Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prostownik prądnicy o niskim spadku napięcia

abrakadabra18 28 Gru 2012 01:49 2928 9
  • #1 28 Gru 2012 01:49
    abrakadabra18
    Poziom 10  

    Witam, takie pytanie z teorii prostowników.
    Prądniczka 6V o mocy 3W wytwarza napięcie przemienne o napięciu znamionowym AC 6V, w praktyce 0-10V w zależności od prędkości, przy stałym liniowym obciążeniu 2,4W. Częstotliwość napięcia AC (wynikająca z prędkości ) waha się w zakresie 12-30 Hz.
    Prądniczka będzie zasilała odbiornik prądu stałego 6V za pośrednictwem klasycznego mostka Graetza z kondensatorem 10000 uF.

    Prostownik prądnicy o niskim spadku napięcia

    Problem polega na tym, że (co widać na charakterystyce- górny wykres to napięcie AC, dolny- DC), niezależnie od napięcia AC i częstotliwości, czyli prędkości, napięcie DC jest zawsze niższe o ok. 2,1 V, czyli jest 2,1 V spadku napięcia na prostowniku.
    Pytanie brzmi, jak zredukować do minimum ów spadek napięcia na prostowniku? Tradycyjne prostowniki w zasilaczach sieciowych podnoszą napięcie teoretycznie x1,41 (pierwiastek z 2), tymczasem w moim przypadku mam spadek napięcia o sztywne 2,1V.
    Gdzie tkwi błąd? Zależy mi na uzyskaniu napięcia DC = napięcie AC lub nawet wyższe.
    pozdrawiam

    0 9
  • Megger
  • #2 28 Gru 2012 10:55
    komatssu
    Poziom 28  

    Spróbuj użyć w prostowniku diod Schottky np. 1N5822.

    0
  • Megger
  • #3 29 Gru 2012 12:22
    kobi
    Poziom 22  

    Czy napięcie AC i DC mierzysz w tych samych warunkach? Najpierw zmierz AC na "jałowo" czyli sama prądnica bez obciążenia a następnie pomiar DC przez mostek graetza też bez obciążenia i co ważne przy tej samej częstotliwości (obrotach).

    0
  • #4 29 Gru 2012 19:04
    abrakadabra18
    Poziom 10  

    kobi napisał:
    Czy napięcie AC i DC mierzysz w tych samych warunkach?


    Oczywiście. Ta sama prędkość i stałe obciążenie, tylko podłączam woltomierz w różne punkty pomiarowe.
    W stanie jałowym, rzecz jasna, napięcie ostro wyskakuje w górę, ale taki obrót rzeczy mnie nie zadowala.

    0
  • Megger
  • #5 29 Gru 2012 21:38
    kybernetes
    Poziom 39  

    Po pierwsze to nie "co widać na charakterystyce" bo tam nic nie widać a jeśli Ty coś na tym znaczku pocztowym widzisz to wypada jedynie pogratulować sokolego oka i talentu prekognicyjnego.

    Zjawisko, które opisujesz może mieć kilka przyczyn.

    1. Błąd pomiaru AC. Zasadniczo większość mierników nie mierzy "prawdziwego AC" ale dokonuje pewnej interpolacji przy założeniu, że sygnał stanowi czysta sinusoidę. A to co wychodzi z prądniczki wcale nie musi być sinusoidą. Miernik True RMS prawdę Ci powie.

    2. Błąd pomiaru DC - patrz p.3.

    2. Spadek napięcia na diodzie nie jest stały, przy większych prądach ten spadek rośnie, a jego wielkość zależna jest od konstrukcji samej struktury półprzewodnikowej w diodzie. Im większy prąd znamionowy diody tym spadek napięcia na niej, przy danym prądzie, bardziej zbliża się do teoretycznych 0,7 V. Zmierz te diody na DC i oceń sam.
    Zastosowanie diod Schottky'ego, jak radzi kolega komatssu byłoby tu dobrym pomysłem.

    3.

    abrakadabra18 napisał:
    Tradycyjne prostowniki w zasilaczach sieciowych podnoszą napięcie teoretycznie x1,41 (pierwiastek z 2)

    No, niestety, nie jest to prawda. Podnoszą ale przy zerowym obciążeniu i po odjęciu spadków napięcia na diodach (czyli nigdy, bo czymś trzeba ten prąd wyprostować). Po obciążeniu wyjścia prostownika napięcie ostro idzie w dół (a tu jest to zależne od impedancji układu uzwojenie prądnicy-dioda). Dodatkowo mamy tu do czynienia z niskimi częstotliwościami więc pojemności powinny być znacząco większe jak stosujesz. Myślę, że 100 mF nie byłoby złą wartością. W tym układzie, przy tak niskiej częstotliwości 2,5 W przy 6,8 mF potrafi dać "ładnie" zębaty przebieg na wyjściu (nawet kilkadziesiąt procent). Może się okazać (albo raczej na pewno się okaże), że to co ty bierzesz za DC wcale nim nie jest, tylko nałożeniem przebiegu piłokształtnego na jakiś niski offset DC. Oscyloskop prawdę Ci powie.

    4. Tak więc poprawić to można zmieniając diody i zwiększając pojemność kondensatorów filtra za prostownikiem

    0
  • #6 31 Gru 2012 01:00
    abrakadabra18
    Poziom 10  

    Wygląda na to, że problem został rozwiązany. :D Pies pogrzebany jest w wartości kondensatora. Empirycznie ustaliłem, że musi być dokładnie 100 uF . Ani więcej, ani mniej. Prawdopodobnie wynika to z faktu dużej rezystancji wewnętrzej prądnicy, dla której cykliczne ładowanie dużego kondensatora stanowi znaczne obciążenie. I wtedy układ ładnie pracuje, przy obciążeniu mocą do 1,8 W podnosi napięcie., przy mocy rzędu 2 W Udc = Uac, dopiero powyżej 2W załamuje się, takie parametry mnie zadowalają.



    kybernetes napisał:
    Po pierwsze to nie "co widać na charakterystyce" bo tam nic nie widać a jeśli Ty coś na tym znaczku pocztowym widzisz to wypada jedynie pogratulować sokolego oka i talentu prekognicyjnego.


    A dziękuję, faktycznie wzrok mam bardzo dobry :D
    Tak serio, to podmieniłem rysunek na większy.



    kybernetes napisał:
    Miernik True RMS prawdę Ci powie.


    Stosuję miernik True RMS, + pomiar min i max 8-)

    Ale dzięki bardzo, koledzy, za porady, skorzystam z diod Schotkiego, i sugestii pomiarowych Kyberbetesa.

    0
  • #7 31 Gru 2012 21:03
    1044571
    Usunięty  
  • #8 01 Sty 2013 04:26
    Majster
    Poziom 13  

    Kolego abra....18 !

    Może jeszcze Kolega spróbować zamienić mostek Gretza na pojedyńczą diode /najlepiej schotkiego/ oraz zwiększyć kondensator co najmniej dwukrotnie.
    Warto pomierzyć rezystancje wewnętrzną generatora i oszacować stale czasowe ładowania i rozładowania kondensatora filtrującego. W takim układzie mogą być sytuacje, że kondensator nigdy nie będzie ładowany do wartości szczytowej a napięcie średnie na nim może się stabilizować np na poziomie 50 % wartości szczytowej.

    Pozdrawiam

    0
  • #10 17 Sty 2013 02:38
    abrakadabra18
    Poziom 10  

    Dar.El napisał:
    Dużo różnych rozwiązań wyciągania jak największej energii z dynama:
    http://pilom.com/BicycleElectronics/DynamoCircuits.htm


    Rzeczywiście, testowałem rozwiązania w poleconej stronki, i sprawdza się :-)
    Wniosek z niniejszej dyskusji jest następujący:
    - zastosować diody Schotkiego
    - oraz układy diodowo- kondensatorowe ze strony http://pilom.com/BicycleElectronics/DynamoCircuits.htm
    Dobrze, zamykam ten wątek, ponieważ podobna tematyka pojawiła się w co najmniej dwóch innych tematach na forum np. https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2379203.html,, i nie ma sensu drążyć trzeciego. Dziękuję wszystkim za ciekawą dyskusję.

    0
TME logo Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
TME Logo