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

Problem ze stabilizacja napiecia na wyjsciu lm358

przemo.t 08 Lip 2009 22:20 4061 19
  • #1 08 Lip 2009 22:20
    przemo.t
    Poziom 27  

    Witam
    Kit AVT 2757
    Mam problem z tym kitem....
    na wyjściu LM358 (U1A) napięcie jest OK, trzymie zadane.
    Napięcie to podawane jest na bazę BD911 przez rezystor 1k i tam już jest niecałe 6V przy obciążeniu żarówką 21W12V.

    Wnioskuję że na R11(1k) odkłada się za dużo napięcia, mierzyłem prąd pomijając LM358 podając napięcie bezpośrednio na bazę BD911, ten tranzystor potrzebuje 40mA żeby się dać max. wydaje się trochę dużo.
    Zmniejszyć R11 też chyba nie mogę bo przy włączeniu ograniczenia prądowego jest wyjście wzmacniacza jest zwierane do masy właśnie przez ten rezystor. Gdybym go pominąć LM358 mógłby się spalić.
    Napięcie nie przysiada, za mostkiem i na zasilaniu wzmacniacza jest cały czas ~18V, a na wyjściu BD911 mam max 6V

    Nie jestem dobry z układów analogowych wiec liczę na Wasza pomoc ;)
    Co może być powodem takiego zachowania?
    PS. układ ograniczenia prądowego póki co zdemontowany do testow.

    Poniżej schemat
    Problem ze stabilizacja napiecia na wyjsciu lm358

    [Na forum stosujemy polską czcionkę oraz przyjęte zasady pisowni. Proszę poprawić post. Mariusz Ch.]

    0 19
  • #2 09 Lip 2009 00:54
    Marcin_xx1
    Poziom 21  

    Możliwe ,że trafiłeś na bd911 z bardzo małym wzmocnieniem,
    można spróbować dodać tranzystor w układzie darlingtona z bd911.

    0
  • #3 09 Lip 2009 09:00
    twazny
    Poziom 26  

    Nie należy zmieniać R11.LM musi mieć ograniczony prąd wyjścia do 20mA ze względu na moc strat w najbardziej niekorzystnym przypadku (małe Uwyj -duży prąd).
    Na schemacie jest błąd.Powinien być darlington,lub 2 tranzystory w tym układzie.
    Niemniej zastosowany egzemplarz BD911 ma podejrzanie niską betę.
    Ogólnie BD911 ma tylko 3 zalety,Uce, cena i rodzaj obudowę.Poza tym same wady a jego wewnętrzna struktura jest gorsza od np BD285. Dziwi jego popularność bo nadaje się tylko do sterowania przekaźników itp.

    0
  • #4 09 Lip 2009 09:17
    przemo.t
    Poziom 27  

    Dzięki panowie na wskazówki, tak tez myęlalem żeby dać jakiś pośredniczący tranzystor.

    Skoro BD911 taki zły to może KD502 (zamiennik: 2N3055) bo akurat taki wygrzebałem w zbiorach.

    Co do pośredniczącego tranzystorka to może być jakiś NPN np bc547?

    Czy może szukać tranzystora w układzie darlingtona? Co polecacie? Prąd max 3A

    0
  • Pomocny post
    #5 09 Lip 2009 12:22
    Marcin_xx1
    Poziom 21  

    Jak darlington to na przykład tip142, jeżeli chcesz coś dodać
    do kd502 to ja polecam bd139.

    0
  • #6 15 Lip 2009 17:35
    przemo.t
    Poziom 27  

    Dzieki Marcin_xx1, użyłem TIP142 i regulacja napiecia działa ładnie choć między bazą a emiterem mam spadek ~2V przy obciążeniu 21W żarówką, jakieś 1.4A.

    Kolejny problem to ograniczenie prądowe. Wsadzone wszystko oprócz T2 (BC337), dioda mrugnie podczas podłączania obciążenia (wnioskuję że OK). Lutuje T2 na swoje miejsce i dioda świeci się, gdy przekraczane jest obciążenie świeci się mocniej jednak napięcie a co za tym idzie prąd nadal jest pobierany taki sam przez odbiornik.

    Znów muszę się do Was uśmiechnąć:) macie jakieś pomysły?

    0
  • #7 15 Lip 2009 19:29
    Marcin_xx1
    Poziom 21  

    Ta dioda nie może się zaświecać pod wpływem obecności t2
    coś z nim nie tak.

    Dodano po 27 [minuty]:

    A zabezpieczenie po prostu ma zatrzymać zwiększanie się prądu do pewnej wartości, więc na przykład przy zwarciu , gdy zabezpieczenie ustawione jest na 3A na tranzystorze wydzieli się około 3*U zasilania mocy.

    0
  • #8 15 Lip 2009 20:29
    przemo.t
    Poziom 27  

    Coś nie tak jest z całym tym KITem, najpierw BD911 okazał się niewłaściwy teraz ograniczenie prądowe nie działa jak trzeba.

    Doświadczalnie wsadziłem BC547 zamiast BC337, podziałał może z 10s po czym zaczął się zachowywać jak BC337.
    Teraz siedzi BD139 Ograniczenie działa jednak bardzo nieliniowo, do tego dioda od ograniczenia się świeci cały czas (ale ograniczenie działa)

    0
  • #9 15 Lip 2009 20:45
    Marcin_xx1
    Poziom 21  

    Z jakiego napięcia zasilasz ten układ?

    Dodano po 5 [minuty]:

    Spróbuj połączyć baze z emiterem t2 opornikiem kilkadziesiąt kilo omów.

    0
  • #10 15 Lip 2009 21:29
    przemo.t
    Poziom 27  

    Zasilam trafem 1x25V/3A
    Połączyłem bazę i emiter T2 przez 47K - bez zmian, dałem tez potencjometr 100k próbując dobrać jakąś wartość, i nic. Dioda nie świeci tylko kiedy odłączę obciążenie. Ograniczenie nieliniowe nadal...

    0
  • #11 15 Lip 2009 22:14
    Marcin_xx1
    Poziom 21  

    Cytat:
    nie łącz masy napięcia 5V z masa napięcia regulowanego bo zabezpieczenie na pewno nei zadziała

    heh przegapiłem fakt że te układy zasilane są z oddzielnego źródła.

    0
  • #12 16 Lip 2009 10:07
    twazny
    Poziom 26  

    Nie zgadzam sie z przedmówcą. Nie ma znaczenia gdzie umieszczony jest rezystor pomiarowy.Tutaj jest Ok. Problem jest prawdopodobnie związany z mocą strat T2 w najbardziej niekorzystnym przypadku.Po prostu tranzystory w pewnych warunkach się przegrzewają. BD 135,137,139 jako T2 powinien rozwiązać problem.

    0
  • #13 16 Lip 2009 13:11
    przemo.t
    Poziom 27  

    twazny napisał:
    BD 135,137,139 jako T2 powinien rozwiązać problem.


    Nie rozwiązuje (do końca), pisałem o tym wyżej.

    Wiem że układ ma źle poprowadzoną masę, wspominał o tym inny użytkownik tego KITu jednak nie pisze dokładnie co jest nie tak. Potwierdził to kolega Marcin_xx1.
    Dziś odseparuję masę wzmacniacza odpowiedzialnego za ograniczenie prądowe i zobaczymy jak będzie.

    0
  • #14 16 Lip 2009 15:16
    twazny
    Poziom 26  

    Rzeczywiście przegapiłem tego BD139. Masy wydaja się OK jeśli chodzi o logikę, a ich rozłączenie spowoduje brak odniesienia dla układu pomiarowego.
    Błąd może powodować LM358.W dobrym wykonaniu jego napięcie wyjściowe (pin 1 U2A) powinno przy braku obciążenia na wyjściu być bliskie zeru. Gorsze egzemplarze nie mogą zejść niżej niż 0.4-0.6V co już wystarcza do zadziałania tranzystora z diodą.Łatwo można temu zaradzić jak ktoś wcześniej proponował dając opornik pomiędzy bazą a emiterem T4 np. 4,7kiloom.
    Działanie tego jest proste.
    Na wyjściu U2B pin 7 masz napięcie wprost proporcjonalne do prądu wyjściowego , 1V/1A.Podpinaj różne obciążenia i sprawdź czy to pracuje.Np przy 0.5A ma być 0.5V itp.
    U2A porównuje to napięcie z ustawionym na P2.
    Jeśli je przekroczy na wyjściu U2A pin 1 zmieni się napięcie z około 0V na wyższe polaryzując T2 ograniczając prąd bazy darlingtona i przy okazji załączajac T4.

    0
  • #15 16 Lip 2009 16:50
    przemo.t
    Poziom 27  

    Oprócz R5 10k dałem jeszcze 47k na bazę T2 (BD139) układ zachowuje się o niebo lepiej. Regulacja ograniczenia jest płynna ale....
    Nie mogę zejść z ograniczeniem
    Na pin 2 U2 mam 15mV ale na pin 3 jest 120mV, ograniczenie działa ale jakby T2(BD139) nie był w stanie przejąć całego prądu bazy T5 (TIP142), do tego przy aktywnym ograniczeniu rezystor R11 (1k) grzeje się strasznie. Przecież nawet jeśli T2 zwiera go do masy a LM358 daje jakiś tam prąd to nie na tyle żeby go tak nagrzać...

    Na baze TIP142 idze jakies 120mV ale wychodzi 2,5V...
    Generalnie dziwny ten układ...

    0
  • #16 16 Lip 2009 20:32
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Ten układ to jest baaaaardzo dziwny i dziiiiwnymi zasadami projektowany, świetny do działu "Co tu nie gra?" w EdW

    0. Za takie "czytelne" rysowanie schematu to się powinno włóczyć końmi po majdanie 1!!

    1. Praca układu TL431 na przy dolnej granicy napięcia referencyjnego nie jest najlepszym pomysłem, bo sam układ ma rozrzut napięcia odniesienia od 2.44V do 2.55V (przy prądzie katody = 10mA) więc może się nie udać dostroić go do tych 2.55V

    2. Duży prąd układu TL431 jest nieadekwatny do obciążenia

    $$I(TL431)=(12V-2.55V)/300\Omega=31.5mA$$

    Prąd obciążenia:

    $$Iobc=\frac{2.55V}{3.33k}=0.765 mA$$

    Straty mocy

    P(TL431)=2.55V*31.5mA=80.3 mW

    P(R1)=I(TL431)^2*R1=297.7 mW

    przy zapotrzebowaniu

    P=U*Iobc=2.55V*0.765 mA=1.95 mW !!!!!

    3. Wzmacniacz pomiarowy prądu pracuje w zakresie nieliniowości wyjścia i wskazania poboru prądu przy niskich jego wartościach będą się miały nijak do rzeczywistości.

    Np. przy 50 mA prądu wyjściowego, spadek napięcia na R16 wynosi
    5 mV, teoretycznie po wzmocnieniu 10x mamy na wyjściu wzmacniacza napięcie 50 mV a to jest wciąż w granicach nieliniowej pracy tranzystora wyjściowego w układzie U2B.

    Aby ten układ pracował poprawnie, to na końcówce 4 tego wzmacniacza (zasilanie ujemne) powinno być napięcie ujemne względem masy układu (-5V na przykład), bo tak to dla małych prądów będą pokazywane głupoty.

    Dodatkowo wzmacniacz U2B powinien mieć regulowane wzmocnienie, by ustawić dokładny współczynnik przetwarzania uwzględniający tolerancję rezystora R16.

    4. Z powodów wymienionych w punkcie 3, źle będzie działało ograniczenie prądowe dla małych wartości prądu.

    5. Tranzystor BD911 ma duży rozrzut wartości wzmocnienie prądowego przy większych prądach, np. dla 0.5 A ma wzmocnienie od 40 do 250. Jeżeli trafimy egzemplarz o wzmocnieniu 40, to do bazy tranzystora będzie płynął prąd:

    $$Ib=\frac{500mA}{41}=12.195 mA$$

    Taki prąd musiałby wywołać na R11 spadek napięcia ponad 12V co zdegradowało by działanie układu.

    A przy większym prądzie emitera, beta tego tranzystora jeszcze maleje !!!

    6. Napięcie sprzężenia przez R10 pobierane z R16, powoduje zmniejszenie napięcia wyjściowego a nie jego zwiększenie, bo to jest ujemne sprzężenie zwrotne !!!

    Wzmacniacz U1A ma na wyjściu napięcie:

    Uwy=10*Uref-9*U16=10*Uref-9*Iwy*R16

    Zakładając Iwy=Uwy/RL

    $$Uwy=10*Uref-9*\frac{Uwy}{RL}*R16$$


    $$Uwy=10*Uref*\frac{RL}{RL+9*R16}$$

    Uref - napięcie z potencjometru P3 ustawiającego Uwy
    U16 - spadek napięcia na R16

    Czyli widać, że Uwy zależy od rezystancji obciążenia a nie powinno.


    7. Po zadziałaniu ograniczenia prądowego - U2A pracuje jako komparator (wyjście jest dwustanowe) to z układu robi się generator, bo





    a. Prąd wzrósł ponad ustawiony próg.
    b. Na wyjściu U2A pojawia się stan wysoki
    c. Tranzystor T2 nasyca się
    d. Wyłącza się T5
    e. Kondensator C8 zaczyna się rozładowywać przez obciążenie
    f. Po jakimś czasie określonym stałą czasu w układzie prąd wyjściowy spada na tyle, że komparator U2A się wyłącza.
    g. Wyłącza się T2
    h. T5 się włącza i doładowuje C8
    i. Idź do punktu a

    i na wyjściu mamy napięcie stałe z nałożonym przebiegiem piłokształtnym o amplitudzie zależnej od obciążenia plus grzejący się kondensator C8, bo pewnie ma duże ESR jak to kondensator pierwszy lepszy.

    Aby układ przechodził na stabilizację prądu to sprzeżenie od prądu powyżej wartości progowej musi być liniowe i redukować napięcie tak by prąd był stabilizowany na progu. Poniżej ustawionej wartości sprzężenie zależne od prądu znika i ukłąd stabilizuje napięcie.

    Do tego takie sterowanie przez T2 rozrywające stabilizujace sprzężenie zwrotne obejmujące tranzystor i U1A wzbudzaniem się układu na dziwnych częstotliwościach.

    8. Działanie histerezy od R21 znika jeżeli układ jest sterowany z wyjścia przetwornika C/A (mała rezystancja) co spowoduje, że na granicy przełączania przekaźnik może wariować.

    Tu powinna być tak ustawione, że np. przełączenie nastąpi z histerezą 1V.

    9. Sposób zapięcia niewykorzystanego wzmacniacza U1B nie świadczy o wiedzy projektującego.

    Takie wzmacniacze zapina się w układ wtórnika (wejście ujemne z wyjściem) a wejście nieodwracające łaczy się do masy.
    Jeżeli z jakichkolwiek powodów (np. zimne lutowanie) jedna z końcówek się odłączy od masy to w układzie pojawia się wzmacniacz zakłóceń o bardzo dużym wzmocnieniu i mogą się pojawić oscylacje grzejące ukłąd scalony (bo ten jeden wzmacniacz nagle dostaje życia).


    Jestem ciekaw czy ten układ był kiedykolwiek testowany czy też jest to praca teoretyczna ? ;)) A może to prawdziwy KIT :)


    Mówiąc ogólnie, mam przykre wrażenie, że wiele z prezentowanych w czasopismach układów a także sprzedawanych kitów nigdy nie była testowana i zasługuje na miano prawdziwego KITU (miałem okazję uruchamiać (a właściiwie walczyć z nimi), kilka takich KITÓW). Dla osoby znającej się na rzeczy, to jest jeszcze do przebrnięcia ale dla początkującego to przyczynek do zniechęcenia i wyrzucone pieniądze. :(

    0
  • #17 16 Lip 2009 23:40
    przemo.t
    Poziom 27  

    Paweł Es. Po prostu genialnie wszystko wyjaśniłeś i tym samym tylko mnie utrwaliłeś w tym że KIT powinien iść na złom.

    W opisie AVT zachwyca się, że użyli LM358 dlatego że ma super właściwość pracy z napięciami bliskimi zasilaniu (GND), a tu proszę, wcale tak pięknie nie jest.

    O grzaniu C8 chciałem już wcześniej wspomnieć i o tym że przy ograniczeniu prądowym zasilacz generuje a'la PWM. Podziwiam że wyczytałeś to tylko ze schematu :)

    W necie strasznie mało info na temat tego zasilacza, nie mam pojęcia czy ktoś go uruchomił i działa POPRAWNIE

    Myślę że nie ma sensu próbować uruchomić ten układ bo szkoda czasu i nerwów.
    Szukam w takim razie innej konstrukcji którą będę mógł wysterować z potencjometrów cyfrowych / DAC.

    Jeszcze raz dzięki za analizę układu

    0
  • #18 17 Lip 2009 01:26
    Marcin_xx1
    Poziom 21  

    marcin_xx1 napisał:
    nie łącz masy napięcia 5V z masa napięcia regulowanego bo zabezpieczenie na pewno nei zadziała


    heh, pomyłka, przegapiłem fakt że te układy zasilane są z oddzielnego źródła.
    Nie wiem jak wygląda płytka do tego ale ważne by masy odrębnych zasilaczy nie były ze sobą połączone przed opornikiem pomiarowym.

    0
  • #19 17 Lip 2009 08:12
    przemo.t
    Poziom 27  

    No i są :) dokładnie jak na schemacie, masy łączą się przez opornikiem pomiarowym :)
    Też to zauważyłem kombinując ze spadającym napięciem na wyjściu. Ale wtedy połączyłem za opornikiem tylko mase od U1 (stabilizacja / regulacja napięcia).
    Niestety większych zmian nie było. Zobaczę jeszcze co będzie jak zrobię tak jak mówisz bo generalnie przed opornikiem powinno być podłączone tylko wejście na wzmacniacz U2B pin 6.
    EDIT-----------------
    Połączyłem masę wszystkich układów za opornik pomiarowy. Teraz przed opornikiem pomiarowym jest tylko masa prosto z mostka i kond. filtrujących.

    W ogóle przestało działać ograniczenie prądowe.
    Tak teraz jak i przed zmianą łączenia masy dość mocno grzeje się stabilizator 12V (być może przez przekaźnik), co niepokoi to spadek napięcia na nim o 0,3V przy obciążeniu niecałe 300mA, a co za tym idzie spada także napięcie referencyjne z 2.55 na 2.30V
    Porażka ten KIT ;)

    0
  • #20 17 Lip 2009 19:47
    Marcin_xx1
    Poziom 21  

    Na wszelki wypadek rysunek.Czerwona krecha to jedyne połączenie między tymi układami.
    Dla św spokoju odłącz u3b i w jego miejsce wstaw oddzielny lm358 zasilany z tego zasilacza.
    Problem ze stabilizacja napiecia na wyjsciu lm358

    0