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

Sprawdzenie projektu na lekcje

faster99 24 Gru 2009 15:51 2763 22
  • #1 24 Gru 2009 15:51
    faster99
    Poziom 13  

    Mam do zrobienia taki projekt. Zrobiłem go, zasilacz działa bez zarzutu. Z drugą częscią natomiast mam problem, nic się nie dzieje mino regulacji potencjometru. Tranzystor strasznie się grzeje i po kilkunastu sekundach muszę wyłączyć zasilanie. Elementy jakie zastosowałem w układzie to: R1-10K, R2-LDR07, R3 10K, BC107, przekaźnik 12V, 1N4007, led zielona, R4- 510. Zamieszczam wszystkie potrzebne zdjęcia, i proszę o pomoc.
    Sprawdzenie projektu na lekcje
    Sprawdzenie projektu na lekcje
    Sprawdzenie projektu na lekcje

    0 22
  • Semicon
  • #2 24 Gru 2009 16:01
    mklos1
    Poziom 25  

    Tranzystor ma działać jako klucz nasycony. Nie zapewniasz dostatecznie dużego prądu bazy (nie przesterowujesz bazy, aby tranzystor się nasycał), przez co tranzystor jest wciaż w stanie aktywnym dlatego się grzeje.

    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1211997.html

    Jednym z rozwiązań może być dodatkowy tranzystor w układzie Darlingtona, który można przesterować znacznie mniejszymi prądami. Trzeba tylko pamiętać, że napięcie Ube takiego "zastępczego" tranzystora jest większe i wynosi około 1,4V.

    http://pl.wikipedia.org/wiki/Uk%C5%82ad_Darlingtona

    Tranzystory w układzie Darlingtona można kupić w pojedynczej obudowie.

    D2 ma niewłaściwą polaryzację na schemacie. Nie będzie się świecić w momencie włączenia tranzystora, co gorsza, LED'y mają małe napięcie zaporowe i pewnie doznaje przebicia przy zasilaniu z 12V w momencie włączenia tranzystora.

    0
  • #3 24 Gru 2009 16:13
    faster99
    Poziom 13  

    Schemat oraz wszystkie wartości elementów podał mi nauczyciel, ja miałem tylko zrobić płytkę i połączyć wszystko do kupy. Rozwiązał bym ten problem z nauczycielem, ale jest przerwa świąteczna, także za bardzo nie mam jak, a chciałbym do szkoły zanieść sprawny układ. Co mam zmienić aby układ działał poprawnie???

    0
  • Semicon
  • #4 24 Gru 2009 16:18
    mklos1
    Poziom 25  

    Sprawdź najpierw czy poprawnie wmontowałeś wszystkie elementy.

    Ważne są także takie rzeczy jak (tranzystor, parametr hfe tranzystora), prąd jaki pobiera przekaźnik - z tego będzie można policzyć jaki prąd jest potrzebny do przesterowania bazy.

    Zerknąłem na kartę katalogową fotorezystora. Ma razystancję jasną pomiędzy 5k a 10k. Teoretycznie powinno to działać, przy użyciu tranzystora z hfe conajmniej 200.

    0
  • #5 24 Gru 2009 17:16
    faster99
    Poziom 13  

    Elementy sa poprawnie wlutowane, sprawdzalem pare razy. Sprawdziłem hfe tranzystora(BC107min.200 typ.290 max.450). NIestety nie znalazłem poboru pradu przez przekaźnik.

    0
  • #6 24 Gru 2009 18:15
    000andrzej
    Poziom 37  

    A co z diodą LED? Jeszcze dobra? Zmieniłeś polaryzację tak jak to mklos1 napisał?

    0
  • #7 24 Gru 2009 20:23
    faster99
    Poziom 13  

    Dioda jest dobra zmiana polaryzacji nic nie dała. Prąd pobierany przez przekaźnik to 0,03A.

    0
  • #8 24 Gru 2009 21:29
    Jaduda
    Poziom 32  

    Ja stawiam na zbyt niskie napięcie transformatora. Powinno ono wynosić minimum ~14V.

    0
  • #9 24 Gru 2009 21:51
    000andrzej
    Poziom 37  

    A przekaźnik działa? Dioda świeci?
    Próbowałeś regulować potencjometrem?

    0
  • #10 25 Gru 2009 02:02
    leonsocio
    Poziom 28  

    Jaduda napisał:
    Ja stawiam na zbyt niskie napięcie transformatora. Powinno ono wynosić minimum ~14V.


    pipieram w 100%, zakładając czysto teoretycznie, napięcie po wyprostowaniu i filtracji powinno wynieśc ok. 10,8V (8,5 * 1,41 * 0,9V) a jak wiadomo układy LM78xx muszą mieś min 3V różnicy IN-OUT, także żeby dać stabilizowane napięcie 12V, na wejście LM-a należy dać minimum 15V. Przekaźniki mają często tolerancję +/- 10% zasilania a napięcie dostarczane przez LM-a wtedy znacznie odbiega od wymaganych widełek tolerancji.

    0
  • #11 25 Gru 2009 12:26
    faster99
    Poziom 13  

    Nic nie działa ani przekaźnik, ani dioda. Z tym że po podłączeniu innego zasilacza(9V 700mA) transformator sie nie grzeje.

    0
  • #13 25 Gru 2009 16:05
    000andrzej
    Poziom 37  

    To znajdź jakiś zasilacz 12V (nawet od wzmacniacza antenowego).

    0
  • #14 25 Gru 2009 16:20
    faster99
    Poziom 13  

    Tak tranzystor:) Na 12V tez się nic nie dzieje.

    0
  • #15 25 Gru 2009 16:35
    leonsocio
    Poziom 28  

    ja cały czas utrzymuje, że musi być minimum 15V na wejściu stabilizatora żeby poprawnie załączył przekaźnik.

    0
  • #16 25 Gru 2009 17:36
    000andrzej
    Poziom 37  

    A sam przekaźnik załącza się na 12V?
    Jak podłączysz 12V w zasilanie - jakie masz napięcia na tranzystorze?

    0
  • #17 25 Gru 2009 17:47
    mklos1
    Poziom 25  

    Przekaźniki mają zwykle gwarantowany zakres pracy +/-20%, poniżej tego zakresu też działają, ale ani zatrzask ani trzymanie nie są gwarantowane, ale to akurat nie ma znaczenia. O ile przekaźnik jest sprawny, kręcenie potencjometrem powinno cokolwiek pokazać, nawet jeżeli napięcie jest niestabilizowane.

    hfe 200 tranzystora gwarantowane jest tylko w selekcji B, czyli BC107B musi być. hfe poniżej 200 moim zdaniem jest zbyt niskie, aby ten układ miał szansę zadziałać. Przekaźnik wygląda na taki przemysłowy... Przykładowo przekaźnik Relpol R4 na DC 12V przy nominalnym napięciu pobiera 75mA, czyli 30mA to tak jakoś mało trochę jak na moje oko. Dodatkowo, niektóre przekaźniki mogą mieć polaryzację, to też trzeba sprawdzić (aczkolwiek zwykle jej nie maja). Dodatkowo przez diodę będzie iść prawie 20mA. Czyli przez tranzystor będzie chciało iść od 50mA do 110mA, co przy załozeniu hfe 200, daje nawet 500uA prądu bazy. I to jest minimum, które trzeba zapewnić. Przy zastosowanych elementach układ masz na granicy szansy zadziałania... Może źle się wyraziłem. Układ ma szansę nie działać w niektórych przypadkach.

    Proponuję zacząć od zdemontowania potencjometru z układu. Fotorezystor zmienia rezystancję od 5k-10k do 1M (ciemno), więc powinno to działać w momencie gdy przysłonisz go palcem oraz gdy poświecisz na niego - przekaźnik powinien klapać. Dodatkowy rezystor w postaci potencjometru będzie tylko odbierał cenny prąd bazy. Spróbuj także mocno poświecić na fotorezystor, aby osiągnąć najniższą rezystancję jak tylko się da.

    A i jeszcze jedno. 510 ohmów dla zabezpieczenia diody to dla przeciętnego dyfuzyjnego leda zabójstwo ;) Proponuję zastąpić go rezystorem z przedziału 1k-1.5k.

    0
  • #18 25 Gru 2009 18:49
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Zasilacz nie będzie działał poprawnie przy tym napięciu z transformatora !!!

    Na wyjściu jest za małe napięcie i przekaźnik nie przyciąga a na tranzytorze wydziela się spora moc powodująca jego grzanie.

    Uwagi:

    1. Stabilizatory serii 78xx (gdzie xx to napięcie wyjciowe) wymagają do poprawnej pracy napięcia na wejściu CO NAJMNIEJ O 2V (nawet lepiej o 3V) większego niż napięcie wyjściowe czyli:

    Uwy+3V < Uwe < 35V dla stabilizatorów na 5,6,8,9,10,12,15 i 18V

    oraz

    Uwy+3V < Uwe < 40V dla stabilizatora na 24V

    Czyli dla stabilizatora 12V, napięcie na jego wejściu musi wynosić minimum 15V.

    Aby otrzymać napięcie 15V na kondensatorxze filtrującym, to uwzględniając spadek napięcia na diodach prostownika, wynoszący 2*Ud (z zapasem to przyjmiemy 1.7V, ze względu na rosnący z prądem obciążenia spadek napięcia na diodach)., po transformatorze musimy mieć amplitudę napięcia:

    $$Utr_{max}=Uc_{min} + 2*Ud_{max}=15\ V+2*0.85\ V=16.7\ V$$

    Z tego wyliczamy wartość skuteczną (którą nam pokaże woltomierz prądu przemiennego podłączony do zacisków uzwojenia wtórnego transformatora):

    $$Utr_{sk}=\frac{Utr_{max}}{\sqrt{2}}=\frac{16.7\ V}{1.4142}=11.8\ Vsk$$

    Dodatkowo należy uwzględnić, że wg norm energetycznych napięcie w sieci energetucznej może być nawet o 10% niższe niż nominalne 230V, co oznacza, że napięcie wtórne też będzie o 10% niższe w takim przypadku czyli będzie wynosić 0.9 wartości zmierzonej dla 230V.

    Czyli nasze szukane napięcie wtórne transformatora musi wynosić minimum:

    $$Utr_{sk_{min}}=\frac{Utr_{sk}}{0.9}=\frac{11.8\ V}{0.9}=13.11\ Vsk $$ - dla 230V

    Teraz policzymy na jakie napięcie co najmniej napięcie musi być kondensator filtru, w tym celu należy uwzględnić górną dopuszczalną odchyłkę napięcia w sieci wynozącą +10% od wartości nominalnej. Obliczamy jakie maksymalne napięcie wystąpi na kondensatorze filtru:

    $$Uc_{max}=Utr_{sk_{min}}*1.1*\sqrt{2}-2*Ud=13.11\ V*1.1*1.4142-1.7=18.7\ V$$

    Najbliższa wyższa od obliczonej wartość napięcia roboczego z szeregu produkowanych kondensatorów to 25V i na takie napięcie trzeba wybrać kondensator.

    To tyle co się tyczy zasilacza.

    Co do samego układu przekaźnika sterowanego światłem, To mam pytanie czy przekaźnik miał się włączać jak zgaśnie światło czy jak się zapali ?

    Zwykle w przekaźnikach tzw. zmierzchowych jest tak, że przekaźnik włącza się gdy się ściemni i wtedy następuje włączenie np. oświetlenia.

    Sam układ na jednym tranzystorze jest niepraktyczny ze względu na to, że ze względu na powolność zmian natężenia oświetlenia (szczególnie przy zastosowaniu jako przekaźnika zmierzchowego) na tranzystorze sterującym dość długo wydziela się spora moc. Optymalnie to tranzystor powinien pracować dwustanowo: prąd nie płynie lub płynie prąd nasycenia tu wynoszący w przybliżeniu Uzasilania/Rprzekaźnika, wtedy moc wydzielana na tranzystorze jest minimalna.

    Dodatkowo w układzie stosuje się przerzutnik Schmitta (układ z dwoma progami przełączania), który kształtuje wolnozmienny przebieg napięcia z dzielnika z fotorezystorem na ostry dwustanowy sygnał włączający przekaźnik, dzięki czemu na tranzystorze wykonawczym (sterującym przekaźnikiem) wydziela się minimalna moc strat.



    Co do samego projektu płytki.

    Zasada jest taka, że rozdziela się możliwie dużą odległością obwody sterujące od sterowanych, szczególnie gdy może być tak, że styki przekaźnika włączają obwody o dużo wyższym napięciu (np 230V) niż to zasilające układ.

    NALEŻY UNIKAĆ TAKICH ROZWIĄZAŃ JAK ZROBIŁEŚ NA PŁYTCE.

    Sprawdzenie projektu na lekcje

    Przekaźnik przesuń w prawo, diodę LED (popraw schemat i na PCB, bo jest odwrotnie) z rezystorem umieść z lewej strony przekaźnika.

    Ścieżki od styków przekaźnika rozsuń (daj odstępy 5 mm), podobnie pola lutownicze od tych ścieżek rozsuń (większa odporność na przebicie).

    0
  • #19 26 Gru 2009 14:24
    ttysiac
    Poziom 10  

    Tak jak już wyżej wielokrotnie pisano zasilacz jest źle zaprojektowany i po podłączeniu do niego obciążenia spada napięcie na jego wyjściu. Powinien być wykonany tak jak to opisał Paweł Es.

    Jednak nawet teraz, przy niższym napięciu przekaźnik powinien zadziałać (co prawda mógł by nie trzymać) o ile tranzystor nim sterujący był by nasycony.

    I z tym jak pisał mklos1 jest pewnie problem. Najprostszym tego rozwiązaniem była by zmiana (najlepiej na jakiegoś darlingtona) lub dodanie drugiego tranzystora.

    Na razie aby uruchomić testowo układ bez dokupywania nowych elementów możesz spróbować zewrzeć rezystor R1 (np. przylutować do jednej i drugiej jego nóżki kawałek drucika lub wlutować drucik na jego miejsce, dzięki temu wzrośnie prąd bazy tranzystora), potencjometr zostawić tak jak jest (i test rozpoczynać od ustawienia go w środkowym położeniu). Potem oświetlać fotorezystor silnym źródłem światła i ew kręcić potencjometrem.

    Jeżeli dalej nie będzie działać to usuń przekaźnik i zobacz czy załącza się sam LED. Rezystor przy nim ma dobrą wartość bo przy zasilaniu 12V ogranicza prąd do około 20mA. Co prawda podręczniki zalecają zwykle 10mA ale 20mA to znamionowy prąd dla większości LEDów (zwłaszcza superjasnych) i nie jest to wartość która powodowała by uszkodzenie prawie żadnej diody.

    Zwróć uwagę czy LED na pewno jest poprawnie spolaryzowany. Musi świecić jeżeli podłączysz zasilanie do układu i zewrzesz dolną nóżkę (czyli tą która jest połączona z tranzystorem) jego rezystora z masą.

    Jeżeli uda się załączać choćby samego LED to myślę, że będzie już czym się pochwalić w szkole. Jednak jeżeli układ miał by zostać do czegoś wykorzystany to należało by go wykonać na nowo zgodnie z zaleceniami jakie podał Paweł Es.

    0
  • #20 27 Gru 2009 02:56
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    1. Sprawdź czy działa przekaźnik, zasilając układ z 12V i zwierając kolektor tranzystora z jego emiterem. Powinna się zapalić także dioda LED

    2. Połącz kabelkiem (na chwilę) +12V przez 10k z bazą tranzystora. Powinien zadziałać przekaźnik, jeżeli nie to znaczy, że tranzystor ma za małe wzmocnienie lub jest uszkodzony.

    Czy możesz zmierzyć (przy odłączonym zasilaniu), jaką rezystancję ma cewka tego przekaźnika lub podać dokładny typ tego przekaźnika (producenta i wszelkie napisy na nim) ?

    Sprawdź też czy przekaźnik nie ma wbudowanej diody równolegle do cewki (czasami niektóre typy mają i włączenie odwrotne takiego przekaźnika skutkuje grzaniem się lub nawet uszkodzeniem się tranzystora.

    Tak wygląda przebieg mocy wydzielanej w tranzystorze w funkcji rezystancji fotorezystora dla cewki przekaźnika mającego 180Ω (dość typowa wartość rezystancji dla przekaźnika na 12V) dla trzech różnych ustawień rezystora nastawnego R3 (2k, 6k i 10k) - symulacja z tranzystorem BC107B

    Sprawdzenie projektu na lekcje

    Najwęższa charakterystyka jest dla 2k, najszersza dla 10k. Widać też, że przy powolnych zmianach oświetlenia tranzystor będzie mocno grzany wydzielającą się na nim mocą. Pokazuje to także, że takie rozwiązanie układowe nie ma sensu !!!

    Można zrobić taki układ z przerzutnikiem Schmitt'a (układ ma dwa różne poziomy napięciowe przełączania, dzięki czemu nie występują problemy na granicy zmiany a poza tym układ ma 2 stany stabilne i żadnych płynnych przejść mocy).

    Sprawdzenie projektu na lekcje

    Dodatkowy kondensator C1 znieczula układ na szybkie zmiany oświetlenia (czas opóźnienia zmienia się jednak z wartością R3).

    R3 zwiększone do 22k daje w tym układzie większy zakres regulacji momentu przełączania zależnie od oświetlenia.

    Poniżej pokazane jest działanie układu dla trzech różnych ustawień R3.

    Przebieg zielony oznacza zmiany rezystancji fotorezystora w zakresie 5k (bardzo jasno) do 300k (ciemno). Dolny przebieg to napięcie na dolnej końcówce przekaźnika
    (stan niski (ok. 0.46V) - przekaźnik włączony, stan wysoki (12V) - wyłączony)

    R3=2k dla dużych oświetleń:

    Sprawdzenie projektu na lekcje

    R3=10k dla średnich oświetleń

    Sprawdzenie projektu na lekcje

    R3=22k dla małych oświetleń

    Sprawdzenie projektu na lekcje

    A tu przebieg mocy na tranzystorze T2. Impulsy występują krótko w momentach przełączeń. Widać, że moc ciągła wydzielana na T2 jest duuuużo mniejsza niż w układzie z jednym tranzystorem.

    Sprawdzenie projektu na lekcje

    Jeżeli dodamy jeszcze obwód z diodą LED i rezystorem 1k do 1.5k to moc lekko wzrośnie (bo wzrośnie prąd obciążenia).

    0
  • #21 30 Gru 2009 17:30
    faster99
    Poziom 13  

    Co do układu to sprawdziłem już, chyba wszystko co mi poradziliście i nic:/ A odnosnie przekaźnika to dział nawet na te 9V. Co do jego oznaczeń to: JZC- 20F, 4088, DC12V, 400ohm.

    0
  • #22 30 Gru 2009 22:51
    ttysiac
    Poziom 10  

    A sprawdziłeś czy działa przekaźnik i dioda się zapala gdy zwierasz kolektor z emiterem tranzystora (czyli gdy podasz masę na dolny styk cewki przekaźnika)?

    Czy coś się dzieje gdy bazę tranzystora podłączysz tylko przez rezystor 10k do zasilania (czyli gdy usuniesz potencjometr i zewrzesz fotorezystor)?

    Mierzyłeś omomierzem jaką ma rezystancje fotorezystor przy różnym natężeniu oświetlenia?

    0
  • #23 31 Gru 2009 06:18
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    No to może masz tę diodę tłumiącą przepięcia wlutowaną odwrotnie (powinna być katodą do plusa zasilania - katodę oznacza pasek na obudowie) ?

    Sprawdź czy przekaźnik działa jak połączysz emiter z koletorem ? Jeżeli nie działa to sprawdź tę diodę, a jak to nic nie da to sprawdź czy przy lutowaniu nie uszkodziłeś przekaźnika i czy nie ma przerw w ścieżkach (przetrawienie)

    0