Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
PCIM Europe 2019
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zasilacz stabilizowany z +/-46V na +/-15V

nos 05 Lis 2012 13:44 2811 24
  • #1 05 Lis 2012 13:44
    nos
    Poziom 10  

    Witam, szukam sprawdzonego schematu zasilacza stabilizowanego (najlepiej na 7815, 7915), w którym napięcie wejściowe jest symetryczne +/- 46V (po mostku i kondensatorach) a ma wyjść stabilizowane +/- 15V z prądem do 0,5A. Do tej pory tej 46V zbijałem dzielnikiem rezystancyjnym do około 20V, ale to zbyt się grzeje i nie pracuje stabilnie. Byłbym wdzięczny za jakieś schematy czy wskazówki.

    0 24
  • #2 05 Lis 2012 14:32
    zadax
    Poziom 16  

    Przetwornica DC-DC
    Ewentualnie kombinacje ze stabilizatorami LM317, LM7824, LM7815.
    Analogicznie dla gałęzi ujemnej.

    0
  • #3 05 Lis 2012 14:46
    telbod
    Poziom 31  

    Czy na tranzystorze, czy na rezystorze moc wydzielona będzie taka sama. Grzać będą się tak samo. Jedyne sensowne rozwiązanie to przetwornice. Sam schemat takiej przetwornicy może być tobie mało pomocny. Jeżeli to by była pierwsza przetwornica proponuje skorzystać z jakiegoś zestawu do samodzielnego montażu. Oczywiście można skorzystać z jakiegoś "gotowca" zależy jaki masz budżet i ile czasu na uruchomienie.

    0
  • #4 05 Lis 2012 14:58
    nos
    Poziom 10  

    Z tego co widzę, to żaden z tych stabilizatorów nie wytrzymuje na wejściu tych 46V :(

    0
  • #5 05 Lis 2012 15:56
    marekzi
    Poziom 38  

    TL783 - czytaj datasheet http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl783.pdf
    Pozostaje problem mocy gdyż (45-15)0,5= 15W a tego TL783 nawet na dużym radiatorze nie wytrzyma.
    Na str.10 Fig.19 masz schemat stabilizatora ze "wzmacniaczem" na tranzystorach - to jest układ z Uwe125V, więc w Twoim przypadku wystarczy 1 tranzystor mocy.
    Jeśli w napięciu wejściowym da się rozdzielić masy to napięcie ujemne można zastabilizować takim samym układem na TL783 w odwrotnej konfiguracji, dopiero łącząc na wyjściu masy.
    Jeśli napięcie wejściowe jest symetryczne +-45V (ma wspólną masę ) to jest kłopot ze stabilizacja napięcia ujemnego.
    Ale i tu jest wyjście najprostsze - można użyć przecież LM337 (podobnie jak i w dodatnim - LM317 zamiast TL783). Te stabilizatory maja ograniczenie napięcia (Uwe-Uwy)<40V, co oznacza że przy Uwe=45V nie możesz ustawiać na ich wyjściu Uwy<5V - tu masz 15V więc będzie OK.
    Oczywiście obydwa stabilizatory ze wzmacniaczami na tranzystorach.
    Przed każdym z tych stabilizatorów można zastosować szeregowy opornik dużej mocy, na którym można "zbić" nieco napięcie wejściowe dla stabilizatorów, zmniejszając tym samym moc na nich traconą. jeśli prąd max. wynosi 0,5A to mogą być np. oporniki 22ohm/10W - dadzą one spadek napięcia z 45V na 34V przy 0,5A. To ułatwi chłodzenie LM317/337.

    0
  • #6 05 Lis 2012 23:08
    Dar.El
    Poziom 40  

    Jedynym rozsądnym rozwiązaniem jest dodatkowy zasilacz sieciowy, np. na transformatorze o mocy ponad 25VA dla maksymalnego obciążenia 0,5A.

    0
  • #7 06 Lis 2012 00:15
    marekzi
    Poziom 38  

    Tak teraz czytam jeszcze raz post tytułowy i mam kilka pytań.
    Czy to ma być zasilanie przedwzmacniacza/elektroniki pomocniczej we wzmacniaczu m.cz?
    Jesteś pewien tego poboru prądu? - bo jeśli odpowiedź na pytanie pierwsze brzmi "tak" to ten pobór prądu na pewno jest sporo mniejszy.
    Jeśli odpowiedzi brzmią 2x"tak" to rzeczywiście kol. Dar.El ma rację.
    A jeśli zasilanie wzmacniacza jest na toroidzie to można na nim dowinąć te dwa uzwojenia po 15VAC.

    0
  • #8 06 Lis 2012 15:41
    nos
    Poziom 10  

    Wpiąłem się szeregowo w zasilanie +15V i okazało się zaledwie 80mA. Rozumiem, że przez minus również płynie około 80mA, to razem 160mA, więc faktycznie prąd jest 3 krotnie mniejszy (w sumie okoł 5W). Jest to zasilanie przedwzmacniacza gitarowego i jest na toroidzie. Z tym dowijaniem to nie umiem policzyć jak nawinąć, ale to byłoby najlepsze rozwiązanie. Zrobię chyba na LM317/337 i przed nimi opornik 10W (rezystancję dobiorę).

    0
  • #9 06 Lis 2012 17:11
    marekzi
    Poziom 38  

    Prąd nie będzie 160 mA tylko te 80mA, które zmierzyłeś. Można założyć dla bezpieczeństwa 100mA. wówczas bez szeregowego opornika na LM317 i IM337 będzie wytracane po ok. 3W mocy strat co wymusza zastosowanie radiatorów.
    Możesz zastosować szeregowe rezystory przed każdym stabilizatorem o wartości ok. 200-220ohm/4W (moc strat na każdym z nich to ok. 2W - nie potrzeba tu rezystorów 10W, 4W wystarczą), wówczas na stabilizatorach moc spadnie do ok. 1,5W co oznacza, że radiatory już nie są konieczne.

    0
  • #10 06 Lis 2012 17:37
    nos
    Poziom 10  

    No dobra, to przed każdym LM3xx daję załóżmy 200ohm/4W i układ bez radiatorów na LM-ach powinien działać, tak? O coś takiego mi chodziło :) A gdybym zrobił bez rezystorów - zakładam radiatory, ok, ale napięcie +/- 46V to nie za dużo dla tych LM-ów?

    0
  • #11 06 Lis 2012 18:45
    marekzi
    Poziom 38  

    Nie za dużo, gdyż nie jest ważne samo napięcie wejściowe, ale różnica wejściowego i wyjściowego. Pisałem o tym wyżej, czytaj datasheet:
    http://www.ee.buffalo.edu/courses/elab/LM117.pdf str. 4 - Input-Output Voltage Differential +40V, −0.3V
    http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm137.pdf str. 2 - Input-Output Voltage Differential 40V

    Wartość oporników zależy od poboru prądu. Należy je dobrać dla dokładnie zmierzonego poboru prądu, oraz dla napięcia wejściowego, które wynosi u Ciebie 46V - ale to napięcie biegu jałowego? (przy wysterowaniu wzmacniacza zapewne spadnie - o ile?)

    0
  • #12 06 Lis 2012 20:31
    nos
    Poziom 10  

    Najpierw zamontuję 220R przed LM317 (analogicznie dla LM337), wszystko podłączę i odpalę. Jeśli działa, tak zostawiam, jeśli będzie coś nie tak, dalej będę pytał. Dzięki za pomoc.

    0
  • #13 17 Lis 2012 01:51
    nos
    Poziom 10  

    No i rewelacja - wszystko super działa :) - tylko po kilkunastu minutach rezystory 220/10W i LM-y z założonymi kilku-centymetrowymi blaszkami miedzianymi jako radiatorki, nieźle się nagrzewają. Jaką temperaturę wytrzymują takie rezystory (bo na LM-y założę większe blaszki i po kłopocie) ?

    0
  • #14 17 Lis 2012 02:21
    marekzi
    Poziom 38  

    Temperatury nikt nie zna, trzeba znać typ i patrzeć w datasheet producenta - i po co Ci to jeśli temperatury nie zmierzysz?
    Pomierz napięcie woltomierzem na rezystorach (nie względem masy) i wylicz moc na nich wydzielaną P=U²/R. Rezystory mają moc nominalną 10W? - to jeśli wyliczona moc nie przekracza 7W jest OK i nie musisz się martwic, ponad 8W już można się martwić.
    Przy okazji pomiaru dowiesz się czy dobrze dobrałeś wartość rezystorów - za nimi a przed stabilizatorami napięcie (względem masy) nie powinno być mniejsze niż ok.22V, najlepiej gdyby miało ok. 25V. Wtedy dla prądu 80mA stabilizatory nie wymagają radiatorów i maja zapas napięcia na wypadek gdyby napięcie 46V spadło (przy wysterowaniu wzmacniacza na pewno spadnie).

    0
  • #15 17 Lis 2012 12:17
    nos
    Poziom 10  

    O ile dobrze rozumiem, jeżeli z 46V do 15V ma spaść napięcie przy stałym prądzie, to tą rezystancją mogę zmienić proporcje straty mocy/nagrzewania się oporniki/scalaki, tak? A te 80mA zdaje się, że przy zmontowanym wzmacniaczu zostało trochę przekroczone.

    0
  • #16 17 Lis 2012 15:09
    marekzi
    Poziom 38  

    Pierwsze pytanie - tak, dokładnie jak napisałeś. Ale pamiętaj, że Uwe LM musi mieć zapas, nie wystarczy 17V, gdyż pod wpływem wysterowania wzmacniacza wzrośnie prąd pobierany z 46V i to napięcie obniży się, poza tym napięcie sieci może spaść.
    I co to znaczy, że przekroczono 80mA? - o ile przekroczono?
    Zresztą licz sobie i dobieraj sam:
    UR=RIobc
    PR= URIobc
    UweLM=Uzas - UR
    PLM=Iobc(UweLM-15V)

    0
  • #17 18 Lis 2012 01:54
    nos
    Poziom 10  

    Prądu nie zmierzyłem, ale napięcie na R=220 jest 17V, czyli moc tracona P=U*U/R=17*17/220 = 1,31W ? Chyba, że coś źle liczę, bo te 1,31W tak to nagrzewa mocno? A na LM-ach zostaje max 14V, czyli zapas jest.

    0
  • #18 18 Lis 2012 02:09
    marekzi
    Poziom 38  

    Masz dobrze dobrane oporniki, może tylko moc niepotrzebnie duża - ale jeśli rozmiary nie przeszkadzają - to lepsze o większej mocy.
    Liczysz też poprawnie.
    Co do LM - mają napięcie we. ok. 29V, co daje moc na nich (29-15)0,08=1,1W. Nie wymagają radiatora, chociaż jakieś blaszki można przykręcić.
    Prąd wynika z napięcia na opornikach. Jeśli to napięcie wynosi 17V, a opornik ma 220Ω, to I=U/R=17/220= ok. 80mA. To się nazywa prawo Ohma i powinieneś je znać i umieć zastosować bawiąc się wzmacniaczami.

    0
  • #19 18 Lis 2012 10:23
    nos
    Poziom 10  

    Czyli mogę się nie przejmować gorącymi elementami zasilacza :)
    Prawo Ohma akurat dobrze znam, właśnie stąd moje zaskoczenie małą mocą i dużą temperaturą. Swoją drogą, to ciekawy jestem, w jakim czasie taki opornik zagotuje wiadro wody przy np 7W :) :) A zasilacz stabilizowany robię dopiero drugi raz, poprzednie wartości dobierałem "doświadczalnie" i na 7812/7912 i trwało to dosyć długo i ciągle coś z nim było nie tak. Dzięki wszystkim za pomoc, jestem mega zadowolony :)

    0
  • #20 18 Lis 2012 12:08
    _jta_
    Specjalista elektronik

    A może zamiast oporników diody - mniejsza zależność spadku napięcia od prądu?
    Można również rozłożyć spadek napięcia na kilka stabilizatorów, powiedzmy dwa
    7815 połączone szeregowo, pierwszy ma dać 15V względem wyjścia drugiego,
    drugi 15V względem masy, wtedy przy 100mA w każdym wydzieli się około 1.5W.
    O ile pamiętam, te scalone stabilizatory mają zabezpieczenie przed przegrzaniem.

    Tylko, niestety, w takim układzie zwarcie wyjścia spali przynajmniej pierwszy, więc
    może lepsze są diody, może jeszcze z opornikiem, który przepuści 1-2mA do masy,
    żeby uzyskać na nich wystarczający spadek napięcia, taki by na stabilizatorze nawet
    bez obciążenia nie było zbyt dużego napięcia. Podsumowując: najlepiej wstępnie
    obniżyć napięcie diodami (obciążenie opornikiem), obniżonym zasilać stabilizator.

    0
  • #21 18 Lis 2012 13:00
    nos
    Poziom 10  

    Nie mam jak narysować teraz schematu, ale rozumiem, że miały by być wstawione szeregowo zamiast oporników załóżmy 18V/5W, za nimi oporniki do masy R=U/I (gdzie U =46-18= 28V, I=2mA) czyli R=28/0,002=15k, tak? Bo jak tak, to jeszcze lepszy pomysł na ten zasilacz :)

    0
  • #22 18 Lis 2012 14:27
    marekzi
    Poziom 38  

    _jta_ napisał:
    A może zamiast oporników diody - mniejsza zależność spadku napięcia od prądu?
    Można również rozłożyć spadek napięcia na kilka stabilizatorów, powiedzmy dwa
    7815 połączone szeregowo, pierwszy ma dać 15V względem wyjścia drugiego,
    drugi 15V względem masy, wtedy przy 100mA w każdym wydzieli się około 1.5W.
    O ile pamiętam, te scalone stabilizatory mają zabezpieczenie przed przegrzaniem.

    Tylko, niestety, w takim układzie zwarcie wyjścia spali przynajmniej pierwszy, więc
    może lepsze są diody, może jeszcze z opornikiem, który przepuści 1-2mA do masy,
    żeby uzyskać na nich wystarczający spadek napięcia, taki by na stabilizatorze nawet
    bez obciążenia nie było zbyt dużego napięcia. Podsumowując: najlepiej wstępnie
    obniżyć napięcie diodami (obciążenie opornikiem), obniżonym zasilać stabilizator.


    To są najgorsze rozwiązania, a na pewno znacznie gorsze od tego z opornikiem przed stabilizatorem.
    Rozwiązania nie dające nic (żadnych zalet w stosunku do istniejącego układu na oporniku i stabilizatorze) - bo moc (czyli ciepło) wydzieli się w identycznej ilości (46-15)x0,08= 2,5W - praw fizyki nie da się oszukać, tyle że nie na opornikach i stabilizatorze (jak teraz), ale na stabilizatorach albo diodach i stabilizatorach.
    Za to proponowane układy posiadają wady:
    - nieodporność na zwarcie, akurat w tym zastosowaniu mało ważna wada,
    - koszty,
    - grzejące się półprzewodniki są bardziej awaryjne od grzejących się rezystorów,
    - komplikacja układu.
    Wspomniana wyżej "mniejsza zależność napięcia od prądu" nie jest tu zaletą, gdyż stabilizację napięcia zapewnia stabilizator, co wobec wymagań (zasilanie przedwzmacniaczy) jest aż nadto.
    Należy zrozumieć prawa fizyki, oraz to, że np. w rozwiązaniu z 20 diodami pozorną zaletą będzie niska moc na każdej diodzie (ok.60mW) - czyli niskie temperatury. Idąc tym tokiem rozumowania można zamiast jednego opornika 220Ω/2W zastosować 10 oporników 22Ω/0,25W czy 20 11Ω/0,25W. Też będą letnie.
    Po co?

    Do autora tematu; - sądzę, że tylko wydaje Ci się, że te oporniki bardzo się grzeją.
    A może mają moc znamionową 1W a nie 10W jak pisałeś? - wtedy byłyby narażone na szybkie spalenie.
    A czas zagrzania wiadra wody łatwo obliczysz ze wzoru na energię, znając ciepło właściwe wody, jej objętość i wymagany przyrost temperatury. Tyle, że zagotowanie nastąpi nigdy, bo moc zbyt mała aby choćby zniwelować strat ciepła do otoczenia.

    0
  • #23 18 Lis 2012 14:45
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Rozwiązanie z opornikami ma to do siebie, że jeśli w obwodzie zasilanym
    zrobi się przerwa, to pali się stabilizator, bo dostaje za duże napięcie.
    Dotyczy do LM7815, nie dotyczy LM317, dla którego jest istotne napięcie
    między wejściem, a wyjściem, a nie między wejściem, a masą.

    0
  • #24 18 Lis 2012 14:49
    marekzi
    Poziom 38  

    _jta_ napisał:
    Rozwiązanie z opornikami ma to do siebie, że jeśli w obwodzie zasilanym
    zrobi się przerwa, to pali się stabilizator, bo dostaje za duże napięcie.
    Dotyczy do LM7815, nie dotyczy LM317, dla którego jest istotne napięcie
    między wejściem, a wyjściem, a nie między wejściem, a masą.

    Ojjj, no i co mam napisać?
    "Jeśli zrobi się przerwa" to prąd nie płynie, mocy na stabilizatorze nie ma. Co ma go spalić? - napięcie?
    Proszę zapoznać się z datasheet LM317 i LM337.
    I po co kolega wspomina o LM7815? - mówimy cały czas o LM317 i LM337.

    0
  • #25 18 Lis 2012 22:20
    nos
    Poziom 10  

    Oporniki mają po około 4cm długości, więc nawet bez oznaczeń wiadomo by było, że co najmniej 5W wytrzymują :) , z tym, że oznaczenia są. Z wiadrem to był żart, ale szklanka..?
    Co do diod 5W/18V to też sobie pomyślałem, że o wiele bardziej by się grzały, bo są małe w stosunku do klocków oporników. Skoro oporniki prawie parzą, to diody diody byłoby czuć nosem :) Rozumiem, że z opornikami jest optymalnie i nie ma co ingerować w zasilacz, więc tak zostaje.

    0