Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

ogranicznik prądu do regulatora napięcia

golot 09 Lip 2008 10:53 7354 8
  • #1 09 Lip 2008 10:53
    golot
    Poziom 10  

    Witam serdecznie

    Zajmuje się motocyklami weteranami i chciał bym zastąpić mechaniczny regulator napięcia elektronicznym własnej konstrukcji, schemat takiego mam, jednak nie posiada on ogranicznika prądu.

    W starych motocyklach występowały prądnice prądu stałego 6V, 45 ~ 60 W.
    Zabezpieczenie prądowe ma nie pozwolić pobrać prądu większego niż 8-10 A (fajnie jak by była regulacja), ma to być zabezpieczenie prądnicy przed uszkodzeniem gdy musi pracować np przy rozładowanym akumulatorze i włączonych światłach.

    W elektromechanicznym ograniczenie prądu działa w skrócie tak: duży pobór prądu powoduje otwarcie styku załączającego ładowanie, więc pobór prądu spadnie skutkiem czego styk się załączy, jak prąd znów wzrośnie styk się rozłączy i tak w koło. Oczywiście to w teorii a w praktyce ze starymi regulatorami to rożnie bywa.

    Prosił bym o jakiś schemacik prostego ogranicznika prądu (nie potrzeba mi stabilizacja napięcia ani prądu).

    znalazłem jakieś schematy na LM317 ale nie jestem pewien czy można by to użyć.
    Motocykle w których chcę to zastosować mają plus na masie ale to chyba niczego nie zmienia.

    wiem że są gotowe regulatory do nabycia do rożnych motocykli weteranów jednak nie wiem czy są w nich ograniczniki prądu, a poza tym chciał bym sam coś takiego zbudować - większa frajda niż kupić gotowca :)

    proszę o pomoc

    pozdrawiam Golot

    0 8
  • #2 09 Lip 2008 15:58
    k4be
    Poziom 31  

    golot napisał:
    schemat takiego mam, jednak nie posiada on ogranicznika prądu.
    Pokaż, może uda się przerobić.

    0
  • #3 09 Lip 2008 17:01
    golot
    Poziom 10  

    regulator wygląda tak:
    ogranicznik prądu do regulatora napięcia

    elementy:
    T1,T2 - dobrane z dużym zapasem mocy w celu bezpieczniejszych prób z doborem elementów
    D1 do D3 - zwykłe diody prostownicze.
    C1,C2 - 1000uF/16V
    R1 do R5- zmniejszają w istotny sposób wpływ prądów pasożytniczych Icb0.
    R1- 500 R2 do R5- 1k
    R6- 180 0,5W
    R7 - 50 0,25W
    R8- 75 1W R9- 82

    jest to działający regulator znaleziony w sieci
    jeśli można by go zmodernizować tak by miał ogranicznik prądu bardzo był bym zadowolony

    pozdrawiam Golot

    0
  • #4 10 Lip 2008 11:10
    kekon
    Poziom 17  

    Wbrew pozorom zrobienie takiego ogranicznika nie jest proste. Przedstawiony schemat da się przerobić, jednak będzie to wymagało sporo zmian; lepiej to zrobić od nowa.

    Cytat:
    znalazłem jakieś schematy na LM317 ale nie jestem pewien czy można by to użyć.


    Niestety nie da się, gdyż układ LM317 nie nadaje się do prądu większego niż 1..1,5A. Poza tym występuje na nim napięcie ok 2,4V więc będzie się na nim wydzielać spora moc; dodatkowo przy tak niskim napięciu zasilania w motocyklu (6V) spadek 2,4V do bardzo duża strata napięcia.

    Cytat:
    Prosił bym o jakiś schemacik prostego ogranicznika prądu (nie potrzeba mi stabilizacja napięcia ani prądu).


    Czy chcemy czy nie, układ i tak będzie działał jak stabilizator prądu gdy zacznie ograniczać. Układ mechaniczny z wyłącznikiem w zasadzie też działa jak impulsowe źródło prądowe.
    Zatem układ ogranicznika musi "symulować" mechaniczny wyłącznik - czyli po prostu będzie to tranzystor odłączający napięcie gdy prąd wzrośnie powyżej 10A i ponownie włączający, gdy prąd opadnie.
    Problem jednak polega na tym, że napięcie na przewodzącym tranzystorze musi być bardzo niskie, aby uniknąć strat napięcia ze względu na bardzo niskie napięcie w instalacji - 6V. Ze względu na bardzo duży prąd trzeba użyć kilku tranzystorów. Narysowałem naprędce taki układ ogranicznika. Prąd jest mierzony na rezystorach R1, R1. Przy prądzie 10A wystąpi na nim napięcie 0,2V co spowoduje zadziałanie komparatora i zwarcie i rozładowanie kondensatora 100n. To jednocześnie
    spowoduje włącznie tranzystorów BC857, BC847 i wyłączenie tranzystorów kluczujących T1, T2, T3. Ponowne włączeni nastąpi po pewnym czasie wyznaczonym przez kond. 100n i rez. R5. Zastosowanie stałej czasowej opóźniającej ponowne włączenie zapewnia że układ nie oscyluje na zbyt dużej częstotliwości pozostawiając odpowiednio długie czasy na pełne wyłączanie się tranzystorów.
    Jako rezystory pomiarowe muszą być zastosowane rezystory drutowe - i to z grubego drutu oporowego (o średnicy minimum 0,8 mm) inaczej spalą się.
    Dokładne ustawienie max. prądu można uzyskać dobierając rezystory R3 i R4.
    Przedstawiony układ to oczywiście tylko propozycja; w praktyce byc może trzeba będzie nieco zmienić niektóre elementy. Układ ten jest zmienioną wersją regulatora napięcia alternatora samochodów ciężarowych.

    0
  • #5 10 Lip 2008 13:38
    golot
    Poziom 10  

    dzięki za jasną odpowiedź i za schemat, spróbuję zbudować ten układ i dam znać jak działa
    ale jeszcze mam kilka pytań.

    kekon napisał:

    Niestety nie da się, gdyż układ LM317 nie nadaje się do prądu większego niż 1..1,5A. Poza tym występuje na nim napięcie ok 2,4V więc będzie się na nim wydzielać spora moc; dodatkowo przy tak niskim napięciu zasilania w motocyklu (6V) spadek 2,4V do bardzo duża strata napięcia.

    chyba rozumiem, nawet jak by lm317 sterował tranzystorem (tranzystorami) to układ taki będzie powodował za duże straty, tak?

    kekon napisał:

    Czy chcemy czy nie, układ i tak będzie działał jak stabilizator prądu gdy zacznie ograniczać. Układ mechaniczny z wyłącznikiem w zasadzie też działa jak impulsowe źródło prądowe.
    Zatem układ ogranicznika musi "symulować" mechaniczny wyłącznik - czyli po prostu będzie to tranzystor odłączający napięcie gdy prąd wzrośnie powyżej 10A i ponownie włączający, gdy prąd opadnie.

    właśnie takie coś mi wystarcza w zupełności

    kekon napisał:

    Problem jednak polega na tym, że napięcie na przewodzącym tranzystorze musi być bardzo niskie, aby uniknąć strat napięcia ze względu na bardzo niskie napięcie w instalacji - 6V. Ze względu na bardzo duży prąd trzeba użyć kilku tranzystorów. Narysowałem naprędce taki układ ogranicznika. Prąd jest mierzony na rezystorach R1, R1. Przy prądzie 10A wystąpi na nim napięcie 0,2V co spowoduje zadziałanie komparatora i zwarcie i rozładowanie kondensatora 100n. To jednocześnie
    spowoduje włącznie tranzystorów BC857, BC847 i wyłączenie tranzystorów kluczujących T1, T2, T3. Ponowne włączeni nastąpi po pewnym czasie wyznaczonym przez kond. 100n i rez. R5. Zastosowanie stałej czasowej opóźniającej ponowne włączenie zapewnia że układ nie oscyluje na zbyt dużej częstotliwości pozostawiając odpowiednio długie czasy na pełne wyłączanie się tranzystorów.


    rozumiem że przez odpowiedni dobór kondensatora 100n i rezystora R5 mogę sterować czasem do załączenia tranzystorów T1, T2,T3
    jak to robić, i czy będzie ewentualnie potrzeba?

    kekon napisał:

    Jako rezystory pomiarowe muszą być zastosowane rezystory drutowe - i to z grubego drutu oporowego (o średnicy minimum 0,8 mm) inaczej spalą się.

    przez nie będzie płynął cały prąd do instalacji jaki daje prądnica 60W czyli ok 10 A?
    kekon napisał:

    Dokładne ustawienie max. prądu można uzyskać dobierając rezystory R3 i R4.

    czyli mogę zastosować tak potencjometry ?
    kekon napisał:

    Przedstawiony układ to oczywiście tylko propozycja; w praktyce byc może trzeba będzie nieco zmienić niektóre elementy. Układ ten jest zmienioną wersją regulatora napięcia alternatora samochodów ciężarowych.

    ten schemat jest tylko ogranicznikiem prądu jak dobrze rozumiem, czy mogę go połączyć na jednej płytce razem z regulatorem którego szkic podałem wcześniej, lub innym?

    0
  • #6 10 Lip 2008 14:30
    kekon
    Poziom 17  

    Cytat:
    chyba rozumiem, nawet jak by lm317 sterował tranzystorem (tranzystorami) to układ taki będzie powodował za duże straty, tak?


    Dokładnie. Dodatkowo duża strata napięcia na tych tranzystorach.

    Cytat:
    rozumiem że przez odpowiedni dobór kondensatora 100n i rezystora R5 mogę sterować czasem do załączenia tranzystorów T1, T2,T3
    jak to robić, i czy będzie ewentualnie potrzeba?


    Właściwie nie będzie to konieczne. Dobierając te elementy mozna jednak tak ustawić czasy, aby były one takie same jak w oryginalnym mechanicznym wyłączniku (który de facto też ma określony czas włączenia i wyłączenia)

    Cytat:
    przez nie będzie płynął cały prąd do instalacji jaki daje prądnica 60W czyli ok 10 A?


    Tak, dlatego rezystor musi być bardzo wytrzymały. Przy prądzie 10A będzie się w nim wydzielać 2W. Nie jest to aż tak dużo ale ze względu na samą wartość prądu przekrój nie może być za mały.

    Cytat:
    czyli mogę zastosować tak potencjometry ?


    Można jak najbardziej ale może byc to kiepskie rozwiązanie. Potencjometr jest elementem mechanicznym i w związku z tym, że będzie pracował w ciężkich warunkach (silne drgania, kurz, brud, wilgoć) ulegnie szybko uszkodzeniu. Jeśli chcesz zastosować potencjometr - użyj dokładnego potencjometru 10-obrotowego. Jest on znacznie lepiej zabezpieczony od wpływu otoczenia.

    Cytat:
    ten schemat jest tylko ogranicznikiem prądu jak dobrze rozumiem, czy mogę go połączyć na jednej płytce razem z regulatorem którego szkic podałem wcześniej, lub innym?


    Tak. Nie analizowałem dokładnie tego szkicu ale układ tego ogranicznika co podałem pracuje z plusem na masie (układ regulatora też musi być tak zaprojektowany).

    Narysowałem lepszy układ. Można w nim płynnie regulować prąd w zakresie 0..12A potencjometrem P1. Będzie on łatwiejszy w uruchamianiu chociaż bez oscyloskopu może byc to trudne. Gdyby okazało się, że nie da się uzyskać prądu pomimo ustawienia na max. to trzeba do kond. C5 dolutować równolegle rezystor np. 10k i sprawdzić jaki wtedy będzie prąd. Gdy nadal za niski, wtedy rezystor trzeba zmniejszyć aż do uzyskania żądanego prądu (sądzę, że ten rezystor będzie i tak konieczny).
    Tranzystory T1..T3 są w obudowie SMD. Trzeba bardzo dobrze poprowadzić do nich ścieżki na płytce bo prąd jest wysoki.
    Symbol masy na schemacie dotyczy wyłącznie tego ogranicznika (nie wolno go dołączyć do masy motocykla która jest na plusie gdyż będzie zwarcie !). Polecałbym również wstawienie jakiegoś bezpiecznika w przewodzie zasilającym cały regulator (12..16A).

    Zapomniałem dodać na schemacie - rezystor R6 może być z zakresu 1..4,7k.

    0
  • #7 10 Lip 2008 15:55
    golot
    Poziom 10  

    dzięki za kolejny schemacik i szybką odpowiedź

    kekon napisał:

    Przy prądzie 10A będzie się w nim wydzielać 2W. Nie jest to aż tak dużo ale ze względu na samą wartość prądu przekrój nie może być za mały.
    ...
    Jeśli chcesz zastosować potencjometr - użyj dokładnego potencjometru 10-obrotowego. Jest on znacznie lepiej zabezpieczony od wpływu otoczenia.

    Narysowałem lepszy układ. Można w nim płynnie regulować prąd w zakresie 0..12A potencjometrem P1. Będzie on łatwiejszy w uruchamianiu chociaż bez oscyloskopu może byc to trudne. Gdyby okazało się, że nie da się uzyskać prądu pomimo ustawienia na max. to trzeba do kond. C5 dolutować równolegle rezystor np. 10k i sprawdzić jaki wtedy będzie prąd. Gdy nadal za niski, wtedy rezystor trzeba zmniejszyć aż do uzyskania żądanego prądu (sądzę, że ten rezystor będzie i tak konieczny).
    Tranzystory T1..T3 są w obudowie SMD. Trzeba bardzo dobrze poprowadzić do nich ścieżki na płytce bo prąd jest wysoki.
    Symbol masy na schemacie dotyczy wyłącznie tego ogranicznika (nie wolno go dołączyć do masy motocykla która jest na plusie gdyż będzie zwarcie !). Polecałbym również wstawienie jakiegoś bezpiecznika w przewodzie zasilającym cały regulator (12..16A).

    Zapomniałem dodać na schemacie - rezystor R6 może być z zakresu 1..4,7k.


    oki zrozumiałem wszystko (tak mi się wydaje :)

    jednak martwi mnie jedna rzecz
    pobór prądu przez elektroniczny regulator i ogranicznik prądu będzie większy niż w regulatorze mechanicznym. Mechaniczny pobiera podobno ok 300 mA. Nie ma możliwości jakoś zmniejszyć tego poboru prądu? Piszesz że rezystory pomiarowe 0,04 ohma wezmą 2 waty, przy zasilaniu 45 watowej prądnicy to według mnie sporo.

    pozdrawiam Golot

    0
  • #8 10 Lip 2008 17:11
    kekon
    Poziom 17  

    Układ ogranicznika będzie pobierał prąd ok. 20 mA. 2W wydzielane na rezystorze to nic w porównaniu ze stratami jakie są w samej instalacji motocykla i na mechanicznym wyłączniku.
    Można zmniejszyć tą moc zmniejszając rezystor ale wtedy pomiar prądu na tym rezystorze i zaprojektowanie płytki bardziej się skomplikuje. 2W przy 60W prądnicy to znikoma moc.

    0
  • #9 10 Lip 2008 17:35
    golot
    Poziom 10  

    Oki przekonałeś mnie i uspokoiłeś, zabieram się do budowy. Będę się starał zmieścić wszystko na jednej płytce (regulator z mojego posta i twój ogranicznik wersja druga). O efektach poinformuję.

    pozdrawiam Golot

    0