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

LM317 + TIP147 + BD912 = grzeje się tylko stabilizator

micign 26 Lut 2013 17:43 6324 20
  • #1 26 Lut 2013 17:43
    micign
    Poziom 9  

    Witam,

    Wykonałem zasilacz według poniższego schematu:
    LM317 + TIP147 + BD912 = grzeje się tylko stabilizator

    Z zasilacza spodziewam się uzyskać ok. 4-5A. Jednak obciążając go żarówką 12v 30W musiałem przerwać testy, po ok 20s temperatura układu LM317 wyniosła 70°C, tranzystora BD912 50°C a tranzystora mocy TIP137 wzrosła zaledwie o 1°C. Na tym etapie testy zakończyłem.

    Proszę o wyrozumiałość dla amatora, ale zachowanie układu jest dla mnie niejasne. Czy mógłby ktoś przyjrzeć się temu schematowi, szczególności wartości rezystorów R1 i R2 - spodziewałem się, że przez LM317 będzie płynął mały prąd (~30mA) i to TIP147 będzie wydzielał najwięcej ciepła. Podobnie grzanie BD912 jest dla mnie zagadką :/

    Z góry dziękuję za pomoc i pozdrawiam serdecznie

    0 20
  • #2 26 Lut 2013 18:41
    andseg
    Poziom 19  

    Nie czuję się na siłach aby dokładnie przeanalizować ten układ, ale mam wrażenie że coś jest nie tak, i cały prąd płynie przez gałąź BD912 - LM.
    LM317 ma prąd max zdaje się 1,5 A, wiec tak jak Ty go obciążyłeś - to i tak więcej.
    Sprawdź ten tranzystor mocy.

    0
  • #3 26 Lut 2013 18:51
    api17
    Poziom 13  

    Proponuje wywalić BD912 i rezystor R2. W miejsce rezystora R2 wstawić zworę. R1 zmniejszyć do 0,5-1Ω. Wtedy gdy przez układ będzie przechodził prąd to na R1 odłoży się napięcie. Napięcie te będzie uaktywniać Q1.

    0
  • #4 26 Lut 2013 19:14
    Steryd3
    Poziom 31  

    Oto fragment noty układu LM317
    LM317 + TIP147 + BD912 = grzeje się tylko stabilizator
    Jak dla mnie schematy prawie się nie różnią co do topologii ale tranzystor mocy nie jest pnp tylko npn.

    0
  • #5 26 Lut 2013 19:21
    api17
    Poziom 13  

    Steryd3 napisał:
    Oto fragment noty układu LM317
    LM317 + TIP147 + BD912 = grzeje się tylko stabilizator
    Jak dla mnie schematy prawie się nie różnią co do topologii ale tranzystor mocy nie jest pnp tylko npn.


    Schemat z noty różni się też konfiguracją połączenia

    0
  • #6 26 Lut 2013 19:44
    Steryd3
    Poziom 31  

    Dlatego napisałem "prawie":) (sorry -nie wyraziłem się jasno)

    0
  • #7 26 Lut 2013 19:51
    api17
    Poziom 13  

    22Ω to trochę dużo. Przez lm317 przepływa wtedy prąd rzędu 30mA. Zawsze to lepiej wydzielić trochę ciepła na dwóch elementach niż na jednym.

    0
  • #8 26 Lut 2013 20:03
    Steryd3
    Poziom 31  

    Tu bym się problemów nie doszukiwał- 30mA to przy powiedzmy 3-4A nie stanowi problemu. Poza tym tranzystor nie włącza się nagle przy napięciu UBE=0,66V lecz odbywa się to stopniowo (proszę zerknąć na charakterystyki tranzystora bipolarnego).

    0
  • #9 26 Lut 2013 20:10
    api17
    Poziom 13  

    Wiem jak charakterystyki wyglądają. Miałem na myśli ze lm317 pracuje tylko jako sterownik. Przy takim prądzie nie trzeba go nawet przykręcać do radiatora. A można przecież ciepło rozdzielić na 2 elementy. Tranzystor mocy i lm317.
    Czy może źle myślę?

    0
  • #10 26 Lut 2013 20:14
    micign
    Poziom 9  

    @api17:
    Zgodzę się z tobą, że można wywalić BD912 i R2.
    Prąd płynący przez LM spowoduje spadek napięcia na R1 i gdy osiągnie ono 3V (napięcie $$V_{BE}$$ dla TIP147) tranzystor Q1 zacznie 'odciążać' stabilizator. W takiej konfiguracji prąd płynący przez LM wyniesie:
    $$\frac{V_{BE}}{R_{1}}=\frac{3V}{22\Omega }\approx{136mA}$$
    i jest to jeszcze akceptowalna wartość; stabilizator i tranz. są na solidnych, miedzianych radiatorach (odseparowanych).

    Do tego momentu wszystko ładnie pięknie, ale jak układ się zachowa w przypadku zwarcia na wyjściu? Schemat z pierwszego postu, z użyciem BD912, jest odporny na zwarcia. Podobno, bo tyle wiem z tego, co wyczytałem.

    Trzymając się schematu z dwoma tranzystorami, konkretnie TIP147 i BD912, jakie powinny być wartości dla R1 i R2? Czy może błąd leży zupełnie gdzie indziej?

    0
  • #11 26 Lut 2013 20:19
    Steryd3
    Poziom 31  

    Można by mu trosze prądu jeszcze dać ale zakładając, że na dużym radiatorze łatwiej jest umieścić jeden wielki tranzystor niż dwa elementy... . Poza tym zakładając to wspomniane 30mA wpływające na LM317 (pewnie będzie trochę większy i dodatkowo powiększony o prąd bazy małego pnp) to przy ustawieniu minimalnego napięcia na wyjściu tj. 1,25V i zasilając całość powiedzmy z 30V mamy około 0,86W wydzielanego ciepła. Czyli bez małego radiatora i tak się nie obędzie.

    0
  • #12 26 Lut 2013 20:52
    api17
    Poziom 13  

    micign napisał:
    Do tego momentu wszystko ładnie pięknie, ale jak układ się zachowa w przypadku zwarcia na wyjściu? Schemat z pierwszego postu, z użyciem BD912, jest odporny na zwarcia. Podobno, bo tyle wiem z tego, co wyczytałem.

    LM317 + TIP147 + BD912 = grzeje się tylko stabilizator

    Przy większym prądzie przepływającym przez tranzystor Q1 i odłożeniu się napięcia na rezystorze R2, tranzystor Q2 zaczyna zmniejszać napięcie na emiter-baza na Q1. zabezpiecza to tranzystor Q1 tylko. Potrzebny prąd płynie wtedy przez Q2 i lm317. Można byłoby zmniejszyć rezystor R2 by nie wyłączał tranzystora Q1.
    Przy zwarciu uszkodzi się na pewno lm317.

    Dodano po 14 [minuty]:

    micign napisał:
    Trzymając się schematu z dwoma tranzystorami, konkretnie TIP147 i BD912, jakie powinny być wartości dla R1 i R2? Czy może błąd leży zupełnie gdzie indziej?


    R2 zmniejszyć do 0,1Ω to da granicę około 6 amper na TIP147.

    0
  • Pomocny post
    #13 26 Lut 2013 21:01
    Steryd3
    Poziom 31  

    Kolega api17 ma rację. Może ze względu późnej pory myślę źle ale gdyby zwiększyć R1 to tranzystor Q1 włączył by się wcześniej (jego prąd mamy zabezpieczony) a dodatkowo przy zwarciu wyjścia ograniczył by on prąd wpływający do LM317. Dobrze myślę?

    0
  • #14 26 Lut 2013 21:08
    api17
    Poziom 13  

    Steryd3 napisał:
    Kolega api17 ma rację. Może ze względu późnej pory myślę źle ale gdyby zwiększyć R1 to tranzystor włączył by się wcześniej a dodatkowo przy zwarciu wyjścia ograniczył by on prąd wpływający do LM317. Dobrze myślę?


    W pewnym sensie tak. Gdyby nie było Q2 i R2 te dwa elementy zabezpieczają tranzystor Q1. Wtedy prąd do lm317 dochodzi też przez Q2

    Pierwszy schemat można szybko zmienić by było zabezpieczenie przeciwzwarciowe. Dołożenie jednego rezystora.

    0
  • #15 26 Lut 2013 21:31
    micign
    Poziom 9  

    api17, w którym miejscu? jaka wartość i moc?

    0
  • #16 26 Lut 2013 21:32
    api17
    Poziom 13  

    a jakie jest napięcie zasilania?

    0
  • #17 26 Lut 2013 21:35
    micign
    Poziom 9  

    napięcie zasilania wynosi 17V

    0
  • Pomocny post
    #18 26 Lut 2013 22:00
    api17
    Poziom 13  

    LM317 + TIP147 + BD912 = grzeje się tylko stabilizator

    Prąd zwarciowy zależny od R2. R1 pełni funkcje sterowania tranzystora Q1 i zabezpiecza lm317.

    Dodano po 5 [minuty]:

    Prąd wyjściowy maksymalny około 6 amper. Maksymalna strata mocy na tranzystorze Q1 to około 100 watów. Więc spory radiator się kłania. oczywiście prąd można zmniejszyć zwiększając R2

    0
  • #19 26 Lut 2013 22:14
    micign
    Poziom 9  

    ok, dziękuję koledzy. tematu jeszcze nie zamykam, to nie jest moje pierwsze podejście do zasilacza :/

    Radiator na Q1 mam z odzysku z jakiegoś starego serwera, taka mała cegłówka z miedzi ;)

    api17 - czy mógłbyś przedstawić tok rozumowania na podstawie którego oceniasz prąd wyjściowy na 6A? Nie chcę, bynajmniej, się czepiać - chciałbym się czegoś nauczyć

    0
  • #20 26 Lut 2013 23:40
    api17
    Poziom 13  

    micign napisał:
    api17 - czy mógłbyś przedstawić tok rozumowania na podstawie którego oceniasz prąd wyjściowy na 6A? Nie chcę, bynajmniej, się czepiać - chciałbym się czegoś nauczyć


    Prąd ten jest teoretyczny. Wyliczając prądy i napięcia przyjmuje prawdopodobne wartości które są bliskie realnych. Tranzystor Q2 zaczyna "działać" przy napięciu emiter-baza około 0,6volta przy rezystorze 0,1Ω to daje 6 amper. Q2 obniża wtedy napięcie na emiter-baza Q1 co powoduje spadek prądu na wyjściu.
    W gotowym układzie może się zdarzyć, że prąd zwarcia będzie wynosił w granicach 4-7 amper.

    0
  • #21 27 Lut 2013 10:21
    micign
    Poziom 9  

    update:

    Zanim zrobię płytkę pod nowy schemat przetestowałem opcję z wymianą R2 na mniejszy (0R1). Układ zachowuje się poprawnie, tj. przy obciążeniu 3,5A/12V grzeje się tylko Q1. Stabilizator LM317 i Q2 ogrzały się tylko o ok 2 st C.

    0