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

Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A

elvis1990 10 Cze 2011 16:53 26205 34
  • Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A
    Witam.

    Chciałbym (po raz kolejny :D) zaprezentować jedną z moich konstrukcji, którą jest symetryczny zasilacz warsztatowy. Zastanawiałem się ze względu na dużą ilość prac tego typu, czy pokazać tutaj moją konstrukcję na forum, jednak uznałem, że na elektrodzie nie ma za dużo zasilaczy symetrycznych. Mam nadzieję, że moja praca będzie inspiracją dla kogoś innego.

    Zasilacz został wykonany na podstawie danych dostępnych tutaj:
    Link
    Link
    Link
    Zdecydowałem się na właśnie tą konstrukcję ze względu na to, że jest sprawdzona i niezawodna.

    Obudowa zasilacza to standardowa plastikowa obudowa Z-17. Posiada ona wystarczającą ilość miejsca na włożenie do niej dwóch zasilaczy. Panel przedni wykonałem za pomocą frezarki CNC z płyty aluminiowo-plastikowej (tworzywo sztuczne pokryte z obu stron cienką warstwą aluminium), na której wygrawerowałem napisy. Podkładki pod złącza bananowe zrobiłem z białej pleksi, było to konieczne, gdyż musiałem odizolować gniazda od siebie i płyty aluminiowej. Wyświetlacze przykręcone zostały do białych plastikowych dystansów, zapobiegających wystawaniu wyświetlaczy poza obudowę. Pomiędzy radiatorem a resztą obudowy znajduje się podkładka z tekstolitu, która zapobiega ewentualnemu stopieniu się panelu tylnego.

    Zasilacz został zbudowany na podstawie standardowego schematu electronicslab z drobnymi zmianami:
    - zamiast jednego rezystora 0,47ohm zastosowałem dwa 1ohm połączone równolegle,
    - TL081 wymieniłem na uA741, które wytrzymują wyższe napięcie,
    - 2N3055 zmieniłem na popularne BD249C, 2N2219 na BD139,
    - diody 1N5402 zamieniłem na mostek KBU8M, do którego przykręciłem radiator ucięty z radiatora z ATX,
    - kondensator 3300uF na 4700uF 50V.

    W zasilaczu zastosowałem również wentylator - pomimo dużego radiatora (165x70x40) przy maksymalnym obciążeniu całość lubiła się zagrzać. Wentylator pochodzi z zasilacza ATX, jest sterowany za pośrednictwem regulatora z wykorzystaniem termistora (im większa temperatura, tym szybciej się kręci). Zastosowałem regulator tylko po to, by ograniczyć hałas podczas spokojnej pracy.

    Multimetry po jednym dla każdego z zasilaczy umożliwiają stałą kontrolę prądu i napięcia poszczególnych zasilaczy. PCB w wersji dip przerobiłem na własne potrzeby, idealnie dopasowując je pod wymiar zastosowanych wyświetlaczy LCD.

    Płytki zostały wykonane metodą termo-transferu. Całość zasilona została transformatorem TST 2x24V, 2x3,1A 150VA.

    Koszty - na pewno dużo czasu, starałem się, żeby całość ciekawie się prezentowała (nie lubię, gdy na moim biurku stoi coś paskudnego :D), poza tym myślę, że w ok. 300zł spokojnie się zmieściłem.

    Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A Symetryczny zasilacz warsztatowy 0-30V; 0,002-3A

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    Specjalizuje się w: elektronika
    elvis1990 napisał 145 postów o ocenie 274, pomógł 2 razy. Mieszka w mieście Głogów Młp. Jest z nami od 2006 roku.
  • PCBway
  • #2
    Ireneo
    Poziom 40  
    Starannie wykonana konstrukcja.Mam pytanie czy przy 30V da te 3A?
  • #3
    k124l
    Poziom 19  
    Zasilacz ładny i bardzo przydatny w każdym warsztacie elektronika .
    A tak poza tematem co to za wyświetlacze bo nie wyglądają na zwykła LCD .
  • PCBway
  • #5
    Darektbg
    Poziom 21  
    Jeżeli są to dwa niezależne zasilacz(osobna regulacja napięcia i ograniczenia prądowego) to osobiście zrobiłbym ich również niezależne wyjścia, jednak z możliwością szybkiego "sprzężenia" zworą.
    Jeżeli jednak miałby to być najprostszy symetryczny zasilacz, to regulacja tylko jednego napięcia, a drugie podąża za nim.
  • #6
    piotrva
    Moderator na urlopie...
    No mnie nieco przeszkadza ten wielgachny radiator z wiatrakiem z tyłu...
    Poza tym ładnie, starannie i dokładnie wykonany projekt, ale jak już koledzy pisali, to kolejny zasilacz...
    Poza tym można by te mierniki uprościć i całość zrobić na jednym procesorze, a nie wkładać po prostu jakby 2 zasilacze w jedno pudełko...
  • #7
    asgborant
    Poziom 11  
    Generalnie zasilacz na plus. Bardzo ładnie ułożone kable oraz ogólnie uporządkowane wnętrze zasilacza, jednak jest jak zawsze pewne "ale". Są 2 multimetry, każdy pokazuje informacje o osobnym kanale jednak brakuje jednego (chociaż woltomierza) sumującego dane z 2 kanałów. Teoretycznie możemy dodać te wartości, jednak praktyczniej było by mieć je od razu wyświetlone :)

    Jeszcze sprawa rezystorów wyrównawczych na emiterach, czy są takowe? Na zdjęciach ich nie widać. :)
  • #8
    piotr3q
    Poziom 10  
    Zasilacz wykonany bardzo estetycznie, ale jest jedno ale...
    Chlodzenie na pewno nie da sobie rady, gdy przykladowo ustawimy 2x5V i obciazenie 2x3A. Straty mocy beda na tyle duze ze prawdopodobnie tranzystory odparuja.
    Przerabialem ten problem w swoim zasilaczu.
  • #9
    Bambus97
    Poziom 15  
    Jeżeli trafo ma 3A/24V, to nie zagniesz fizyki, i nie zrobisz z tego 3A/30V, bo to daje
    2(dwa kanały)*(30V*3A)=2*90W=180W, trafo ma 150W, radzę zmienić najlepiej na 250W...

    Odnośnie chłodzenia:
    Sam zamierzam zrobić zasilacz z electronics lab, na TIP35C, na jeden kanał pójdzie 6 sztuk TIP35C,(zasilacz z max wydajnością 7A) co przy maxymalnym obciążeniu, i napięciu wyjściowym 1V da straty ( 31V*7A=217W), a na tranzystor (217/6=~40W), co jest wartością do przyjęcia.

    U Ciebie (29V*3A=87W) co jest wartością nie do przyjęcia, IMHO radiator z powodzeniem mógłby być o połowę mniejszy(przy chłodzeniu aktywnym), tranzystor i tak nie da rady oddać więcej ciepła.

    Na elce coraz więcej specjalistów od kabli i paneli przednich (którzy skutecznie zwalczają ludzi wyciągających wnioski), a coraz mniej myślących...

    Na wszelki wypadek zastosowałbym kondensator 10000uf, mierzyłeś tętnienia na wyjściu?

    Pozdrawiam.
    Andrzej Jakubowski
  • #10
    jaroslawk
    Poziom 21  
    Bardzo udana konstrukcja.
    Czy możesz udostępnić PCB dla mierników ?.
  • #11
    stepawel
    Poziom 14  
    Konstrukcja starannie wykonana, brakuje tego w tym dziale. Tylko radiator od mostka prostowniczego trochę za blisko kondensatora i transformator za mały.
    Gratuluję, ładny sprzęt Koledze wyszedł.
  • #12
    wiedżmin
    Poziom 10  
    A ja z ciekawości - jak robiony był przedni panel? Napisy grawerowane laserem?
  • #13
    elvis1990
    Poziom 14  
    Cytat:
    Jeżeli trafo ma 3A/24V, to nie zagniesz fizyki, i nie zrobisz z tego 3A/30V, bo to daje
    2(dwa kanały)*(30V*3A)=2*90W=180W, trafo ma 150W, radzę zmienić najlepiej na 250W...

    Pod pełnym obciążeniem napięcie przysiada do ok 27V, więc 2*27*3=162W. Pamiętaj, że transformator toroidalny można lekko przeciążyć, dlatego pod pełnym obciążeniem będzie pracował z pełną mocą.

    Cytat:
    U Ciebie (29V*3A=87W) co jest wartością nie do przyjęcia, IMHO radiator z powodzeniem mógłby być o połowę mniejszy(przy chłodzeniu aktywnym), tranzystor i tak nie da rady oddać więcej ciepła.

    Nie przesadzaj, robiłem pomiary temperatury zaraz pod tranzystorem i pod pełnym obciążeniem radiator miał jakieś 75st. C. Chociaż rzeczywiście mógłbym rozłożyć moc strat na dwa tranzystory, było by pewniej. Poza tym zasilacz jest używany do testowania nowych układów, testowania sprzętu, wykonywania pomiarów itp, więc bardzo rzadko jest maksymalnie obciążony, a jeżeli już to tylko na chwilę. Duży radiator i aktywne chłodzenie z powodzeniem wystarczają w takiej konstrukcji.

    Cytat:
    Na elce coraz więcej specjalistów od kabli i paneli przednich (którzy skutecznie zwalczają ludzi wyciągających wnioski), a coraz mniej myślących...

    Przepraszam bardzo, konstrukcję przemyślałem od podstaw, taka miała być. Oczywiście mógłbym włożyć do zasilacza transformator 250W i radiator na całej obudowie - pytanie po co, skoro zasilacz spełnia swoje założenia projektowe.

    Cytat:
    Na wszelki wypadek zastosowałbym kondensator 10000uf, mierzyłeś tętnienia na wyjściu?

    tętnienia na wyjściu na poziomie 100mV MAX, przy maksymalnym napięciu i prądzie 300mV MAX. Większa pojemność na pewno poprawiła by te parametry.

    Cytat:
    A ja z ciekawości - jak robiony był przedni panel? Napisy grawerowane laserem?

    Napisy frezowane frezem 0.8mm.

    Dla zainteresowanych PCB miernika:
  • #14
    Bambus97
    Poziom 15  
    Włącz zasilacz na 1V, podepnij pod rezystor 5W 0,47ohm, i wtedy sprawdzaj temperaturę tranzystora, i lepiej uważaj żeby go nie usmażyć...
  • #15
    remix1
    Poziom 18  
    Gratuluje starannie wykonanej konstrukcji, jednak mam pytanie dotyczące multimetrów, co zostało zmodyfikowane względem oryginału aby dostosować je do pracy symetrycznej - Chodzi o zamiane połączeń ?
    Pozdrawiam.
  • #16
    elvis1990
    Poziom 14  
    Cytat:
    Gratuluje starannie wykonanej konstrukcji, jednak mam pytanie dotyczące multimetrów, co zostało zmodyfikowane względem oryginału aby dostosować je do pracy symetrycznej - Chodzi o zamiane połączeń ?
    Pozdrawiam.


    Nic nie musisz zmieniać, wystarczy podpiąć jeden multimetr do jednego zasilacza, a drugi do drugiego.
  • #17
    bubi89
    Poziom 21  
    Zasilacz wykonany bardzo starannie, jednak mam pewne ale moim zdaniem radiator jest za mały, zbyt duża moc strat odkłada się na pojedynczym tranzystorze, powinieneś mieć co najmniej dwa tranzystory, a jeszcze lepiej gdyby transformator miał cztery uzwojenia po 12V wtedy mógłbyś zrobić przełącznik uzwojeń i z automatu tracisz mniej mocy przy niskim napięciu wyjściowym i maksymalnym prądzie. Mimo to wielu ludzi powinno uczyć się od Ciebie estetyki.
  • #18
    ToMeQQQ
    Poziom 13  
    Witam

    elvis1990 napisał:

    Cytat:
    U Ciebie (29V*3A=87W) co jest wartością nie do przyjęcia, IMHO radiator z powodzeniem mógłby być o połowę mniejszy(przy chłodzeniu aktywnym), tranzystor i tak nie da rady oddać więcej ciepła.

    Nie przesadzaj, robiłem pomiary temperatury zaraz pod tranzystorem i pod pełnym obciążeniem radiator miał jakieś 75st. C. Chociaż rzeczywiście mógłbym rozłożyć moc strat na dwa tranzystory, było by pewniej. Poza tym zasilacz jest używany do testowania nowych układów, testowania sprzętu, wykonywania pomiarów itp, więc bardzo rzadko jest maksymalnie obciążony, a jeżeli już to tylko na chwilę. Duży radiator i aktywne chłodzenie z powodzeniem wystarczają w takiej konstrukcji.


    Czy oby na pewno kolega ma rację? Mi się nie wydaje, widać że brakuje koledze podstawowej wiedzy. Podejmując decyzję o zamianie tranzystora zapewne kolega popatrzył w notę BD249. Pisze w niej wyraźnie:

    (1) Continuous device dissipation at (or below) 25°C case temperature Ptot=125W

    (2) Operating junction temperature range Tj=-65 to +150 °C

    I kolega sądzi że wszystkie warunki są spełnione ?
    Przyjmijmy 87W ciągłej mocy strat, oraz 75°C temperatura radiatora tuż za tranzystorem. Nota podaje jak na tacy rezystancje termiczną złącze-obudowa:

    (3) RqJC Junction to case thermal resistance 1°C/W

    Stąd, przy mocy strat na poziomie 87W, temperatura złącza będzie o 87°C większa od temperatury obudowy. Temperatura radiatora wynosi 75°C stąd można oszacować temperaturę złącza: Tj=75+87°C=162°C (patrz pkt (2))
    Pominięta tu została jeszcze rezystancja termiczna obudowa-radiator, która pomimo anodyzowania radiatorów, stosowania pasty termo przewodzącej nie jest pomijalna, zwłaszcza przy mocy 87W. Dlatego rzeczywista temperatura będzie jeszcze wyższa.



    elvis1990 napisał:
    Cytat:
    Na elce coraz więcej specjalistów od kabli i paneli przednich (którzy skutecznie zwalczają ludzi wyciągających wnioski), a coraz mniej myślących...

    Przepraszam bardzo, konstrukcję przemyślałem od podstaw, taka miała być. Oczywiście mógłbym włożyć do zasilacza transformator 250W i radiator na całej obudowie - pytanie po co, skoro zasilacz spełnia swoje założenia projektowe.


    Ja życzę koledze kolejnych przemyślanych konstrukcji, spełniających swoje założenia (jakiekolwiek one są) i odrzucanie naprawdę merytorycznej i konstruktywnej krytyki.


    Bambus97 napisał:
    Na elce coraz więcej specjalistów od kabli i paneli przednich (którzy skutecznie zwalczają ludzi wyciągających wnioski), a coraz mniej myślących...


    Całkowicie się z kolegą zgadzam! Na elce na pewno jest spore grono osób "wyciągających wnioski" tylko że nie zabierają one głosu, bo na jedną wypowiedz na poziomie przypadnie 10 innych, mówiących o spełnianiu założeń projektowych, twierdzących "co z tego skoro i tak działa", bałagan w kablach, jaki jest koszt itp.

    Pozdrawiam :)
  • #19
    Bambus97
    Poziom 15  
    Według mnie, przy dwóch tranzystorach też tak cudowanie by nie było, ponieważ:

    Jeśli założymy temperaturę radiatora 75°C, moc wydzielaną na jednym tranzystorze
    (87W/2=43.5), i datasheetową rezystancję termiczną 1W/1°C, to mamy (43.5W*1°C/W=43.5°C), a co z temperaturą radiatora daje (43.5°C+75°C=118.5°C), tranzystor pracujący w takich warunkach nie pożyje długo, a także nie wiadomo, czy (fabrycznie) będzie miał idealnie parametry z datasheeta, dlatego właśnie zawsze zostawia się margines, który pozwala aby całe urządzenie "elastycznie" pracowało.

    15zł za 6 dodatkowych tranzystorów (liczę cztery na kanał...) to na prawdę nie majątek, a urządzenie będzie dłużej służyć.

    Pozdrawiam.
  • #20
    ToMeQQQ
    Poziom 13  
    Bambus97 napisał:
    Według mnie, przy dwóch tranzystorach też tak cudowanie by nie było


    Ale 118,5°C jest znacznie bardziej dopuszczalne niż ponad 160°C
    Jeżeli użyć by wentylacji wymuszonej, obniżającej temperaturę radiatora do np. 50°C mamy następującą sytuację 43.5°C+50°C=93,5°C (dla dwóch tranzystorów, cały czas pomijamy rezystancję obudowa-radiator), która jest już w pełni akceptowalna.

    Jeżeli chcemy ograniczać ilość tranzystorów mocy zastosowanych w zasilaczu, warto zastanowić się nad dołączanymi doczepami transformatora.
  • #21
    Bambus97
    Poziom 15  
    Złe nie jest- ale przy czterech można znacznie ograniczyć obroty wentylatora, a tym samym dyskomfort pracy ;)
  • #22
    elvis1990
    Poziom 14  
    Koledzy ja was doskonale rozumie, ale popatrzcie na to, że ten zasilacz praktycznie nie jest obciążany cały czas maksymalną mocą. Z Waszych obliczeń wynika, że musiałbym zastosować osiem tranzystorów - jeden kosztował mnie ponad 5zł, stosując osiem znacząco zwiększył bym koszt całej konstrukcji. Trzeba pamiętać jeszcze o ośmiu rezystorach emiterowych. Zasilacz jest używany do testowania sprzętu nie zasilam nim całego domu. Nie budowałem go, żeby robić zwarcie na wyjściu. Jak na moje potrzeby jest wystarczający.
    Dziękuję Wam za ostre (konstruktywne) słowa krytyki, pomoże mi ona w nowych konstrukcjach, zapewne lepszych. Co prawda spodziewałem się takich wypowiedzi, bo sam muszę przyznać, że chłodzenie całości mi nie wyszło (za słabe do pełnego obciążenia). Jeśli naprawdę będę potrzebował dużej mocy, zastosuję się do tego co piszecie, zwłaszcza że zasilacz jest już gotowy i szkoda by było żeby się spalił.
  • #23
    Bambus97
    Poziom 15  
    Na alledrogo nawet za 1,5zł można kupić jeden tranzystor, wychodzi około 20zł z przesyłką..
    Za 2,4zł za sztuke masz juz tungsramu...
  • #24
    elvis1990
    Poziom 14  
    Po głębszym przemyśleniu sprawy chłodzenia:
    Obecnie na jeden tranzystor przypada moc strat 87W, przy zastosowaniu ośmiu tranzystorów moc strat na jeden tranzystor wyniesie 21,75W. Aby mieć 100% pewności, że zasilacz wytrzyma moc strat, można jeszcze zastosować osobny radiator do części dodatniej oraz ujemnej. Wtedy oba zasilacze nie będą grzały się nawzajem. Po rozłączeniu radiatorów nie trzeba stosować podkładek mikowych/silikonowych izolujących tranzystory od radiatorów, dzięki czemu polepszy się zdolność odprowadzania ciepła. Dodatkowo należałoby dodać wentylator. Tak zrobione chłodzenie z powodzeniem wytrzyma zwarcie nawet przy prądzie 2x5A.
    Głównym powodem dlaczego chłodzenie tak słabo wyszło było sugerowanie się maksymalną mocą rozproszenia przez tranzystor = 125W. Nie wziąłem pod uwagę tego parametru: (3) RqJC Junction to case thermal resistance 1°C/W, dziękuję koledze że zwrócił kolega na to uwagę.
    Ciągle się uczę, a najlepiej jest uczyć się na własnych błędach, zdobywając przy tym doświadczenie. Teraz już wiem gdzie i jaki popełniłem błąd.
  • #25
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #26
    jendrula60
    Poziom 11  
    Dla mnie przemyślana i estetycznie wykonana konstrukcja. Wolałbym to widzieć jako dwa oddzielne zasilacze (ktoś o tym pisał). Pamiętajmy, że zasilacz warsztatowy to nie prostownik. Ale najważniejsze - potrafisz bronić swoje dzieło i założeń, które sam stworzyłeś Gratulacje
  • #27
    ninja14
    Poziom 17  
    Paniki napisał:
    Hmm widzę, że za TL nadaję się ten uA, ale czy znacie jakiś na napięcie +/-20V? :D


    " U "zasilania ± 20 V DC posiada wzm.op. LM 318 i można go kupić w dobrze zaopatrzonym sklepie elektronicznym.
  • #28
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #29
    ninja14
    Poziom 17  
    Tak, masz rację ; Opampy 741 mogą być, ale te z oznaczeniem UA 741 CN, najlepiej od STMicroelectronics.Jest na rynku dość dużo wersji tychże w.op. Ja zakupiłem te kostki pochodzące właśnie z Krakowa z hurtowni Micros, Kraków, ul.Godlewskiego 38 www.micros.com.pl i przy napięciu 26 V AC uzwoj.wtórnego trafa pracują bez zastrzeżeń.
    Uwaga : micros nie prowadzi sprzedaży detalicznej ani wysyłkowej.
  • #30
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto