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

Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie

Gizmoń 02 Gru 2012 19:54 4755 2
  • #1 02 Gru 2012 19:54
    Gizmoń
    Poziom 28  

    Złożyłem zasilacz impulsowy z elementów zasilacza AT. Jest to w zasadzie kopia zasilacza komputerowego różniąca się jedynie prostownikiem po stronie wtórnej. Zrobiłem tak, żeby nie musieć przewijać transformatora. Schemat jest taki:

    Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie

    Reszta, czyli strona pierwotna i cały kontroler (TL494) tak jak w każdym zasilaczu AT.
    Zaprojektowałem płytkę:

    Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie

    Dławik wyjściowy nawinąłem drutem Φ1mm na rdzeniu proszkowym (z zasilacza AT oczywiście) tak, by miał indukcyjność ok. 33µH. Okazało się, że trzeba było nawinąć 21 zwojów. Nawinąłem je tak, aby były w równych odstępach na całym obwodzie rdzenia. Indukcyjność dławika obliczyło mi tu:

    Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie

    A mierzyłem ją za pomocą miernika częstotliwości i generatora LC, gdzie L to był właśnie nawijany dławik. Dokładność tej metody w moim wykonaniu to około ±3µH, więc do nawijania dławika w sam raz.

    Złożyłem układ i uruchomiłem, zadziałał za pierwszym razem i bez najmniejszego problemu udało się ustawić napięcie wyjściowe równe +24V. Przy prądzie 100mA (obciążenie rezystorem 220Ω na płytce) słychać cichutki szum, czyli chyba wszystko w normie. Przebiegi po stronie pierwotnej i wtórnej są podobne do tych w fabrycznym zasilaczu (taki cichy szum również).
    Problemy zaczynają się przy większych prądach. Przy 500mA szum całkiem cichnie i tak do 2A, gdy zasilacz zaczyna piszczeć. Przy 2,5A piszczy już dość głośno i bardziej nie odważyłem się go obciążać, bo coś jest nie tak.

    Zwiększanie ilości zwojów zmniejsza prąd przy którym zasilacz zaczyna piszczeć, choć teoretycznie powinno polepszyć jego pracę. Zmniejszanie ilości zwojów na dławiku powoduje zwiększanie prądu przy którym zasilacz piszczy. Po odwinięciu aż 7 zwojów (teraz jest tylko 14) zasilacz jest bezgłośny do 3,5A, ale rdzeń dławika się bardzo mocno nagrzewa.
    Dalej nie ma co go rozwijać, bo może i bym "wycisnął" te 6A, ale rdzeń się ugotuje i nie wiadomo czy tranzystory po stronie pierwotnej wytrzymają :(

    No i wreszcie moje pytanie do dużo bardziej doświadczonych (ten zasilacz impulsowy to mój pierwszy taki), co oznacza to piszczenie i jak nawinąć ten dławik, żeby się nie gotował przy prądzie 6A a zasilacz pracował poprawnie? Da się to w ogóle zrobić na takim rdzeniu? Podczas przeszukiwania m.in. Elektrody widziałem inne zasilacze np. 35V 2,5A z dławikami na proszkowych rdzeniach toroidalnych z zasilaczy komputerowych z którymi nie było takich problemów...

    PS
    Po 2min pracy przy prądzie 2A jedyny gorący element to dławik, który wręcz parzy. Diody prostownika i tranzystory kluczujące (jedne i drugie przykręcone do niedużych radiatorków) nie nagrzewają się na tyle, żeby dało się tę zmianę wyczuć.
    Zasilacz ma zasilać trzy silniki prądu stałego i trzy serwokontrolery. Jego obciążenie będzie wynosiło około 2,5...3A podczas normalnej pracy, 5,5A przez krótkie chwile przy największym obciążeniu silników, 500mA przy bezruchu.

    0 2
  • #2 02 Gru 2012 20:52
    zibq
    Poziom 27  

    Sprawdzałeś kolego częstotliwość pracy przetwornicy? Możesz wrzucić jakieś przebiegi z oscyloskopu? Piszczy zapewne transformator.
    Wrzuć kolego rzeczywisty schemat (z otoczeniem 494).

    I na koniec pytanie: czemu nie zmodyfikowałeś gotowego zasilacza? Przecież wystarczyło w zasadzie wymienić kondensatory, prostownik na dwupołówkowy i odciąć połączenie "środka uzwojeń" od masy.

    0
  • #3 03 Gru 2012 00:00
    Gizmoń
    Poziom 28  

    Częstotliwość pracy była pierwszą rzeczą jaką sprawdziłem gdy usłyszałem piszczenie. Jest ona stała i wynosi cały czas 29,89kHz.

    Rzeczywisty schemat (świeżo narysowany, "wartości" elementów odczytane z płytki*, więc na pewno takie właśnie są w układzie):

    Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie

    *Na płytce nie wlutowałem jeszcze elementów zabezpieczenia nadnapięciowego, tj. tranzystorów BC557, 547, diody zenera i reszty elementów w tej okolicy z wyjątkiem kondensatora 10µF i dzielnika napięcia z rezystorów 30kΩ i 3,9kΩ zapewniającego stały czas martwy.

    Nie zmodyfikowałem gotowego zasilacza, ponieważ:
    - był on po prostu trochę za duży i z trudem zmieściłby się tam, gdzie ma być umocowany w maszynie
    - w oryginalnej konstrukcji elementy pod wysokim napięciem byłyby niebezpiecznie blisko metalowej konstrukcji, w dodatku ruchomej
    - przerobiony zasilacz brzydko wygląda, bo niektóre elementy muszą być podłączone na pająka :)

    -------------------------------------- dodane 5 XII 2012 --------------------------------------

    W prostowniku wstawiłem wszystkie diody takie same, tzn. UES2403 - diody szybkie 16A/150V, http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/microsemi/WT2-79.pdf . Nie ma różnicy w pracy układu (wcześniej dwie diody były Schottkyego a dwie UES2403 i zdawało mi się, że powodowało to małą asymetrię obciążenia tranzystorów kluczujących).
    Kombinowałem też z dławikiem, obecnie ma aż 38 zwojów drutem Φ1mm, ale nic to nie dało. Im więcej zwojów tym bardziej coś piszczy, im mniej tym mocniej grzeje się dławik. Nawet sprawdziłem co będzie, jeśli by zamiast dławika wstawić kawałek drutu. Liczyłem się ze stratami, i słusznie niestety... zasilacz nie piszczał, ale po chwili uległy zniszczeniu oba tranzystory po stronie pierwotnej (jeden eksplodował a drugi jest całkowicie zwarty między wszystkimi trzema nóżkami) i rezystory 1Ω połączone z ich bazami zwiększyły rezystancję do ∞ nie zmieniając wyglądu (!). No cóż, teraz mam potwierdzone doświadczalnie że dławik na pewno musi być.

    Oto oscylogramy, wszystkie przy podstawie czasu 10µs/dz.
    Najpierw strona pierwotna, bez obciążenia (po lewej) i z obciążeniem (po prawej). Niestety nie mogłem obciążyć zasilacza aż tak, żeby zaczął piszczeć, ponieważ nie pozwoliła na to moc "transformatora separującego" (trafo z mikrofalówki zasilane napięciem 24V~).





    1. Uzwojenie pierwotne, amplituda ok. 300...320V:
    Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie

    2. Baza "górnego" tranzystora półmostka i pod spodem dolnego, dla każdego z nich napięcie mierzone względem emitera; 1V/dz.:
    Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie
    Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie

    I to na tyle ze strony pierwotnej, teraz wtórna:

    1. Wyjście "C1" układu TL494 (na "C2" jest identyczny sygnał przesunięty w fazie), 1V/dz.:
    Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie

    2. Transformatorek sterujący, mierzone względem masy jedno i drugie uzwojenie, 5V/dz. Sygnały niemal identyczne, ale na wszelki wypadek sfotografowałem oba, bo są maluśkie różnice:
    Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie

    3. Uzwojenie wtórne bez obciążenia i z niedużym obciążeniem, amplituda ok. 50V:
    Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie

    4. A teraz najlepsze - napięcie za prostownikiem, ale jeszcze przed dławikiem, przy coraz większym obciążeniu:
    Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie
    Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie Zasilacz 24V 6A z elementów zasilacza AT, dławik wyjściowy, piszczenie

    Od drugiego zdjęcia w drugim wierszu zaczyna się piszczenie. Patrząc na ostatnie zdjęcie, aż dziwne, że jeszcze nic nie wybuchło (nie licząc eksperymentu bez dławika)... Żeby jeszcze lepiej przedstawić problem, zamieściłem nawet filmik, na którym słychać pracę zasilacza (chwilę po pełnym obciążeniu włącza się i hałasuje wentylator chłodzący odbiornik):


    Link


    Wiem tyle - jeśli podłączę dwie żarówki 12V 21W (albo nawet dwie po 55W) połączone szeregowo przed dławikiem, to zasilacz nie piszczy. Jeżeli podłączę je za dławikiem - piszczy, a przy żarówkach 55W nawet gorzej, trudno opisać ten dźwięk (słychać go za to na filmie). Nie mam już pomysłów co może być przyczyną...

    -------------------------------------- dodane 5 XII 2012 trochę później --------------------------------------

    Wymieniłem kontroler TL494CN na DBL494 i piszczenie ustało, zasilacz pracuje cicho i stabilnie. Oba układy mam z wylutu, możliwe, że ten pierwszy jest w jakiś sposób uszkodzony.
    Zamknę temat za kilka dni jeżeli już nic dziwnego nie będzie się działo z zasilaczem.

    -------------------------------------- dodane 7 XII 2012 --------------------------------------

    Zasilacz wytrzymał próbę obciążenia, przy prądzie 5,3A po 20min pracy z wymuszonym chłodzeniem żaden element nie był gorący no i nic nie wybuchło :D Wytrzymał też próbę przeciążenia, 9A przez 10s. Nic nie piszczy. Przyczyną nieprawidłowej pracy musiał być wadliwy TL494. Zgodnie z obietnicą zamykam temat :D

    1