logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Podział zasilania na 2 linie z wykorzystaniem jak najmniejszej liczby elementów

redbull00 13 Mar 2013 11:16 2883 21
REKLAMA
  • #1 12054311
    redbull00
    Poziom 15  
    Posty: 223
    Pomógł: 5
    Ocena: 16
    Witam,
    Zaprojektowałem zasilacz, który prezentuje się następujaco:
    Podział zasilania na 2 linie z wykorzystaniem jak najmniejszej liczby elementów
    Jak widać na wyjściu mamy od 0 do ok. 7V. W rzeczywistości zakres wynosi od 5 do 7V ze względu na ograniczenie, jakie wprowadza kostka TC4424. Jest to układ zasilania PWM do diody laserowej. Na końcu brakuje tylko ograniczenia prądowego i tutaj pojawia się kolejna rzecz, nad którą się zastanawiam: tranzystor, czy stabilizator prądu?

    Problem jest jednak następujący:
    Zamierzam jeszcze "dorobić" zasilanie do 2 silników krokowych i najlepiej by było dodać do tej samej płytki jeszcze parę elementów tak, aby było ich jak najmniej, a żeby układ spełniał swoją rolę. Napięcie wyjściowe powinno wynosić 12V i transformator, który posiadam jest wyposażony w kilka linii - zarówno 9, jak i 12V, tak więc ten element nie stanowi problemu. W najprostszym przypadku mógłbym po prostu zrobić na tej samej płytce drugi mostek Gretza i oddzielny stabilizator, ale jestem ciekaw czy da się jakoś lepiej to zrealizowac. Chodzi przede wszystkim o to, aby zoptymalizować sprawność tego układu oraz jego gabaryty. Oba silniki krokowe są na tyle mało prądożerne, że móżna nimi bezpośrednio sterować z jednej kostki TC4424 (jak widać ma ona 2 wejścia i 2 wyjścia PWM).
    Czy ktoś jest w stanie mi pomóc?
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #2 12054472
    Urgon
    Poziom 38  
    Posty: 7294
    Pomógł: 197
    Ocena: 2635
    AVE...

    TC442x to układy do sterowania tranzystorami MOSFET, a nie jakieś uniwersalne zamienniki tranzystorów. A jak upierasz się na taką konfigurację, to łącz wejścia i wyjścia równolegle, przy wyjściach dając rezystory balansujące 0,1-1 om...
    Jeśli już uparłeś się na LM317, to użyj go w konfiguracji źródła prądowego do zasilania swojej diody, a regulację jasności za pomocą PWM możesz załatwić dodając szeregowo(lub równolegle - na jedno wyjdzie) z diodą tranzystor(dobrany na wymagany prąd) sterowany sygnałem PWM. Silniki krokowe zasilaj z oddzielnej gałęzi, jak chcesz, albo z tej samej - podpinasz się wtedy przed źródłem prądowym. A jeśli chcesz by to wszystko było małe, to pomyśl o przetwornicach, choć to już wyższa szkoła jazdy, i na razie ciut ponad Twój poziom umiejętności...
  • #3 12055533
    redbull00
    Poziom 15  
    Posty: 223
    Pomógł: 5
    Ocena: 16
    Na początek się poprawię: to miało być LM338 a nie 317, ale to i tak bez znaczenia.
    Czyli rozumiem że zasilanie za mostkiem gretza podać przez kondensator (równolegle z masą) na lm338 w konfiguracji źródła prądowego, i to ma sterować tranzystorem z diodą, w roli klucza, tak?
  • Pomocny post
    #4 12055588
    Urgon
    Poziom 38  
    Posty: 7294
    Pomógł: 197
    Ocena: 2635
    AVE...

    Nie, źródło prądowe ma zasilać diodę bezpośrednio. Równolegle lub szeregowo z diodą dajesz tranzystor, na którego bazę zapodajesz sygnał PWM...
  • #5 12055813
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #6 12056004
    Urgon
    Poziom 38  
    Posty: 7294
    Pomógł: 197
    Ocena: 2635
    AVE...

    Równolegle będzie stanowić alternatywną drogę dla przepływu prądu. Źródło i tak musi dostarczyć tyle prądu, ile mu zadasz, i ani krztyny więcej, więc nawet zwarcie mu niestraszne...
  • REKLAMA
  • #7 12056181
    redbull00
    Poziom 15  
    Posty: 223
    Pomógł: 5
    Ocena: 16
    Ok - po przeprojektowaniu mamy coś takiego:
    Podział zasilania na 2 linie z wykorzystaniem jak najmniejszej liczby elementów

    Beta tranzystora jest ok. 100-110, czyli chcąc mieć 1.25A zasilania, prąd na bazę będzie ok. 12mA i ograniczamy go jeszcze rezystorem R=(5V-0,7V)/12mA co daje ok. 330Ohm.
    Za mostkiem gretza będzie amplituda 11V - 1.2V (spadek na diodach) czyli 9,8V. To idzie na stabilizator, a on potrzebuje różnicy między wejściem a wyjściem żeby działał. Na diodzie jest spadek ok. 4,5V, więc na stabilizatorze jest spadek 5,3V przy prądzie 1,25A, co daje 6,625W wydzielonej mocy (niezła grzałka :D ). Ewentualnie dobiorę słabsze napięcie wejściowe. Mam wątpliwość co do tego, jak się zachowa ten stabilizator przy tak dużych tętnieniach napięcia? Przy 50Hz, czas rozładowania kondensatora filtrującego 4700uF wynosi 10ms, a wahania napięcia będą U=(I/C)*t=2,65V !!! Czy stabilizator podoła?
    Jeśli są jakieś błedy w schemacie albo moich obliczeniach, to bardzo proszę żeby ktoś mnie poprawił.
  • REKLAMA
  • #8 12056480
    Urgon
    Poziom 38  
    Posty: 7294
    Pomógł: 197
    Ocena: 2635
    AVE...

    Beta nie jest tutaj ważna, bo prąd maksymalny ustalasz za pomocą rezystora przy LM338. Łącz bazę tranzystora ze źródłem sygnału PWM przez rezystor 100 omów dla zabezpieczenia układu w razie gdyby z jakiegoś powodu tranzystor się spalił...

    Daj kondensator LowESR i równolegle do niego ceramiczny 100nF. Tętnieniami się raczej nie przejmuj. Zwłaszcza jeśli transformator ma większy prąd uzwojenia, niż będziesz pobierał - kondensator zawsze będzie doładowany odpowiednio. A co do mocy wydzielanej na stabilizatorze, to normalne, bo pracujesz na układzie liniowym, a nie impulsowym. Sprawność takiego układu u Ciebie to 30-60% - reszta idzie w radiator. Jeśli całość jest zasilana z transformatora, to się nie przejmuj stratami.
  • #9 12056522
    redbull00
    Poziom 15  
    Posty: 223
    Pomógł: 5
    Ocena: 16
    Ok. Czyli w obecnym układzie wszystko jest w porzadku? :)
  • #10 12056533
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #11 12056583
    redbull00
    Poziom 15  
    Posty: 223
    Pomógł: 5
    Ocena: 16
    To niestety nie jest jakas dioda led, tylko dioda laserowa za 300 zł, dlatego jeśli jest o czym nie wiem, a co mogłoby zaszkodzić tej diodzie (np. prąd większy niż 1.4A), to proszę mnie poinformować. Czy bezpiecznik byłby w stanie taką diodę uchronić przed skokiem napięcia? Z tego co się orientuję, to przecież kondensator powinien dość dobrze chronić układ przed skokami. Zanim wepnę diodę, wepnę w ten układ rezystor 0,47 oma, żeby "zasymulować" obecność diody w układzie i wepnę to na oscyloskop żeby sobie zmierzyć, na ile waha się napięcie/prąd przy szybkim przełączaniu. Myślę że PWM 1kHz nie powinien temu stabilizatorowi w żaden sposób przeszkodzić - bardziej się martwię o tętnienia napięcia na wejściu.
  • #12 12056625
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • REKLAMA
  • #13 12056631
    redbull00
    Poziom 15  
    Posty: 223
    Pomógł: 5
    Ocena: 16
    Skąd wziąłeś 700mA? Przecież tam jest 1.25A. Da się jakoś tą diodę uchronić przed spaleniem?
  • #14 12056659
    Urgon
    Poziom 38  
    Posty: 7294
    Pomógł: 197
    Ocena: 2635
    AVE...

    Jeśli chcesz dobrego i bezpiecznego układu, to zobacz przedostatni tutaj:
    http://c4r0.elektroda.eu/_hv/index.php?page=lasers/ld_drv
    Ma wejście TTL do wyłączania i wejście analogowe do regulowania prądu. Jeśli zapodasz na to drugie sygnał PWM przez filtr dolnoprzepustowy o częstotliwości granicznej 10-100 razy mniejszej od częstotliwości PWM, to uzyskasz liniową regulację jasności sygnałem PWM...
  • #15 12056673
    redbull00
    Poziom 15  
    Posty: 223
    Pomógł: 5
    Ocena: 16
    Rzecz w tym że nie będzie wcale liniowa. PWM powoduje że dioda mruga szybciej lub wolniej i dzięki temu 50% wypełnienie oznacza 50% mocy (z bardzo małym poślizgiem), zaś spadek prądu na diodzie o połowę nie zapewnia 50% spadku mocy.
    Swoją drogą, dlaczego zaczynasz każdy post od AVE?
  • #16 12056741
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #17 12056761
    redbull00
    Poziom 15  
    Posty: 223
    Pomógł: 5
    Ocena: 16
    W takim razie myślę że na tym etapie nic więcej nie wykombinujemy i możemy tylko spekulować. Pozostaje mi tylko zbudować ten układ i pomierzyć go na oscyloskopie. Jeśli wszystko okaże się działać jak należy, to będzie można ten schemat zamieścić w dziale DIY - być może to będzie całkiem przyzwoity zasilacz do diod dużej mocy.
  • #18 12056817
    Urgon
    Poziom 38  
    Posty: 7294
    Pomógł: 197
    Ocena: 2635
    AVE...

    Elektrolit to przesada - starczy jakiś mały kondensator ceramiczny, 100-470nF maksymalnie. Ponadto taki kondensator ma też za zadanie zabezpieczenie diody przed uszkodzeniami od ESD. Ponadto elektrolit by dodał za dużą stałą czasową do układu, przez co regulacja prądu mogłaby zacząć zachowywać się cokolwiek nieobliczalnie...
  • #19 12056824
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #20 12057737
    redbull00
    Poziom 15  
    Posty: 223
    Pomógł: 5
    Ocena: 16
    Ok, przerobiłem to jeszcze tak, żeby było zasilanie do silników krokowych. Czy to będzie działać? One przy 5V żrą do 500mA, tak więc samo TC4424 powinno je bez problemu wysterować.

    Podział zasilania na 2 linie z wykorzystaniem jak najmniejszej liczby elementów
  • #21 12057855
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #22 12057952
    redbull00
    Poziom 15  
    Posty: 223
    Pomógł: 5
    Ocena: 16
    1A to jest wartość absolutnie maksymalna. Normalnie na chodzie pożerają jakieś 300-400mA, więc może wytrzyma, a jak nie to się najwyżej wymieni. Z tym BD243 - jesteś pewien że to nie da rady? Patrzyłem w datasheecie i problemy zaczynają się przy częstotliwościach rzędu kilkudziesięciu kHz, a ja mam góra 5kHz zamiar na to włożyć.
    Na razie zaprojektowałem płytkę, ale nie wiem, czy odległości między poszczególnymi elementami nie są za duże. Może ktoś rzucić okiem?
    Podział zasilania na 2 linie z wykorzystaniem jak najmniejszej liczby elementów

    Mam jeszcze jedno pytanie: czy można śmiało dać na wszystkie 3 elementy (2 stabilizatory i tranzystor) jeden wielki wspólny radiator? Czy istnieje ryzyko że coś tam zewrze i zrobi się z tego wielkie bum?

Podsumowanie tematu

✨ W dyskusji poruszono temat projektowania zasilacza do diody laserowej oraz silników krokowych, z naciskiem na minimalizację liczby elementów. Użytkownik zaprojektował układ zasilania PWM z wykorzystaniem TC4424, który ogranicza napięcie wyjściowe do 7V. Wskazano na potrzebę dodania stabilizatora prądu oraz rozważono zastosowanie tranzystora lub stabilizatora LM338 w konfiguracji źródła prądowego. Uczestnicy dyskusji sugerowali różne podejścia do zasilania silników krokowych oraz omówili kwestie związane z tętnieniami napięcia, mocą wydzielaną na stabilizatorze oraz zabezpieczeniem diody laserowej przed skokami prądu. Podano również wskazówki dotyczące projektowania płytki oraz zastosowania radiatorów dla elementów układu.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
REKLAMA