Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Relpol przekaźnikiRelpol przekaźniki
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Skomplikowany transformator do zasilacza laboratoryjnego

31 Aug 2009 16:53 4217 14
  • Level 10  
    Witam
    Elektroniką zajmuję się wyłącznie amatorsko, hobbystycznie, ale już od wielu, wielu lat, więc chyba posiadam jakieś doświadczenie.

    Ostatnio stwierdziłem, że przydał by mi się jakiś porządny zasilacz laboratoryjny. Jako że nie lubię kupować gotowców, poza tym mam inne ważne wydatki, postanowiłem sobie sam coś zmontować, a w zasadzie budować sukcesywnie.

    Tak się składa że wpadł mi w ręce sprawny transformator toroidalny o mocy ok. 400 W uzwojenia 4x12 V, po 100 W (tak napisano na obudowie , pewnie służył do jakiejś instalacji halogenowej). Trafo jest sprawne.

    Chciałbym się kogoś doświadczonego poradzić w następującej kwestii:

    Teraz jest jedna warstwa zwojów drutem fi 1.3 mm - trochę dziwne że na taki drut przypada ok 8 A... ale tak napisali na odbudowie zdemontowanego zasilacza. Nawinięte są 4 takie uzwojenia na 12V, pojedynczym drutem.


    1. Chcę nawinąć 2 uzwojenia do zasilacza symetrycznego 0-30V z licznymi odczepami na napięcia pośrednie. Elektronika odpowiednio przełączała by uzwojenia (przekaźniki, triaki), tak by przy niskich napięciach i dużym poborze prądu nie wydzielała się znaczna moc na elementach stabilizatora.

    2. Do tego trzecie uzwojenie na np. 5V i 12 V do zasilania układów TTL etc...

    3. Uzwojenie wysokonapięciowe na zakres 0-230 V, także z licznymi odczepami.
    Służyło by jako zasilacz do uruchamiania układów lampowych, wyświetlaczy VFD itp.

    Dodatkowo to uzwojenie mogło by posłużyć jako separacja galwaniczna. Odczepy co 10 lub 20V dajmy na to od 50 V wzwyż. Moc do 50 W.


    Czy istnieją jakieś szczególne przeciwwskazania przed konstruowaniem tak skomplikowanego transformatora ? Szczególnie chodzi mi o uzwojenia na wysokie napięcie.

    Jeśli chodzi o miejsce na uzwojenia, to rdzeń jest duży toroidalny i wydaje mi się że jest na to sporo miejsca ( z obliczeń ilości uzwojeń - ok 2 zwoje/V)

    Proszę o sugestie osób doświadczonych co do konstruowania czegoś takiego.

    Acha, nie koniecznie będę wykorzystywał pełną moc trafa (400W), być może nigdy nie przekroczę sumarycznego poboru mocy 200 W.

    Z góry Dziękuję :)

    /Tytuł - poprawiłem, proszę poprawić treść (reg. p.8.2, mod. prezeswal/.

    Poprawiłem, przepraszam za zbyt rozbudowane zdania, mam nadzieję że teraz jest lepiej.
    [Szkolenie 22.06.2021, g.9.30] Zabezpieczenia Internetu Rzeczy (IoT) programowe i sprzętowe. Zarejestruj się za darmo
  • Relpol przekaźnikiRelpol przekaźniki
  • Helpful post
    Level 38  
    Drut fi1,3 to stanowczo za mało dla prądu 8A. Być może nawinięto dwoma drutami fi1,3 - sprawdź.

    1.Warto, sam tak kiedys zrobiłem (przełączanie przekaźnikami - bo to dawno było) - ale musisz starannie zaprojektować i trafo (uzwojenia) i elektronikę aby elektronice nie zabrakło napiecia nawet przy spadku napiecia w sieci -10%; - należało by robić to stopniowo: projekt, wyliczenia, nawinąć pierwsze uzwojenie (do pierwszego odczepu) - odpalić stabilizator i sprawdzić, nastepnie dalsze odczepy.

    2. Można i tak, ale przyjdzie czas, że będziesz potrzebował nastepnych napięć regulowanych, a nie ustalonych np. 12V.
    Ja zrobiłem wtedy 2 zasilacze 0-50V/2A oraz +5V/2A, ale zaciski tych 2 zasilaczy 0-50V zrobiłem tak, że bardzo łatwo i szybko można je łączyć zewn. zworami w zasilacz ±0-50V, również niesymetrycznie (np. +10V, -15V), oprócz tego do tych zacisków można łatwo podłączać małe zewn. płytki z dalszymi zaciskami i podstwką do szybkiego montażu dowolnego układu 78xx albo 79xx skąd można czerpać dodatkowe napięcia dodatnie i ujemne w szeregu 5,6,8,9,10,12,15,18,24V (tylko trzeba mieć pod ręką takie układy).
    3. Można, ale.... tu jest kłopot (natury BHP?), bo trafo toroidalne z natury rzeczy jest bezkarkasowe, a uzwojenie cienkim drutem i o wysokim napięciu będzie narażone na duże naciski (cieżar).
    To jest możliwe, ale trzeba to mieć na uwadze przy nawijaniu (dobra, gruba izolacja między uzwojeniami, gruba aby "wyprostować" nierówności poprzedniego uzwojenia) i przy mocowaniu trafa, staranne nawijanie mimo cienkiego drutu.
  • Relpol przekaźnikiRelpol przekaźniki
  • Level 10  
    marekzi wrote:
    Drut fi1,3 to stanowczo za mało dla prądu 8A. Być może nawinięto dwoma drutami fi1,3 - sprawdź.


    Jest pojedynczym drutem 1.3 - dziwne, na obudowie (zwykła ekeltroniczna plastikowa) była naklejka firmowa i parametry 4x100 W. Uzwojenia mierzyłem i mają po 12 V.


    marekzi wrote:

    1.Warto, sam tak kiedys zrobiłem (przełączanie przekaźnikami - bo to dawno było) - ale musisz starannie zaprojektować i trafo (uzwojenia) i elektronikę aby elektronice nie zabrakło napiecia nawet przy spadku napiecia w sieci -10%; - należało by robić to stopniowo: projekt, wyliczenia, nawinąć pierwsze uzwojenie (do pierwszego odczepu) - odpalić stabilizator i sprawdzić, nastepnie dalsze odczepy.


    Czyli prace muszę zacząć raczej o stabilizatora, a potem nawijanie trafo :)

    Uzwojenie na 5 i 12 V sobie daruję w takim razie.

    marekzi wrote:

    3. Można, ale.... tu jest kłopot (natury BHP?), bo trafo toroidalne z natury rzeczy jest bezkarkasowe, a uzwojenie cienkim drutem i o wysokim napięciu będzie narażone na duże naciski (cieżar).
    To jest możliwe, ale trzeba to mieć na uwadze przy nawijaniu (dobra, gruba izolacja między uzwojeniami, gruba aby "wyprostować" nierówności poprzedniego uzwojenia) i przy mocowaniu trafa, staranne nawijanie mimo cienkiego drutu.


    No właśnie to BHP mnie martwi... Co do izolowania to sobie poradzę, zresztą drut 0.3 mm taki cienki nie jest więc chyba wytrzyma obciążenie. Trzeba jakieś 440 zwojów.

    To uzwojenie to chyba jednak musiało by być w "środku" pomiędzy pierwotnym a uzwojeniami niskonapięciowymi ?

    Dzięki za odpowiedź
  • Level 39  
    Według mnie ten transformator bardzo dobrze nadaje się do budowy zasilacza 2x 0-25V . wykorzystujesz po dwa uzwojenia na stabilizator , odczep po 12V wykorzystasz do redukcji mocy traconej przy niskich napięciach (przełączanie przekaźnikiem).
  • Level 10  
    tos18 wrote:
    Według mnie ten transformator bardzo dobrze nadaje się do budowy zasilacza 2x 0-25V . wykorzystujesz po dwa uzwojenia na stabilizator , odczep po 12V wykorzystasz do redukcji mocy traconej przy niskich napięciach (przełączanie przekaźnikiem).


    Taką miałem pierwotnie koncepcję ale:

    1. Przy założeniu 100 W na jedno uzwojenie 12 V, mamy natężenie prądu 8.33 A. Dla drutu fi=1.3 mm przekrój to ok 1.32 mm2, co daje gęstość prądu dochodzącą do 6.3 A !
    Z tego co czytałem maksymalne gęstości przyjmuje się na poziomie 3.5 - 4 A (dla trans. toroidalnych).

    Czyli to trafo to chyba jakaś fuszerka ;), a przynajmniej jego zakładane parametry.

    Dla niższych napięć nawijał bym podwójnym drutem, by zachować jakieś rozsądne parametry maksymalnych gęstości prądu.

    2. Napięcia 0-25 V nieźle, ale 0-30V lub wyżej to jeszcze lepiej :)

    3. Czasem trzeba wyższego napięcia o niewielkim natężeniu np. by zasilić układ lampowy, przetestować VFD itp...

    Z drugiej strony jednak, jak coś jest zbyt skomplikowane to i większe prawdopodobieństwo awarii...
  • Helpful post
    Level 39  
    Kiedyś miałem w planach budowę zasilacza do wszystkiego ... w praktyce okazało się że dwa oddzielnie regulowane napięcia w zdecydowanej większości przypadków wystarczają.
    Jeżeli zastosujesz dwa oddzielne tory zasilacza to będziesz mógł połączyć je szeregowo uzyskując 0-50V.
  • Level 10  
    tos18 wrote:
    Kiedyś miałem w planach budowę zasilacza do wszystkiego ... w praktyce okazało się że dwa oddzielnie regulowane napięcia w zdecydowanej większości przypadków wystarczają.
    Jeżeli zastosujesz dwa oddzielne tory zasilacza to będziesz mógł połączyć je szeregowo uzyskując 0-50V.


    Ok, trochę mnie przekonałeś, i to uzwojenie wysokonapięciowe sobie póki co daruję, ale to co jest teraz zmienię, bo naprawdę mam poważne wątpliwości co do tej grubości drutu.
  • Level 39  
    Jeśli decydujesz sie na przewijanie transformatora(ja starał bym się wykorzystać to co mam) to proponuję nawinąć uzwojenia na wyższe napięcie by uzyskać 2x 0-30 V - zastanowił bym się też nad większą ilością odczepów np 3 - większa kontrola nad mocą traconą co przy zasilaczu tej mocy nie jest bez znaczenia. Nawinął bym jeszcze dwa oddzielne uzwojenia po 12V 1A dla zasilania układów sterowania zasilaczem (większość stabilizatorów działających od zera V potrzebuje dodatkowego napięcia), wentylatorów itp.
  • Level 10  
    tos18 wrote:
    Jeśli decydujesz sie na przewijanie transformatora(ja starał bym się wykorzystać to co mam) to proponuję nawinąć uzwojenia na wyższe napięcie by uzyskać 2x 0-30 V - zastanowił bym się też nad większą ilością odczepów np 3 - większa kontrola nad mocą traconą co przy zasilaczu tej mocy nie jest bez znaczenia. Nawinął bym jeszcze dwa oddzielne uzwojenia po 12V 1A dla zasilania układów sterowania zasilaczem (większość stabilizatorów działających od zera V potrzebuje dodatkowego napięcia), wentylatorów itp.


    Co do wykorzystania tego co mam to już dwa uzwojenia odwinąłem gdyż:

    - trafo było przyklejone do obudowy jakimś czarnym, gumowatym silikonem który pozostał na uzwojeniach - nie podobało mi się to

    - osłonki izolacyjne na końcówka wtórnego były sparciałe i kruszyły się

    - mimo że transformator działał chciałem sprawdzić czy nie ma jakiś śladów po przeciążeniu na izolacji uzwojenia pierwotnego - jest ok prawie jak nowy

    - no i ta grubość drutu.
    Przy ilości uzwojeń 27 zw na 12 V - ręczne nawijanie nie jest raczej wielkim koszmarem :) - poza tym proste zajęcia mnie odstresują :)

    Sugestia 3-4 odczepów - tak właśnie myślałem zrobić, muszę jednak policzyć jakie napięcia będą optymalne.
    Zresztą przed nawijaniem, zacznę od zbudowania 1-kanału stabilizatora, wtedy lepiej dobiorę napięcia odczepów, uwzględniając spadki napięć na oporach uzwojeń, wahania napięcia w sieci etc...

    Co do napięć pomocniczych , to zastanawiam się czy raczej nie dać osobnego małego trafo,

    A może to wszystko przerost formy ...
  • Level 38  
    Coś z tą średnicą drutu/mocą trafa jest nie tak.
    Ale i tak ten drut wystarczy ci do ok. 5A - za mało?
    chemik512 wrote:
    To uzwojenie to chyba jednak musiało by być w "środku" pomiędzy pierwotnym a uzwojeniami niskonapięciowymi ?

    Tak, uzwojenie wysokonapięciowe można by nawinąć jako drugie (po sieciowym) - wówczas ten problem o którym pisałem minimalizuje się. Tyle, że wtedy wzrasta ci średnia długość zwoju uzwojenia niskonapięciowego, i rezystancja wewnętrzna również, a także średnie starty mocy i ciepło wydzielane przez najczęściej używane uzwojenie. A uzwojenie wysokonapięciowe wykorzystywał będziesz rzadko.
    Coś za coś - ja nawijałbym jednak wysokonapięciowe na wierzchu.
    chemik512 wrote:
    Czyli prace muszę zacząć raczej o stabilizatora, a potem nawijanie trafo

    Niekoniecznie, policz to tylko dobrze, (pamiętam tylko, że na najniższym odczepie trafa miałem wyższe napięcie niż na następnych - przykładowo- bo nie pamiętam dokładnie - n1=13V, n2=10V, n3=10V...) a jeśli potem napięcia z odczepów będą różnić się od założeń (byle nie za wiele) - skorygujesz to odpowiednim "programem" przełączania odczepów.
    Ilość odczepów - to zależy od bilansu mocy (jaki prąd max.?), jakie radiatory - wymiary zasilacza? Ja dla 0-50V/2A miałem chyba 4 uzwojenia, moc tracona na 2 szt 2N3055 bez nadmuchu.
    Dużo też zależy od tego, jak zrealizujesz ten "program", bo u mnie było to zrobione na Isostatach, które jednocześnie zadawały napięcia w elektronice i sterowały przekaźnikami (25 lat temu, ale działa do dzisiaj niezawodnie)
    tos18 wrote:
    ...w praktyce okazało się że dwa oddzielnie regulowane napięcia w zdecydowanej większości przypadków wystarczają.

    I to jest prawda, ale tych "przypadków będących w zdecydowanej mniejszości" było jednak tyle, że z czasem zaczęła mnie drażnić potrzeba dobudowywania różnych zasilaczy na pająku. No bo jak to jest - mam porządny zasilacz i pająki potrzebne? - płytka z grubego laminatu z podstawkami pod 78xx/79xx - montaż na zaciskach i włożenie 78xx/79xx trwa minutę - i mamy następne 2 zasilacze.
    Jeśli dużo robisz coś na jednym napięciu - zrób sobie taki zasilacz - jak ja +5V/2A (robiłem wtedy sporo na TTL).
    Osobne trafo dla napięć pomocniczych to rzeczywiście przerost...
  • Level 39  
    Odpuścił bym wysokonapięciowe
    - VFD - i tak w docelowym układzie będziesz stosował jakąś przetwornicę
    - lampy elektronowe - jeśli chcesz iść w tym kierunku pomyśl o budowie zasilacza anodowego z dedykowanym napięciem 6,3V dla żarzenia lamp.
    Natomiast bardzo poważnie rozważył bym [ukłony dla kolegi marekzi] nawiniecie uzwojenia 8V 2A dedykowanego pod 78S05 dla oddzielnego napięcia 5V - wszechobecne mikrokontrolery ciągle używają tego napięcia.
  • Level 10  
    marekzi wrote:
    Coś z tą średnicą drutu/mocą trafa jest nie tak.
    Ale i tak ten drut wystarczy ci do ok. 5A - za mało?

    Prąd 5 A to dużo, ale dla przykładu przy 12V 5A to 60W, trafo ma 400 W, licząc nawet z marginesem 300 W, to wykorzystane zostanie 1/5 możliwości... - zostaje świadomość niepotrzebnego balastu :). Gdybym kupował zdecydowanie bym wziął mniejsze....

    marekzi wrote:

    Tak, uzwojenie wysokonapięciowe można by nawinąć jako drugie (po sieciowym) - wówczas ten problem o którym pisałem minimalizuje się. Tyle, że wtedy wzrasta ci średnia długość zwoju uzwojenia niskonapięciowego, i rezystancja wewnętrzna również, a także średnie starty mocy i ciepło wydzielane przez najczęściej używane uzwojenie. A uzwojenie wysokonapięciowe wykorzystywał będziesz rzadko.
    Coś za coś - ja nawijałbym jednak wysokonapięciowe na wierzchu.


    Jeśli wolno tak robić, to rozwiązuje mój problem, bo wtedy wysokonapięciowe zawsze można dodać w późniejszym terminie... Tylko czy tak w ogóle wolno robić ?...

    marekzi wrote:

    Dużo też zależy od tego, jak zrealizujesz ten "program", bo u mnie było to zrobione na Isostatach, które jednocześnie zadawały napięcia w elektronice i sterowały przekaźnikami (25 lat temu, ale działa do dzisiaj niezawodnie)


    Dobre rozwiązanie, bo mało skomplikowane, być może na początek też tak zrobię.

    marekzi wrote:

    Jeśli dużo robisz coś na jednym napięciu - zrób sobie taki zasilacz - jak ja +5V/2A (robiłem wtedy sporo na TTL).
    Osobne trafo dla napięć pomocniczych to rzeczywiście przerost...


    Ja to liczę tak: 8 wyśw. 7seg+kropka (20 mA na diodę) potrzebuję ok 1.2 A (wiem że 7 seg to już przeżytki, ale ja je lubię) , ttl-ki też nie mało zużywają, rozbudowany układ i może być problem.

    Z drugiej strony można zawsze użyć zasilacza PC/AT - tak właśnie teraz robię. Tyle, że nie ma regulacji/zabezpieczenia prądu, a taki zasilacz PC to ma jednak wydajność. Zresztą dlatego zdecydowałem się na zasilacz laboratoryjny, potrzebuję mieć możliwość ograniczenia prądu... dla testowanego układu. Zależy mi też na czymś co daje małe zakłócenia, bo w planach mam parę projektów na dość czułe urządzenia...

    Z tym osobnym trafem to chodziło mi o to że pracuje niezależnie od głównego...
  • VIP Meritorious for electroda.pl
    Przenoszę z "Układy elektroniczne DIY pomysły, problemy".
  • Level 38  
    chemik512 wrote:
    marekzi wrote:
    Coś z tą średnicą drutu/mocą trafa jest nie tak.
    Ale i tak ten drut wystarczy ci do ok. 5A - za mało?

    Prąd 5 A to dużo, ale dla przykładu przy 12V 5A to 60W, trafo ma 400 W, licząc nawet z marginesem 300 W, to wykorzystane zostanie 1/5 możliwości... - zostaje świadomość niepotrzebnego balastu :). Gdybym kupował zdecydowanie bym wziął mniejsze....

    Pisałem to w sensie wykorzystania starego drutu do nowo-nawijanego uzwojenia.
    chemik512 wrote:
    Jeśli wolno tak robić, to rozwiązuje mój problem, bo wtedy wysokonapięciowe zawsze można dodać w późniejszym terminie... Tylko czy tak w ogóle wolno robić ?...

    Tyle piszesz o tym czy wolno tak robić, że zaczynam wątpić już we własne zdanie:D
    Najwyżej koledzy mnie wyprostują - ja oprócz wcześniej wspomnianych problemów innych nie widzę, a i one są do pokonania. Zasad też tu żadnych nie złamiesz.
    chemik512 wrote:
    Ja to liczę tak: 8 wyśw. 7seg+kropka (20 mA na diodę) potrzebuję ok 1.2 A (wiem że 7 seg to już przeżytki, ale ja je lubię) , ttl-ki też nie mało zużywają, rozbudowany układ i może być problem.
    Z drugiej strony można zawsze użyć zasilacza PC/AT - tak właśnie teraz robię. Tyle, że nie ma regulacji/zabezpieczenia prądu, a taki zasilacz PC to ma jednak wydajność. Zresztą dlatego zdecydowałem się na zasilacz laboratoryjny, potrzebuję mieć możliwość ograniczenia prądu... dla testowanego układu. Zależy mi też na czymś co daje małe zakłócenia, bo w planach mam parę projektów na dość czułe urządzenia...

    Potrzebujesz więcej niż 2A? - a jaki to problem? - nawet na 7805 z dodatkowym tranzystorem(ami) to zrobisz od biedy, chociaż to prymityw będzie, można tu wybierać spośród wielu koncepcji, i z ograniczeniem prądowym... Wszystko zależy od tego co potrzebujesz.
  • Level 10  
    Witam

    Uzwojenia wysokonapięciowe sobie odpuszczę, gdyż dobry zasilacz anodowy to dość rozległy temat - ukłony dla tos18.

    Co do reszty to wstępnie wymyśliłem: na 2x30V (lub nieco więcej) z uzwojeniami pośrednimi. Do tego na +5 i +12 V i uzwojenie pomocnicze na +/- 15V.

    Pewnie też użyję isostatów (tak jak zrobił marekzi) do przełączania uzwojeń pośrednich w 30 V (oczywiście poprzez przekaźniki), tak by mieć większą kontrolę nad tym.

    Dzięki wszystkim za odpowiedzi. Trochę mi to rozjaśniło różne kwestie. Temat zamykam.