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

Stabilizator LM78xx i tranzystor - spadek napięcia na wyj

mrc12 30 Maj 2009 15:41 6473 28
  • #1 30 Maj 2009 15:41
    mrc12
    Poziom 21  

    Witam, złożyłem bardzo prosty układzik z noty katalogowej LM-a. Na którym to tranzystor podłączony do LM daje możliwość pobrania większego prądu ze stabilizowanym napięciem. Zamiast tranzystora BD546 użyłem BD244C bo nie miałem innego pod ręką. gdy obciążam to prądem 5A to napięcie na wyjściu spada do 8V natomiast na LM7809 jest 9V. Gdy odłączę prąd i pozostawie wyjścia wolne jest piękne 9V na wyjściu. Co może być przyczyną takiego spadku. Po co jest ten rezystor ?


    https://obrazki.elektroda.pl/74_1242987882.jpg

    0 28
  • #2 30 Maj 2009 15:56
    any56
    Poziom 39  

    Tzn. na tym samm wyjściu są dwa różne napięcia?

    0
  • #3 30 Maj 2009 16:12
    VCR ELEKTRONIK
    Poziom 14  

    Jest to normalny tryb pracy tego ukladu, mozesz dac mocniejszy tranzystor to spadek bedzie mniejszy. Przy takim obciazeniu zawsze jakis spadek sie pojawi nawet na samych przewodach. Rezystor po przekroczeniu dopuszczalnego pradu dla Lm obciaza pradem tranzystor.

    0
  • #4 30 Maj 2009 16:17
    mrc12
    Poziom 21  

    a ten tranzystor może być dowolny NPN ?. Jak dobrać ten rezystor, dobiera sie go do tranzystora czy LM-a czy zależy to od tego i od tego?. Może od napiecia wejściowego.?

    0
  • #5 30 Maj 2009 16:18
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda

    Witam.
    Po przekroczeniu granicznego prądu obciążenia, zależnego od wartości R1 i wzmocnienia prądowego tranzystora napięcie wyjściowe będzie spadać - działa wewnętrzny układ ograniczania prądu stabilizatora 7809.
    Jeśli potrzebny jest większy prąd wyjściowy, należy zwiększyć wartość R1 (tylko ostrożnie, liczy się każdy ułamek oma :!: ).
    Pozdrawiam.

    ps. tranzystor ma być pnp. Rezystor niczego nie obciąża, tylko płynący przez niego prąd wejściowy stabilizatora wytwarza spadek napięcia otwierający tranzystor.

    0
  • #6 30 Maj 2009 16:29
    mrc12
    Poziom 21  

    Proszę o wyjaśnienie wzorów znajdujących się z lewej strony obrazka, bo nie rozumiem, co oznaczają użyte tam skróty. Skąd wziąć liczby do podstawienia?

    0
  • #7 30 Maj 2009 17:12
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda

    Proponuję, abyś nie zajmował się tymi wzorami, są one przybliżone i zawierają parametry, które mógłbyś określić tylko doświadczalnie dla konkretnych egzemplarzy podzespołów. Nie uwzględniają one również wpływu temperatury na prąd maksymalny (a tranzystor przy dużych prądach będzie się nagrzewał).
    Możesz jeszcze obejrzeć aplikacje LM317 i LM350 (więcej rozwiązań na zwiększanie prądu wyjściowego).
    Pozdrawiam.

    0
  • #8 30 Maj 2009 17:16
    andrzej lukaszewicz
    Poziom 38  

    Albo po prostu daj 3-4 takie układy równolegle ( z jednej serii) i problem jest rozwiązany za 6 zł...

    0
  • #9 30 Maj 2009 17:21
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda

    andrzej lukaszewicz napisał:
    Albo po prostu daj 3-4 takie układy równolegle ( z jednej serii) i problem jest rozwiązany za 6 zł...

    Tak się nie robi :!:
    Było już kilka tematów na tym forum, wyjaśniających - dlaczego.
    Można użyć rezystorów "wyrównujących" różnice między stabilizatorami, ale pogarsza to "jakość stabilizacji" (patrz: aplikacja LM350).
    Pozdrawiam.

    0
  • #10 30 Maj 2009 17:29
    mrc12
    Poziom 21  

    Bo chciałbym z takiego układu pobierać 5A czy to bezpieczne dla tranzystora w tej obudowie?. Jakiego konkretnie tranzystora mógłbym użyć by spokojnie wytrzymał taki prąd np przez kilka godzin, oczywiście z dużym radiatorem :)

    0
  • #11 30 Maj 2009 17:34
    Anonymous
    Użytkownik usunął konto  
  • #12 30 Maj 2009 17:45
    mrc12
    Poziom 21  

    dobrze a teraz pytanie co się stanie jak na wyjściu dam bezpiecznik 5A szybki i zrobie zwarcie?.

    I co się stanie jak coś strzeli np tranzystor lub LM czy poleci mi na wyjście napięcie wejściowe?.

    0
  • #13 30 Maj 2009 17:45
    andrzej lukaszewicz
    Poziom 38  

    Robie tak od bardzo dawna ( nawet do 10 szt.) i w praktyce nigdy nic niepokojącego nigdy sie nie wydarzyło.
    Oczywiście w teorii można roztrząsać minimalne różnice pomiędzy stabilizatorami, ale praktycznie jest to pomijalne, a źle zaprojektowany/zmontowany stabilizator z dodatkowym tranzystorem to bardzo duże zagrozenie dla podłączanego układu ( w wypadku uszkodzenia - zwarcia tranzystora)- przerabiałem ten temat kilka razy i stosuję ten "niepolecany'- dużo pewniejszy sposób.

    0
  • #14 30 Maj 2009 17:47
    Anonymous
    Użytkownik usunął konto  
  • #15 31 Maj 2009 16:49
    mrc12
    Poziom 21  

    elektrit napisał:
    Rónolegle do wyjścia dwie zenerki+ bezpiecznik.


    Hmm w jaki sposób te zenerki będa chronić przed wzrostem napięcia ?. I jak od zarcia.

    0
  • #16 31 Maj 2009 18:29
    elek555
    Poziom 37  

    andrzej lukaszewicz napisał:
    Robie tak od bardzo dawna ( nawet do 10 szt.) i w praktyce nigdy nic niepokojącego nigdy sie nie wydarzyło.
    Oczywiście w teorii można roztrząsać minimalne różnice pomiędzy stabilizatorami, ale praktycznie jest to pomijalne, a źle zaprojektowany/zmontowany stabilizator z dodatkowym tranzystorem to bardzo duże zagrozenie dla podłączanego układu ( w wypadku uszkodzenia - zwarcia tranzystora)- przerabiałem ten temat kilka razy i stosuję ten "niepolecany'- dużo pewniejszy sposób.

    andrzej lukaszewicz -oczywiście że w czasach gdy powtarzalność produkcji jest dobra -można sobie pozwolić na skok na skróty. Sam też to często stosuję i to w obu polaryzacjach. Jednak dla mniej doświadczonych dorzucę ostrzeżenie przed ruskimi wersjami 317 -bo te rozrzuty mają większe, choć są mocniejsze. Dla niedowiarków podaję link do strony gdzie takie niesłuszne produkty sprzedają sie bez zastrzeżeń klientów pod nazwami KDSN... http://www.nikomp.com.pl/cgibin/shop?show=UXK00#NAME
    Kiedyś równie niesłuszne było łączenie równoległe diod prostowniczych a dziś takie hybrydy siedzą w każdym mostku prostowniczym i nikt już się nie obraża. Po prostu technologia skręciła za praktyką.

    0
  • #17 02 Cze 2009 00:11
    Kozzi2
    Poziom 20  

    mrc12 napisał:
    elektrit napisał:
    Rónolegle do wyjścia dwie zenerki+ bezpiecznik.


    Hmm w jaki sposób te zenerki będa chronić przed wzrostem napięcia ?. I jak od zarcia.


    To proste, dajesz na wyjściu układu bezpiecznik, a za bezpiecznikiem, diode Zenera o minimalnie większym napięciu niż wyjściowe. Dopóki stabilizator będzie trzymał napięcie poniżej napięcia przewodzenia diody Zenera, nic się nie będzie dziać, lecz gdy ono wzrośnie (w przypadku uszkodzenia tranzystora lub stabilizatora), dioda Zenera zacznie przewodzić, co wymusi przepływ dużego prądu przez bezpiecznik.

    Pozdrawiam

    0
  • #18 02 Cze 2009 12:18
    Stary1952
    Poziom 33  

    elektrit napisał:
    Rónolegle do wyjścia dwie zenerki+ bezpiecznik.

    Jeszcze lepiej dioda zenera , tyrystor + bezpiecznik .
    Pozdrawiam .

    0
  • #19 02 Cze 2009 14:18
    marekzi
    Poziom 38  

    prezeswal napisał:
    Witam.
    Jeśli potrzebny jest większy prąd wyjściowy, należy zwiększyć wartość R1 (tylko ostrożnie, liczy się każdy ułamek oma :!: ).


    To nie tak. Aby uzyskać możliwość poboru większego prądu na wyjściu - należy zmniejszyć wartość R1.

    Tranzystor BD244C nie jest właściwy do obciążenia go 5A prądem - ma Icmax=6A, więc 5A to trochę za dużo, poza tym przy Ic=5A jego h21E spada nawet do wartości 10, czyli potrzebuje Ib=0,5A z czego wynika, że R1 musi mieć moc min. 1W a najlepiej 2W.
    Powodem spadku napięcia na wyjściu jest albo za duża wartość R1 (zmniejsz do 2,2ohm) albo za mała wartość napięcia na wejściu układu przy obciążeniu dużym prądem.
    Pamiętaj, że ze spadkiem wartości R1 zwiększa się prąd płynący przez układ 78xx i moc (ciepło) na nim tracona - układ wymaga radiatora tak jak i tranzystor. Już przy R1=3ohm i dla Iwy=5A prąd płynący przez 78xx wynosi ok.0,5A (a przez tranzystor ok. 4,5A), podczas gdy max. dopuszczalny prąd dla 78xx wynosi 1A, dla R1=2,2ohm prąd ten zbliży się do 1A.
    Należy zastosować tranzystor o większej mocy, większym dopuszczalnym prądzie Ic oraz większej wartości h21E dla Ic=5A - np. wspomniany wyżej BD250C.

    0
  • #20 02 Cze 2009 16:45
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda

    marekzi napisał:
    prezeswal napisał:
    Witam.
    Jeśli potrzebny jest większy prąd wyjściowy, należy zwiększyć wartość R1 (tylko ostrożnie, liczy się każdy ułamek oma :!: ).


    To nie tak. Aby uzyskać możliwość poboru większego prądu na wyjściu - należy zmniejszyć wartość R1.


    Nieprawda, jest dokładnie tak, jak napisałem :D
    Przy większej wartości rezystora tranzystor otwiera się przy mniejsze wartości prądu wpływającego do stabilizatora -> nie działa układ ograniczania prądu stabilizatora -> prąd wyjściowy układu może być większy ("dzięki" prądowi kolektora tranzystora).
    Jasne :?: :D
    Pozdrawiam.

    0
  • #21 02 Cze 2009 17:13
    marekzi
    Poziom 38  

    Nie będę się kłócił, ale początkującemu należy udzielać jasnych porad, bo narobi dymu i zniechęci się.
    Dodam tylko , że chyba się nie zrozumieliśmy.
    Cytuję:
    "Przy większej wartości rezystora tranzystor otwiera się przy mniejsze wartości prądu wpływającego do stabilizatora -> nie działa układ ograniczania prądu stabilizatora -> prąd wyjściowy układu może być większy ("dzięki" prądowi kolektora tranzystora). "
    Może to tylko ja nie mogętu znaleźć logicznego wyjaśnienia dlaczego niby zwiększenie wartości R1 miałoby zwiększyć obciążalność prądową, a moze dlatego, że tak to napisałeś?
    Zgadzam się, że tranzystor wcześniej się włączy - przy mniejszym prądzie układy scalonego - ale sumaryczny prąd tranzystora i układu będzie nawet mniejszy.
    Idąc tym tokiem rozumowania należałoby usunąć R1(r=nieskończoność) co dałoby max. obciążalność. Tylko jak będzie zasilany układ scalony?
    Zresztą wystarczy sprawdzić schematy aplikacyjne - im większy prąd zasilacza- tym mniejsze wartości owego opornika.
    Mam nadzieję, że teraz to już jest "Jasne :?::D".

    No i te "ułamki ohma" - ? a jakież to ma znaczenie? - R1 należy dobierać tak, aby układ scalony pracował na 10-50% swojej wydajności prądowej. W razie konieczności zamiast tranzystora daje się Darlington - scalony (tranzystor) albo budowany na elementach dyskretnych.

    Edit; - teraz dokładnie doczytałem i możesz mieć rację co do tego, że układ scalony pracuje w pobliżu max. wartości prądu. Typowa wartość Ube dla Ic=5A to ok. 1,5V co daje prąd płynący przez R1=ok.0,5A, zaś Ib może osiągnąć też 0,5A - w sumie przez układ płynąć może blisko 1A i moja rada o zmniejszeniu R1 jest krokiem w złym kierunku.
    Raczej należałoby tu zmienić tranzystor na taki o większej wartości h21E - czyli np. BD250C.

    Co do bezpiecznika i zwarcia; - pamiętam starą anegdotę:
    " tranzystor jest najlepszym (najszybszym) bezpiecznikiem, tylko dlaczego ma aż trzy końcówki?"
    To pochodzi z epoki tranzystorów germanowych, ale jest nadal aktualne. Żaden bezpiecznik topikowy nie zadziała skutecznie. Tylko elektroniczne ograniczniki prądu, ewent. połączone z takim bezpiecznikiem.
    Co do zabezpieczenia za pomocą bezpiecznika i diod zenera - nic z tego nie będzie; - jakie to musiałyby być diody zenera aby wytrzymać prąd ponad 5A?(a taki musiałby byc bezpiecznik) - nawet diody zenera o mocy 1W ( 5W z radiatorem) "odparują" przy taki prądzie a bezpiecznik będzie miał się dobrze. Tylko układ mierzący napięcie wyzwalający szybki tyrystor, który spali bezpiecznik. Można do tego tyrystora dołożyć układ mierzący pobór prądu (wykrywąjacy przeciążenie i zwarcie) - i tym samym uzyskać ochronę przed wzrostem napięcia i przed zwarciem.

    0
  • #22 02 Cze 2009 20:20
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda

    marekzi napisał:
    Nie będę się kłócił, ale początkującemu należy udzielać jasnych porad, bo narobi dymu i zniechęci się.
    Dodam tylko , że chyba się nie zrozumieliśmy.


    Edit; - teraz dokładnie doczytałem i możesz mieć rację co do tego, że układ scalony pracuje w pobliżu max. wartości prądu. Typowa wartość Ube dla Ic=5A to ok. 1,5V co daje prąd płynący przez R1=ok.0,5A, zaś Ib może osiągnąć też 0,5A - w sumie przez układ płynąć może blisko 1A i moja rada o zmniejszeniu R1 jest krokiem w złym kierunku.

    Tak dokładnie, to ty mnie nie zrozumiałeś (ja zrozumiałem doskonale to, co napisałeś :D ), a jak się czegoś nie rozumie, to wypada zapytać, a nie stawiać zarzuty :!:
    Rację mam we wszystkim, co napisałem (a nie tylko "może co do tego, ...." :!:

    Wzór nr 1 (z linka autora) po przekształceniu może będzie bardziej zrozumiały:
    Ic=β(Ireg -Ube/R1)
    gdzie:
    Ic prąd kolektora
    β - wsp. wzm. prądowego (h21e) stałoprądowy
    Ireg - prąd stabilizatora
    Ube - napięcie baza-emiter
    Jeśli to jeszcze mało, to mogę narysować symulację działania układu :D
    Pozdrawiam.

    ps. domyślam się, że raczej nie pokażesz choć jednej z aplikacji, o których wspomniałeś ?
    W twojej (skorygowanej) wypowiedzi chyba zabrakło słowa - "przepraszam" :|

    0
  • #23 02 Cze 2009 20:56
    Atreyu
    Poziom 22  

    Ja bym jednak polecał, zamiast tej zabawy z tranzystorem, użyć scalaka o większej wydajności prądowej, np LM338K (National Semiconductor) w trójwyprowadzeniowej obudowie TO-3. Ten scalak oferuje wszystkie możliwe zabezpieczenia i to bez kombinowania. Aplikacja tak samo prosta jak LM-317. W moim lokalnym sklepie z częściami kosztował 7 zł...

    0
  • #24 02 Cze 2009 21:21
    marekzi
    Poziom 38  

    Niekoniecznie masz tu rację, bo nie znasz wartości h21E tranzystora - jeśli wynosi ona ok.10 czy mniej - zapewne tak, masz rację. Ale równie dobrze h21E=20 i układ scalony nie ogranicza prądu ale brakuje po prostu napięcia wejściowego, bo zasilacz nie wyrabia przy obciążeniu. Zauważ, że nic nie wiemy o zasilaczu (napięcie biegu jałowego, napięcie pod obciążenie itp).
    W dodatku ja patrzę bardziej na schemat, gdzie jest wersja S - a ma ona prąd 2A - nie jest możliwe aby dla tej wersji "brakło"prądu (no chyba, że tranzystor ma betę=3).
    Pewny to ja jestem tylko tego, że umrę. Cała reszta, w tym i ten "problem" jest niewiadomą o różnym stopniu prawdopodobieństwa.
    Słusznie się domyślasz, bo szkoda mi czasu na szukanie, i jestem pewien że wiele takich aplikacji widziałeś, tylko jak się domyślam nie zwróciłeś na to uwagi. Ale sadzę, że wystarczy abyś wziął to "na logikę" - w stabilizatorze 0,5A na 78Lxx i BD136 ten opornik będzie miał ok. 10-20ohm, w stabilizatorze tym-powyżej (5A) - ma ok 3ohm, w stabilizatorze 20A na LM338 będzie miał 0,5-1ohm.

    Kolego mrc12; - a mierzyłeś napięcie na wejsciu stabilizatora przy obciążeniu go prądem 5A? - ile wynosi?
    Z czego ten stabilizator zasilasz?

    0
  • #25 02 Cze 2009 21:44
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda

    Uff :!: Ale kombinujesz :!:
    Mnie chodzi tylko o to, że zarzuciłeś mi złą poradę w konkretnym układzie z konkretnymi podzespołami: ja napisałem "zwiększyć rezystor", ty - wręcz przeciwnie - "zmniejszyć".
    Nie wymyślaj więc "nowych okoliczności w sprawie" :D.
    Tak to wygląda w symulacji dla dwóch wartości rezystora:
    Stabilizator LM78xx i tranzystor - spadek napięcia na wyj
    Stabilizator LM78xx i tranzystor - spadek napięcia na wyj
    Pozdrawiam.

    ps. a takiej aplikacji, o której pisałeś na pewno nie przegapiłem, bo ... jej po prostu nie ma :D

    0
  • #26 02 Cze 2009 22:31
    marekzi
    Poziom 38  

    Tak, udzieliłem złej porady, przedwczesnej, przyznaję bo nie doczytałem że ten tranzystor może mieć tak małą betę
    No ale co te symulacje udowadniają, pomijając już to że to inne podzespoły, nieznane h21E ( a ta wartość jest tu krytyczna) i jedna z nich pokazuje 1,77V na wyjściu? - zadziałało zabezpieczenie 78L08 (za małe Robc) bo niewłaściwie dobrano R1. W każdym z przykładów które podałem wyżej można uzyskać ten sam efekt stosując R1 mniejsze 5X (zbyt małe - przeciążenie układu) - ale jaki stad wniosek? Chyba taki, że celowo tu użyłeś 78Lxx aby udowodnić, że większa wartość R1 jest lepsza.
    Cytuję: "Tak to wygląda w symulacji dla dwóch wartości rezystora:" - nie "to" tylko coś zupełnie innego. To raczej mistyfikacja niż symulacja.
    Tak jak ja Ciebie nie zrozumiałem i nie doczytałem treści, tak teraz Ty -mnie;- jesteś pewien, że takich aplikacji nie ma. Może i nie ma, może są, ale chodzi o to co napisałem wyżej, bo czy konstruując takie stabilizatory zrobiłbyś to inaczej? Dałbyś tam oporniki 5x większe czy może 5x mniejsze (jak w swoich symulacjach)?
    Zresztą to tu naprawdę nie jest ważne - kolega mrc12 zgłosił problem i chyba wystraszony naszymi sporami boi się odpowiedzieć na moje pytania.
    Dodam jeszcze jedno: jaki układ zastosowałeś - zwykły 7809 czy 78S09?

    0
  • #27 03 Cze 2009 10:20
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda

    marekzi napisał:
    Tak, udzieliłem złej porady

    I to stwierdzenie kończy mój udział w temacie (pierwszy post pisałem, gdy był on w innym dziale :D ).
    Pozostałe twoje wątpliwości już wyjaśniłem (jeśli nie zrozumiałeś, to ... przeczytaj wszystko jeszcze raz :| )
    Pozdrawiam.
    ================================================================

    marekzi napisał:
    To raczej mistyfikacja niż symulacja.

    Według słownika:
    "mistyfikacja «celowe wprowadzenie kogoś w błąd przez nadanie czemuś pozorów prawdy;"

    Ponieważ jest to oszczerstwo, żądam od użytkownika "marekzi" odwołania tych słów i przeprosin na forum.

    0
  • #28 03 Cze 2009 19:26
    Atreyu
    Poziom 22  

    Ja dawno temu, w czasach produkcji zasilaczy do radiotelefonów CB, też użerałem się z podobnym problemem. Może ktoś na tym forum mnie zje na to co zaraz napisze ale trudno - doszedłem do wniosku że za pogorszeniem stabilności napięć w takim układzie stoi oporność złącza C-E tranzystora sterującego. Dlatego właśnie takie układy "wzmacniania" prądu stabilizatora scalonego należy traktować jako ciekawostkę niż użyteczne rozwiązanie. W typowym rozwiązaniu stabilizatora opartego na LM723 stosuje się pętlę dodatniego sprzężenia zwrotnego do kontroli napięcia wyjściowego. Tak jak napisałem wcześniej najprościej jest użyć wydajniejszego układu scalonego regulatora, jeżeli jednak chcesz się pobawić to zerknij na ten układ:

    Stabilizator LM78xx i tranzystor - spadek napięcia na wyj

    To niestety tylko screenshoot z symulacji układu ale nawet tam działał on poprawnie mimo że zawieruszyły mi się notatki określające dokładne wartości elementów. Do typowej aplikacji stabilizatora monolitycznego dodawałem prostą pętle sprzężenia zwrotnego regulującą potencjał masy stabilizatora. Uruchomienie tego regulatora polega na obciążeniu zasilacza prądem znamionowym i takim wyregulowaniu potencjometru R2 aby napięcie uzyskiwane z zasilacza było takie samo jak przy biegu jałowym. W tym wypadku udaje się osiągnąć znaczną poprawę stabilności napięcia kosztem nieznacznego odstępstwa wartości napięcia wyjściowego od wartości napięcia stabilizatora. Oczywiście schemat nie jest pełen - rysowałem go z pamięci. Trzeba uzupełnić go na pewno o pojemności odsprzęgające przy scalaku a także na bazie tranzystora Q2. W zaproponowanym rozwiązaniu po prawidłowym wyregulowaniu R2 powinieneś uzyskać stabilność napięcia wyjściowego w zakresie 500mA - 10A na poziomie 0,1 - 0,2V
    Pozdrawiam. . .

    0
  • #29 03 Cze 2009 20:02
    nikimis
    Poziom 10  

    dlaczego nikt z Kolegów nie powie wprost ze nie jest to rozwiązanie układowe niedopuszczalne do rzeczywistych zastosowań!!! jest tyle dobrych sprawdzonych rozwiązań zasilaczy 5A a my ty debatujemy jak wstawić deskę w przegniły płot by nie było widać dziury,...a pisanie jak minimalizować wady tego rozwiązania układowego nie ma sensu,... w naszej praktyce mieliśmy naprawdę wiele napraw sprzętu gdzie przyczyna był ten typ zasilacza... 8-O

    0