Prosty zasilacz 220V AC / 325V DC lub mniej , moc rzędu 100W.

Poszukuje prostego, taniego w realizacji i dobrego pomysłu na zasilacz który będzie w miarę przyzwoicie trzymał napięcie.

Najprościej to mostek + kondensator rzędu 470µF/400V .
Taka pojemność pozwala dołączyć zmienne obciążenie i wartość napięcia nieznacznie się zmienia.
Obciążeniem jest napęd elektromagnetyczny sterowany impulsowo.
Nie wymaga on super stabilizowanego napięcia, ale wskazane by było w miarę przyzwoite.

Prosi się o dołożenie filtru EMI , termistor ograniczający prąd rozruchowy - zwłaszcza gdyby dać więcej niż 470µF, obciążenie nie jest stałe , ale zmienia się w niewielkim zakresie około 50-100W więc może filtr pfc ?

Lubisz komplikować sobie życie?
Jak nie, to wystarczy mostek 4x1N4007 i Twój kondensator 470uF.
Termistor - jak masz, a jak nie - to opornik 22Ω/10W.
Filtr PFC tu jest zbędnym "kwiatkiem do kożucha".

Tak , ale myślę już pod kątem by było to tanie , proste ale pasywny filtr pfc może - nie wiem - będzie również wskazany ?
Ile wat można brać bez wymogu utrzymania przyzwoitego współczynnika mocy?
Tak pod kątem standardów myślę , chce by je spełniać.

Każdy zasilacz "zaczynający się" prostownikiem ma ZAWSZE współczynnik mocy (czyli cosφ) =1, niezależnie od tego, co jest jego "dalszym ciągiem" po prostowniku.
Fizycznie nie zachodzi zjawisko magazynowania pobranej energii w jednej części okresu, i oddawania jej do sieci w innej części okresu - co jest warunkiem niezbędnym, aby można mówić o mocy biernej, która powoduje, że współczynnik mocy <1.
Problemem, który bywa rozpatrywany przy takich "prostownikowych" zasilaczach, jest pogorszenie kształtu sinusoidy w sieci, to zależy od wielu czynników, głównie od parametrów sieci zasilającej - ale to nie ma nic wspólnego ze "współczynnikiem mocy".
Chcesz poprawiać kształt sinusoidy w sieci? Możesz zastosować filtr dolnoprzepustowy nie przepuszczający harmonicznych 50Hz. Taki filtr będzie znacznie większy od zasilacza.

Tak , chodzi o pogorszenie kształtu - pobór z sieci następuje w szczytach sinusoidy.
Przy małej chwilowej mocy pobieranej przez obciążenie , praktycznie tylko w samym szczycie doładowywany jest kondensator. w momencie gdy obciążenie na chwile (1-2 s) szarpnie coś więcej to i z sieci pobór będzie szerzej od samego szczytu.

Czyli raczej przy tej mocy w okolicy 50-100W nic nie kombinować?

Myślałem jeszcze o ewentualnym skomplikowaniu sobie życia , które polegać miało by na tym że :
obciążenie (napęd) ma mieć wstępną regulację siły , a więc i mocy pobieranej, zatem jeśli ustawię na mniejszą siłę to i moc pobierana będzie mniejsza -
wówczas wypełnienie impulsów będzie małe np 20-40% a gdy ustawię pełną moc to wypełnienie impulsów sterujących będzie większe

można zatem obniżyć wielkość kondensatora za mostkiem a dołożyć jeszcze jeden kondensator dołączony za pośrednictwem tranzystora kluczowanego - taka mini przetworniczka bez trafa - w taki sposób by na drugim kondensatorze otrzymać napięcie uzależnione od nastawienia siły napędu ( mocy pobieranej) i wówczas można uzyskać dość dobrą stabilizację napięcia na tym drugim dodatkowym kondensatorze a wielkość tego napięcia mogła by być regulowana w zakresie np 150-250V (wtedy napęd będzie przystosowany do 250V) lub nawet niżej (100V-200V)

Narysuj sobie schemat tego, co chcesz zrobić i zastanów się, jak to ma działać.
Pomyśl też, że wszystkie telewizory - od czasów zamierzchłych (lampowych) mają zasilacze z prostownikiem szczytowym, pracujące bez korekcji sinusoidy, i nikt się tym nie przejmuje. Bez korekcji sinusoidy są wszystkie świetlówki, rtęciówki, lampy sodowe i co tylko świeci (oprócz zakazanych żarówek). Bez korekcji sinusoidy są prostowniki do ładowania akumulatorów, a także prostowniki w zajezdniach tramwajowych i stacje zasilania trakcji kolejowej. Słowem: prawie wszystko ...
Swoją drogą, regulacja siły (lub prędkości) napędu jest możliwa w "klasycznym" układzie z tyrystorem lub triakiem.
Wynajdywanie KOŁA od nowa nie jest potrzebne.

Zasada prosta :
I kondensator ładujemy do 325V (kondensator na 350V lub na 400V- w sieci różnie bywa)
tranzystor (jak w przetwornicy) doładowuje drugi kondensator do np 220V (kondensator na 250V)

z tego widać że możemy znacznie mniejszy kondensator zastosować na gromadzenie ładunku - napięcie 325V , ponieważ możemy go rozładować aż do 220 kilku wolt zanim "zacznie brakować napięcia"
wykorzystujemy sporą różnicę między maksymalnym stanem naładowania a takim który jeszcze pozwala na utrzymanie wyjściowego napięcia ( przykładowe 220V)

Natomiast drugi kondensator też nie musi być ogromny ponieważ może być doładowywany nie co 10ms a znacznie częściej i można na nim utrzymać zadane napięcie - dość dobra stabilizacja w porównaniu z mostkiem + duży kondensator na 400V

Jeśli przyjąć że na prostym układzie mostek + Kondensator zadowoli nas zmiana napięcia od 325V do 300V to ilość zgromadzonego ładunku (energii) jaką pobieramy jest nieduża.
Jeśli zwiększymy pobór prądu (energii) to i napięcie nam bardziej będzie spadać między okresami - wtedy zaczynamy w pewnym sensie "bardziej wykorzystywać" energie zgromadzoną w kondensatorze , ale kosztem dużych wahań napięcia.

Natomiast zastosowanie dodatkowego kondensatora powoduje że na nim można osiągnąć bardzo stabilne napięcie w porównaniu z takim tętnieniem 325/300V a równocześnie znacznie efektywniej wykorzystać pierwszy kondensator.

No i jak wspomniałem od razu jest możliwość ustawienia napięcia wyjściowego w pewnych granicach np od 150V do 230V - przy kondensatorze drugim na 250V .


Przy określonej wielkości kondensatora pierwszego , określonym napięciu maksymalnym czy inaczej wyjściowy na kondensatorze drugim ( więc chodzi tu o różnicę między około 325V a wyjściowe np 220V ) możemy pobierać określony prąd i wartość kondensatora drugiego też będzie określona - większego nie ma sensu bo to nic nie da a mniejszy nie wykorzysta całej możliwej do wykorzystania energii zgromadzonej w pierwszym.

Na konkretną moc (prąd pobierany i napięcie wyjściowe) można dobrać odpowiednią wartość kondensatorów.
Sposób kluczowania tranzystora -( napięcie spada poniżej ustawionej wartości - tranzystor przewodzi, wzrasta powyżej ustalonej - nie przewodzi ) z pewną histrezą = tętnieniom takiego układu - może tylko kilka volt.



Zrobiłem taką symulacje gdzie po mostku jest kondensator tylko ! 47µF/400V .
Drugim kondensatorem jest 100 µF/250V.
Na drugim utrzymuje napięcie 200V i stałe obciążenie 400Ω - pobór 0,5A.
Bardzo ładna stabilizacja wychodzi i praktycznie przez 10 ms napięcie na pierwszym z 325V spada do 220V - czyli wykorzystujemy w pełni pojemność pierwszego kondensatora. Doładowanie (z sieci) kondensatora pierwszego jest przez większą część okresu.

Zmiana drugiego z 100µF na 47µF widocznie pogarsza stabilizację.
Zmiana zaś na 150µF nie wiele już wnosi.

Teraz pobieram podobną moc (100W) z układu mostek + kondensator 47µF/400V i napięcie przez spada 10ms z 325 do 250V więc tragedia. Trzeba nie 47 a 470µF by przy pobieranej mocy 100W utrzymać napięcie w okolicy 325-310V przez 10ms. I oczywiście doładowanie (z sieci) kondensatora jest w samym szczycie .

Praktycznie przyjmuje się, że przy prostowniku pełnookresowym z 1 kondensatorem, dla poboru 1mA kondensator powinien mieć 1 - 2uF. To znaczy, że dla 100W (ok. 300mA przy 300V) kondensator powinien mieć 300 ... 600uF. Oczywiście ten kondensator będzie doładowywany w szczytach napięcia, gdy napięcie przed mostkiem będzie wyższe, niż po mostku.
Tu masz "teorię" do poczytania: http://elportal.pl/ea/zasilacze.html .

Dokładnie powtórzyłeś co wyżej pisałem .
Dla 100W przy 230V AC - czyli po mostku 325V DC potrzeba 470µF by "jako tako" napięcie wyglądało .

Korzystając z faktu że mogę dostosować urządzenie (odpowiednio nawinąć) do zasilania napięciem DC w okolicy 200-300V , to rozpatruje możliwości stworzenia niskim kosztem - " mini przetworniczki " .
Moc nie jest duża , ale takie rozwiązanie można stosować również przy nieco większej mocy - wówczas coraz bardziej jest ekonomiczne , ponieważ stosowanie kondensatorów o dużych pojemnościach i na wysokie napięcie jest drogie.

Na kondensatorze nie uzyskamy małych tętnień - nikt nie zastosuje przecież kilku mF lub więcej , dlatego jeśli chcemy uzyskać w miarę ładne napięcie to wystarczy kondensator rzędu 47µF /400V + taki sam lub nieco większy na około 250V jeśli chcemy uzyskać napięcie rzedu 200V dla mocy około 100W .
To jest 10 razy mniej niż Ty podajesz i tętnienie napięcia można osiągnąć dużo mniejsze !
Teraz tylko prosty sposób sterowania tranzystorem (mosfet) o niskim Rd .
By bardziej wykorzystać pierwszy kondensator , napięcie wyjściowe zakładam na 200V lub mniej. Przy napięciu wyjściowym rzędu 300V praktycznie nie ma sensu taki zabieg, gdyż wielkość 47µF była by zdecydowanie za mała - słabe wykorzystanie pierwszego kondensatora.
Można też zauważyć , że fakt rozładowania pierwszego kondensatora do poziomu około 220V-230-czy 250V powoduje że jest doładowywany nie tylko w szczycie przez czas rzędu 1ms o w szerszym czasie - przed szczytem nawet 2ms co powoduje że ilość zgromadzonej energii nie musi wystarczać aż na 10ms a na mniej - około 8ms co znów przekłada się na mniejszą pojemność.

Gdy napięcie wyjściowe będzie jeszcze niższe np 150V to czas między jednym a drugim doładowaniem skróci się z blisko 10ms (ładowanie w szczycie) do 5 czy 6 ms - ładowanie w znacznej części okresu.
Ponadto napięcie może spadać z 325V w pobliże 150V (wyjściowego) - bardzo duże wykorzystanie pojemności kondensatora pierwszego.
----------------------
Oki , spróbuje się zaznajomić z tym programem - kiedyś trzeba

Umiesz się posługiwać programem P-SPICE? To zasymuluj na nim to, co chcesz zbudować.
http://pspice.pl.malavida.com/d5821-sciaganie-gratis-windows .

Niestety pojawia się błąd pobierania , poszukam na necie - może pobiorę gdzie indziej.

Rysować chyba nie trzeba ogólnej koncepcji - mostek kondensator pierwszy , dalej tranzystor i kondensator drugi - jako główne "urządzenia"
i to czego brakuje jeszcze a co będzie dla mnie trudne - sterowanie tranzystorem.

Niestety ale coś jest nie tak , ściągnąłem ale archiwa uszkodzone szukam dalej tego Pspice


chodzi o proste sterowanie T , aby utrzymać zadane napięcie Uwy.

Taki przykład banalny :
dioda led zasilana z Uwy poprzez np diode zenera + R oraz fotorezystor (duża bezwładność) steruje tranzystorami kluczującymi tranzystor T.
ustawiamy wartość R na taką by przy zadanym Uwy dioda świeciła - fotorezystor ze zwłoką (wynika z cech fotorezystora) zatyka T i C2 nie jest już doładowywany.
Pod obciążeniem , spada napięcie na C2 i dioda przestaje świecić a zatem zacznie przewodzić T i znów C2 będzie doładowywany.
Częstotliwość doładowań uzależniona od właściwości Fotorezystora , obciążenia w danej chwili + histereza rzędu 2V - dioda świeci / nie świeci .
Trudno na oko ocenić czy będzie to działać fajnie - ale jest proste.
Zastosowanie fotodiody (zbyt szybka) może powodować, że T jest kluczowany z dużą częstotliwością, ale może wówczas zmienić układ zasilający led- wprowadzić C by uzyskać stałą czasową większą niż stała czasowa wynikająca z pojemności diody led+ R .
Z diodą coś w stylu : (tak poglądowo)



Dioda zenera na U rzędu 200V , druga zenerka zabezpiecza diodę Led w transoptorze typu TLP251 który steruje Tranzystorem.

Wiele zależy od R d-s tranzystora , ale "przelewanie" ładunku z jednego C do drugiego trwa mikrosekundy i co około milisekundę (to zależy zaś od obciążania) powtarza się . Napięcie jest "stabilizowane" na 200V do 202V÷203V więc tętnienia są małe - 2±3V to 1% - 1,5%.

Dz na 3-4V zabezpiecza transoptor , ale mogą dojść zabezpieczenia przed zbyt wysokim napięciem na wyjściu - tyrystor zwierający , blokowanie tranzystora , bezpiecznik przepalany tyrystorem

Błędny schemat: Zenerka musi być zasilana z napięcia wyższego, niż bramka tranzystora.
Sprawdź, jak wygląda schemat wtórnika jako stabilizatora, tu też masz błąd.
Chcesz pobierać 100W - czyli 0,5A przy 200V. Na stabilizatorze masz spadek napięcia ponad 100V, to razy 0,5A daje 50W - "ugotujesz" go.
Na pierwszym elektrolicie przy poborze 0,5A masz tętnienia:
Ut=I/(C*f)=0,5/(0,0001*100)=50V. Te tętnienia będą "modulować' Zenerkę.
"Przelewanie" ładunku nie będzie trwać mikrosekund, bo wtedy by płynął prąd tysięcy Amper w impulsie (a zresztą, co "otworzy" ten tranzystor na "mikrosekundy"?).
Dla porównania: 1 Kulomb przez czas 1 mikrosekundy to jest 1 milion Amper!

Zachęcam do powtórki z fizyki, i do lektury: http://elportal.pl/ea/zasilacze.html , zanim Mod wyrzuci ten wątek do kosza (Regulamin 3.1.17).

Tak, impuls będzie - a to znaczy że Tranzystor ma się otworzyć i w zależności od Rds i różnicy napięć miedzy naładowanym do maks 325V (to w szczycie) lub mniej , kondensatorem a ustalonym napięciem na np 200V .
Można zauważyć że w 1 czy 2giej milisekundzie okresy gdy napięcie sieciowe (chwilowe) jest poniżej 200V , kondensator pierwszy może być już rozładowany wcześniejszym "przelewaniem" i wtedy impuls może być mały , a w 5 milisekundzie okresu będzie największy ponieważ kondensator pierwszy zostanie doładowany do 325V.

Obrazek jest poglądowy i zenerka na U=200V ma tam być wedle mojej koncepcji natomiast jest zaznaczona tylko dioda LED w transoptorze a układ przeładowujący bramkę mosfeta nie jest w ogóle narysowany a jedynie zaznaczyłem koncepcje -kierując strzałkę od bramki do transoptora.


Nie mam na dzień dzisiejszy programu by to zasymulować ,ale ktoś kto ma doświadczenie lub możliwość symulacji może rzuci okiem.

Rozważania zacznę od stanu gdy na drugim kondensatorze jest np 203V co oznacza że na zenerce jest 200V a 3V na diodzie Led i R zatem zakładam że dioda świeci i transoptor wyłącza tranzystor .
Wówczas drugi kondensator zostaje odcięty od zasilania (od pierwszego) i jest powoli rozładowywany poprzez obciążenie i w niewielkim stopniu przez Led +R+ zenerka200V.

Gdy napięcie spada dioda przestaje świecić i otwiera się tranzystor doładowywując kondensator drugi.
To znów powoduje wzrost napięcia na drugim i dioda zaczyna coraz mocniej świecić odcinając drugi kondensator i tak w kółko.

Święci /nie święci - a dokładnie świeci na tyle mocno/ świeci na tyle słabo - to stany gdy załącza i wyłącza tranzystor - różnica napięć? może teoretycznie około volta, w praktyce to ta histereza wynikająca z działania transoptora + czasy ładowania i rozładowania bramki tranzystora będą decydować o histerezie napięcia wyjściowego , oraz stan naładowania pierwszego kondensatora - zależny od sinusoidy w sieci.
Czyli impulsowy a nie liniowy - więc nie ma tu takiej straty mocy typu grzałka wynikającej z redukcji napięcia 325-200 (125V) i obciążenia 0,5A co by robiło grzałkę około 125Vx0,5A - rzędu 60W.

Witam,

Jakiś czas temu udało mi się zakupić naprawdę wiekowy odbiornik radiowy z lat 20ch ubiegłego stulecia.
Radyjko super.
Problem tylko taki, że wymaga zasilenia prądem stałym (220V DC).
Pytanie rodzi się następujące, czy te 220V DC to winno być prawdziwe DC, czy też wystarczy jakiś prostszy układ prostowniczy. Zastanawiam się jak ewentualnie w tym drugim przypadku sprzęt może reagować na tętnienia prądu, a nie chcę niczego zepsuć, bo raczej o częściach będę mógł pomarzyć.

Czy ktoś może ma jakąś wiedzę na ten temat, lub ewentualnie gdzie podpytywać o tego rodzaju zasilacz lub jak go dobrze poskładać(myślę że do 2A na wyjściu wystarczy).

Dziękuję.

WojcikW napisał:

Rzuuf napisał:

Każdy zasilacz "zaczynający się" prostownikiem ma ZAWSZE współczynnik mocy (czyli cosφ) =1, niezależnie od tego, co jest jego "dalszym ciągiem" po prostowniku...

Zastosuj transformator 230/155V, prostownik - mostek Graetza i kondensator 470µF/400V.

Dziękuje kolego za informacje.
Jeśli nic innego nie uda mi się zorganizować, tak właśnie zrobię.

Poszperałem tu i ówdzie, i znalazłem stabilizowany zasilacz, wg. opisu sprzedawcy z możliwością regulacji napięcia wyjściowego do 230V DC, ale to urządzenie jest z dalekiego wschodu, i zastanawiam się czy rzeczywiście będzie to działało tak jak reklamuje je sprzedawca.

Raz jeszcze dziękuję.