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

prostownik - problem z dobraniem elementów

16 Paź 2008 18:29 5949 32
  • Poziom 10  
    Witam wszystkich zapalonych konstruktorów!

    Chciałem zbudować prostownik do ładowania akumulatora samochodowego 12V 44Ah. Poszperałem trochę na forum i udało mi się znaleźć ciekawy pomysł. Problem mam taki, że nie mogę dobrać elementów, tak, aby wszystko grało.

    Zrobiłem sobie schemat w LTspice i przeprowadziłem symulację.
    prostownik - problem z dobraniem elementów

    a to co mi wyszło:
    prostownik - problem z dobraniem elementów

    z tego co wiem to to, że akumulator powinien być ładowany napięciem (13,8-14,4)V i prądem 4,4A. Teoretycznie prąd ten powinienem regulować przez R8, ale jeśli go zmienię choćby o 0,05ohma to prąd się zmienia o 1A. Jeśli chodzi o napięcie to nie wiem jak go mogę tutaj obniżyć. Jeżeli zmienię napięcie wejściowe z 18V na np. 16V to napięcie jest wtedy prawie ok., ale za to mam pulsację prądu, czyli coś takiego:
    prostownik - problem z dobraniem elementów

    Serdecznie pozdrawiam
  • Multimetr FlukeMultimetr Fluke
  • Poziom 32  
    Takie pytanie teoretyczne mam poco sobie utrudniasz życie??
    Najprostsze rozwiazanie czyli trafo z dowiniętym uzwojeniem pierwotnym i odczepami do tego mostek amperomierz i po zawodach. jak akuma leży w samochodzie i jedziesz nim 10 godzin to kto się przejmuje jaki ma prąd ładowania. Jeżeli akumulator jest sprawny i go nie zagotujesz dużym prądem to niema problemu może się ładować i 20 godzin
  • Poziom 10  
    utrudniam życie? może i trochę, a to z tego względu, że jestem pedantem...:P Wiem, że tak można zrobić prostownik dwupołówkowy, dorzucić kondensator dla filtracji i vuala (czy jak to się tam pisze). Chciałem zrobić po prostu coś ambitniejszego i udowodnić ojcu, że studia nie są tylko po to, żeby mieć papier...

    Czyli mam rozumieć, że te tętnienia w ogóle nie przeszkadzają i wszystko jest ok?
  • Pomocny post
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Cześć!
    Kondensator C1 nie ma chyba takiej pojemności :?: (20000uF)
    Rezystor R8 pracuje w gałęzi kontroli napięcia akumulatora (nie sądzę, aby tak mała zmiana jego wartości aż tak wpływała na prąd ładowania).
    O wielkości prądu ładowania decyduje - moim zdaniem - rezystor R4 (i zmiana jego wartości o ułamek ohma jest istotna).
    Za oscylacje odpowiadają - jak sądzę - kondensatory C1 i C2 - można poeksperymentować z ich wartościami, ale to, co widać - są to raczej tętnienia, a nie wzbudzanie się układu.
    W układzie darlingtona (Q4,Q5) stosowane są zazwyczaj rezystory B-E.
    Przy ładowaniu akumulatora "oscylacje" raczej nie przeszkadzają.
    Pozdrawiam
  • Poziom 10  
    też mnie ta pojemność trochę zadziwiła. Szczerze to nie wiedziałem, że można taki kondensator dostać:P. Muszę użyć elektrolitycznego, ale są trochę drogie. Jeśli podłącze równolegle 3 po 4700uF teoretycznie powinno wyjść to samo, a cena o wiele niższa :)

    Jeśli chodzi o ten rezystor. Oczywiście, że chodzi o rezystor R4, a nie o R8 (spojrzałem na nie ten schemat). Rozumiem, że będzie wydzielało się na nim dużo ciepła. Wg mojej boskiej symulacji płynie przez niego -4A, a napięcie względem masy wynosi ok 0.8V, więc 5W rezystor powinien wystarczyć, prawda? Muszę zastosować jeszcze jakieś chłodzenie?

    I jeszcze jedno, co to są te rezystory B-E? To jest rezystor między Emiterem 1. tranzystora, a Bazą 2. tranzystora?
  • Pomocny post
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Moim zdaniem - wystarczy pojemność 4700uF.
    Rezystor R4 może być 5W, będzie się oczywiście grzał, ale taki jego los :D
    Chłodzenia (radiatora) z pewnością wymaga tranzystor Q5 - możesz policzyć moc, jaka się w nim wydziela.
    Rezystory B-E z reguły stosuje się w obu tranzystorach układu darlingtona - popatrz na schemat zastępczy dowolnego takiego tranzystora (np. TIP122 - możesz go z powodzeniem zastosować zamiast pary Q4-Q5).
    Pozdrawiam
  • Poziom 37  
    Mytol napisał:
    utrudniam życie? może i trochę, a to z tego względu, że jestem pedantem...:P Wiem, że tak można zrobić prostownik dwupołówkowy, dorzucić kondensator dla filtracji i vuala (czy jak to się tam pisze). Chciałem zrobić po prostu coś ambitniejszego i udowodnić ojcu, że studia nie są tylko po to, żeby mieć papier...

    Czyli mam rozumieć, że te tętnienia w ogóle nie przeszkadzają i wszystko jest ok?


    czy na studiach nie wspominali ze ładowanie to tylko przenoszenie ładunku?
    masz go przenieść skutecznie i bezpiecznie dla akumulatora. Cała reszta jest niepotrzebna. Możesz ładować nawet samymi tętnieniami byle o jednym znaku. Liczą się coulomby a nie kolor kranika...
  • Pomocny post
    VIP Zasłużony dla elektroda
    elek555 napisał:

    czy na studiach nie wspominali ze ładowanie to tylko przenoszenie ładunku?


    To chyba zbyt daleko idące uproszczenie. Prowadzi do wniosku, że ten "ładunek" można by przenieść np. w ciągu 1 minuty, byle by odpowiednio dużym prądem :D
  • Multimetr FlukeMultimetr Fluke
  • Poziom 37  
    prezeswal napisał:
    elek555 napisał:

    czy na studiach nie wspominali ze ładowanie to tylko przenoszenie ładunku?


    To chyba zbyt daleko idące uproszczenie. Prowadzi do wniosku, że ten "ładunek" można by przenieść np. w ciągu 1 minuty, byle by odpowiednio dużym prądem :D

    masz rację -czytanie i cytowanie kawałka to zbytnie uproszczenie prowadzące do błędnego wniosku...
    ...ładunek trzeba przenieść skutecznie i bezpiecznie dla akumulatora!
  • Poziom 36  
    Można jeszcze zaoszczędzić na kondensatorze, stosując drugi mostek prostowniczy zasilający tylko układ sterujący, tam wrzucić kondensator 470uF-1000uF. Za mostkiem, przez który ma ładować się akumulator, kondensator w ogóle nie będzie potrzebny.
    Do symulacji ładowania akumulatora dorzuciłbym szeregową rezystancję (modelującą rezystancję wewnętrzną akumulatora), choć to nie załatwia sprawy do końca. Chyba, że rezystancja wewnętrzna jest już uwzględniona w modelu akumulatora, to nic nie mówiłem.
  • Pomocny post
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Tak wygląda moja symulacja:
    prostownik - problem z dobraniem elementów

    Zmieniłem wartość C3 ze wzgłędu na oscylacje (może to tylko symulator ?).
    Pomysł z drugim prostownikiem niczego - moim zdaniem - nie polepszy.
    Pozdrawiam

    ps. przebieg "B" to oczywiście prąd ładowania :D
  • Poziom 10  
    Oko, naniosłem poprawki. Przy napięciu z transformatora równym +-16V napięcie ładowania waha się (12,88-14,25)V, a prąd (50mA-4,15A).Teraz pozostaje kupić gadżety i zacząć to lutować :)

    Chciałem się jeszcze zapytać o kilka spraw czysto technicznych, mianowicie:
    1)na układ darlingtona mam założyć radiator?
    2)lepiej zlutować 4 diody prostownicze czy kupić gotowy mostek?
    3)nie ma znaczenia jaki wezmę transformator, czy ten z 3 odczepami czy z 2? Różnica jest tylko taka, że zamiast mostka będę musiał użyć 2 diod, prawda?

    To chyba na razie tyle, jakby co to znowu będę spamował :P
    wielkie dzięki za wskazówki!
  • Pomocny post
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Radiator - na pewno, trafo i prostownik - jak wolisz (pamiętaj o wielkościach prądu, mocy :D ).
    Cieszę się, że trochę pomogłem :D
  • Poziom 10  
    Jak powiedziałem, w razie "w" będę spamował...:P tak więc zakupiłem sprzęcik, ale mam pewien problem. Kupiłem amperomierz wychyłkowy, ale muszę dorobić sobie do niego bocznik. Nie wiem tylko za bardzo jaki to ma być. Podłączyłem do niego bateryjkę AAA 1.2V wskazówka natychmiast się wychyliła na maksa. Zakres jest 10A, ale z tego małego eksperymentu wynika, że jest na kilka mA... Szukałem w internecie, ale nie znalazłem żadnej dokumentacji do niego.
  • Pomocny post
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Cześć!
    Najpierw połącz w szereg z miernikiem potencjometr np.100k i dopiero taki "woltomierz" dołącz do bateryjki. Zmieniając wartość rezystancji potencjometru doprowadź do pełnego wychylenia miernika. Teraz, to już tylko prawo Ohma i znasz rezystancję miernika, jego zakres (np.100µA), a obliczenie rezystancji bocznika ... no to już "pryszcz" :D
    Pozdrawiam

    ps. trochę mnie niepokoi to napięcie trafa (+/-16V to daje 11.3V RMS). Nie za niskie :?:
  • Poziom 10  
    no właśnie jakoś starałem się sam do tego dojść biorąc sprawę na logikę, prawo łoma i zrobiłem tak:
    1)rezystancja miernika wynosi 11ohm (sprawdziłem multimetrem)), więc kiedy podłączyłem bateryjkę to I=ok.110mA
    2)podłączyłem więc szeregowo opornik 250ohm, żeby teoretycznie płynął prąd ok 5mA, wskazówka wychyliła się do wartości 5 ->wniosek miernik pokazuje wartość 1000 razy mniejszą niż ma na podziałce
    3)rozrysowałem sobie układzik i z prawa kirchoffa (czy jak to się pisze:P) policzyłem wartość prądu jaka musi przepłynąć przez bocznik, przy prądzie ze źródła równym 10A.
    4)liczyłem, liczyłem i wyszło mi, że bocznik musi mieć 1.6ohma, aby miernik był skalibrowany na 10A

    Dobrze to zrobiłem?

    Co do trafa to jeszcze go poszukuję. Nie wiem czy będzie za mało, zdałem się na symulację, a tam wystarczyło...ale symulacja symulacją, a życie życiem...a jaki byś zaproponował?
  • Pomocny post
    VIP Zasłużony dla elektroda
    11Ω podzielić przez 1000 = 0.011Ω :D
    Ja dałbym trafo 16V (RMS) , czyli amplituda ok.±23V
  • Poziom 10  
    tylko tyle? no tak, policzyłem tylko jaka musi być dla konkretnej wartości zasilania (liczyłem dla 14V), ale zonk :P
    Kolejny pkt na liście zakupów jest trafo 24V/4,5A...

    Jeszcze raz wielkie dzięki !:D
  • Pomocny post
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Mytol napisał:

    Kolejny pkt na liście zakupów jest trafo 24V/4,5A...


    24V ... ale czego, wartości skutecznej (RMS), pod obciążenim (jakim) :?:

    A jeśli chcesz samodzielnie wykonać bocznik, to poczytaj:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic6119.html
  • Poziom 10  
    trochę się zagubiłem, akumulator (12V 44Ah) mam ładować wartością skuteczną czy szczytową? trochę głupio to brzmi, ale nie wiem jak inaczej mogę to określić...

    1)Jeśli wartością szczytową to powinienem mieć trafo, które daje na wyjściu ok. +-16V wartości szczytowej (skuteczna ok.11V)

    2)Jeśli wartością skuteczną to trafo powinno dawać na wyjściu +-24V wartości szczytowej, wtedy wartość skuteczna wynosi ok 17V.

    To teraz, które rozwiązanie mam wybrać, żeby dobrze naładować ten akumulator?

    Bocznik jakoś wykombinuję, będzie to totalna partyzantka:P
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    Trafo - moim zdaniem - powinno być 16V RMS (tak, jak pisałem):
    prostownik - problem z dobraniem elementów

    Woltomierz MM0 pokazuje wartość skuteczną napięcia z trafa, a MM1 wartość średnią napięcia po prostowniku.
    A swoją drogą, to akumulator wcale nie musi być ładowany prądem 4A, wystarczy nawet 1A - wydłuży się czas ładowania, ale łatwiej zbudować taki prostownik, mniejsze wymagania co do mocy trafa (gabaryty :!: ), łatwiejsze chłodzenie tranzystora Q4.
    Pozdrawiam
  • Poziom 10  
    aha, teraz rozumiem :) muszę kupić transformator, który daje na wyjściu ok. 16V RMS na wyjściu albo ok. 22V szczytowe.
    Znalazłem na allegro trafo toroidalne 80VA (jak na moje niedoświadczone oko powinno dawać niecałe 4A)
    Oto obrazek:
    prostownik - problem z dobraniem elementów

    Może być coś takiego?
    A co do bocznika to skorzystałem ze wzoru R=ro(l/S). ro dla miedzi 1.7*10^-8, mam kabelka 2.5mm^2(wg jakieś tam tabeli powinien wytrzymać nawet 25A) rezystancja musi wyjść 0.011W więc długość tego kabelka wyszła mi 1.6m
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    Trafo powinno być OK. Gdyby się za bardzo grzało - zawsze możesz nieco zmniejszyć prąd ładowania :D
    Jeśli chodzi o bocznik amperomierza , to pamiętaj o temperaturowych współczynnikach rezystancji (profesjonalne boczniki wykonywane są - m.in. dlatego - ze specjalnych stopów). A długość drutu i tak będziesz musiał dobrać eksperymentalnie :D .
    Podobne zresztą problemy czekają Cię z rezystorem R4, chociaż będzie łatwiej (równoległe łączenie kilku rezystorów).
  • Poziom 10  
    Ok, w takim razie nie pozostaje mi nic innego jak zakupić to trafo:) Na politechnice uczą nas jak liczyć, korzystać ze skomplikowanych wzorów i twierdzeń, a nie jak eksperymentować :P Choć preferuję tą drugą metodę :P Jeśli chodzi o same elementy to już zakupiłem wszystko, nawet dostałem rezystor 0.2R 5W (porządny kawałek klocka), radiator wraz z wiatraczkiem mam ze starego PCta, myślę, że podoła z chłodzeniem TIPa 122 i R4. W zapasie mam jeszcze jeden, więc o chłodzenie się raczej nie martwię.

    Za to wszystko to jestem ci winien co najmniej flaszkę :P
    Pozdrawiam
  • Pomocny post
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Mam nadzieję, że to "ruszy" :D
    Nic nie jesteś mi winien - po to jest to forum (wystarczy przycisk: pomógł)
    Powodzenia
  • Poziom 10  
    Siemka! Mam kolejne pytanie natury technicznej...mianowicie dostałem dzisiaj ten transformator, ale ma trochę inne wyprowadzenia niż ten na zdjęciu powyżej. Moje pytanie jest następujące: które napięcie mam wziąć? 0-25V czy 0-20V?

    Chyba już wiem, nie wiem na ile można wierzyć tym symulacjom, ale wg LTSpice'a jednak lepsze będzie te 25V...
  • Pomocny post
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Cześć!
    Ja bym Ci radził rozpocząć próby jednak od niższego napięcia 20V (w danych trafa podawane są zwykle wartości skuteczne napięć, a nie amplitudy :D )
    Pozdrawiam
  • Poziom 10  
    Jeśli to są wartości skuteczne to wtedy mam problem z kondensatorem...kupiłem na 25V. Będę musiał zrobić próby z trafem na "sucho", podłączę jakąś dużą rezystancję i zobaczę co się z tego narodzi. Pójdę na uczelnie i skorzystam z tamtejszej aparatury, jest o wiele dokładniejsza niż mój domowy multimetr za 10zł...
  • Pomocny post
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Nie przesadzaj z tą dokładnością! Podłącz na wy 20V trafa dwie szeregowo połączone żarówki samochodowe (12W÷24W) i zmierz napięcie. Jeśli masz już diody (prostownik) to podłącz też kondensator (żarówki także!). Nawet, jeśli napięcie (stałe, na kondensatorze) przekroczy 25V, to przez czas pomiaru (a nawet dłużej :D ) nic się nie stanie.

    ps. Ja także używam cyfrowego multimetru za 10 zł.
  • Poziom 10  
    niestety nie posiadam aktualnie żarówek, więc zrobiłem tak: połączyłem opornik 64k (co by się nic nie popaliło) i na wyświetlaczu uzyskałem wynik 20V...ergo jest to wartość skuteczna.

    a co do tego kondensatora to muszę go wymienić tak czy siak, prawda?