41.5A i podczas kręcenia rozrusznikiem jedynie napięcie spadnie do ok. 12V więc moc wyjściowa również spadnie.

  • #7 19 Mar 2017 07:59
    ogi8
    Poziom 10  

    Dla mnie 40A to mało. Około 200A trzeba żeby np. diesla odpalić. Silnik, który jest zasilany 12V, na rozruch potrzebuje sporo mocy. Mam miernik prądu stałego i przy zapaleniu wskazuje ok 300A łącznie ze świecami żarowymi, więc 40 A to jest nic w porównaniu do całości.

  • #8 20 Mar 2017 15:12
    ukixx
    Poziom 18  

    Wiem, że to mało ale i tyle potrafi dużo pomóc. Jak akumulator jest już słaby to te 40A zawsze go wspomaga, poza tym wystarczy podłączyć na kilka minut taki prostownik i akumulator częściowo się podładuje. W planach mam potworka 240A+20A, ma mieć 2 tryby pracy, czyli normalny do 20A i rozruch 260A, chociaż jak wszystko dobrze pójdzie to może pokuszę się o 280A :)

  • #9 20 Mar 2017 15:47
    marian1981.02
    Spec od sprzętu Unitra

    ukixx napisał:
    Na tą chwilę robiłem testy z krążkiem przewodu OMY 3x1 (ok. 52m), układ projektowałem na 40A, jest ok 41.5A
    Tak tylko ciągle to testujesz na zwarciu, a ciekawe czy będzie te 40A przy 15V ?

  • #10 20 Mar 2017 19:26
    ukixx
    Poziom 18  

    marian1981.02 napisał:
    ukixx napisał:
    Na tą chwilę robiłem testy z krążkiem przewodu OMY 3x1 (ok. 52m), układ projektowałem na 40A, jest ok 41.5A
    Tak tylko ciągle to testujesz na zwarciu, a ciekawe czy będzie te 40A przy 15V ?

    A umiesz liczyć :?: Najwyraźniej nie. Policz sobie spadek napięcia na miedzianym przewodzie 3mm2 (3x1mm2) o długości 52m (ok 0.3Ω) przy 40A to się przekonasz jakie to zwarcie.

  • #11 20 Mar 2017 19:40
    marian1981.02
    Spec od sprzętu Unitra

    Nie liczyłem. Ok 0,3*40=12. Niech Ci będzie, wierzę na słowo.

  • #13 21 Mar 2017 12:07
    lukiiiii
    Poziom 25  

    ukixx napisał:
    ... to może pokuszę się o 280A


    Kolega rozważył jakiś guzik na długim kablu czy coś w tym rodzaju do załączania tego dużego prądu-tylko podczas przekręcania kluczyka,a w innym przypadku akumulator nie nawali??

  • #14 21 Mar 2017 14:45
    ukixx
    Poziom 18  

    Nie potrzeba żadnego dodatkowego guzika. Alternator samochodowy nic takiego nie ma i wystarczy że jest ograniczenie napięcia, a akumulator i tak więcej jak 30-40A przez chwilę nie pociągnie pomimo alternatora 120A.
    Tu bo zgaszeniu silnika widać jak prąd spada do ok 15A pomimo nastawy na 40A. Poza tym ten projekt 260A będzie złożony z dwóch przetwornic i 20A ma być dostępne do napięcia ok 14.8-15V, a 240A ma być tylko do 13.6V więc wspomaganie będzie działało jedynie podczas kręcenia rozrusznikiem.

  • #15 21 Mar 2017 14:51
    piotr1eotlen
    Poziom 2  

    Według mnie projekt jak najbardziej ok.
    Jeśli jest ograniczenie na 15V to spokojnie można ustawić prąd na max i odpalać samochód. Jeśli ktoś ma wątpliwości to niech pomyśli jak działa alternator po odpaleniu samochodu. Poda 14,4V, prąd będzie bardzo wysoki w przypadku rozładowanego akumulatora.

    Rozruch na "pilocie" czy guziku potrzebny jest w sytuacji gdy urządzenie rozruchowe nie ma ograniczenia napięcia do 14-15V. Sam posiadam takie urządzenie które po włączeniu opcji rozruch podaje 19V dopóki nie pojawi się obciążenie z rozrusznika.

    Pytanie do autora czy może powiedzieć coś więcej o prostowniku wyjściowym głównej przetwornicy. Osobiście pierwszy raz widzę to rozwiązanie, wygląda bardzo elegancko.

  • #16 21 Mar 2017 16:52
    huhs
    Poziom 10  

    Do czego dokładnie służy i jak działa ten układ na tranzystorach Q12 i Q11?

  • #17 21 Mar 2017 17:15
    komatssu
    Poziom 27  

    huhs napisał:
    Do czego dokładnie służy i jak działa ten układ na tranzystorach Q12 i Q11?

    Zastępują one diody Zenera.

  • #18 21 Mar 2017 20:00
    Jawi_P
    Poziom 23  

    ogi8 napisał:
    Dla mnie 40A to mało. Około 200A trzeba żeby np. diesla odpalić. Silnik, który jest zasilany 12V, na rozruch potrzebuje sporo mocy. Mam miernik prądu stałego i przy zapaleniu wskazuje ok 300A łącznie ze świecami żarowymi, więc 40 A to jest nic w porównaniu do całości.


    Taki prostownik z rozruchem ma wspomagać odpalanie, a nie zastępować akumulator.
    W przeciwnym razie musiałbyś mieć prostowniki z trafem po 2kW.

  • #19 21 Mar 2017 22:15
    ukixx
    Poziom 18  

    piotr1eotlen napisał:
    Pytanie do autora czy może powiedzieć coś więcej o prostowniku wyjściowym głównej przetwornicy. Osobiście pierwszy raz widzę to rozwiązanie, wygląda bardzo elegancko.

    Też kiedyś długo się zastanawiałem widząc to rozwiązanie. Jest to tzw. podwajacz prądu (current doubler), jego praca polega mniej więcej na tym, że podczas przewodzenia klucza w tym samym czasie jeden z dławików jest ładowany, a drugi oddaje energię.

  • #20 22 Mar 2017 09:29
    komatssu
    Poziom 27  

    Zaletą tego rodzaju prostownika jest prostszy w budowie transformator, bez kłopotliwego (przy dużych mocach) odczepu. Wadą jest konieczność stosowania 2 dławików oraz kontrolera z trybem prądowym - aby zapewnić równy podział prądów na poszczególne dławiki.
    Dokładna analiza układu "current doubler" jest opisana np. tu: www.ti.com/lit/an/slua121/slua121.pdf

Szybka odpowiedź lub zadaj pytanie
Dziękuję Ci. Ta wiadomość oczekuje na moderatora.
 Szukaj w ofercie
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME