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

Regulator PWM 12V 300W. Regulacja jasności halogenów.

hubertfab 22 Lip 2013 11:27 33288 46
  • #31
    Paraclitus
    Poziom 15  
    Wpadł mi taki pomysł usprawnienia tego sterownika.

    Schemat sterownika przy sterowaniu jednym mosfetem:
    Regulator PWM 12V 300W. Regulacja jasności halogenów.

    Wykres: V(R1) napięcie na żarówkach, V(In) i V(4) napięcie na wejściach komparatora.
    Regulator PWM 12V 300W. Regulacja jasności halogenów.
    Jak widać napięcie jest niesymetryczne co prowadzi do namagnesowania transformatora. Zakres regulacji 50-100%.

    Schemat stopnia wyjściowego pełnej regulacji:
    Regulator PWM 12V 300W. Regulacja jasności halogenów.
    Wykres napięcia wyjściowego:
    Regulator PWM 12V 300W. Regulacja jasności halogenów.

    Straty są mniejsze gdyż pominięty został mostek prostowniczy, a schemat pełnego układu sterującego postaram się zrobić.

    Co myślicie o tym sterowaniu ?
  • Sklep ElwronSklep Elwron
  • #32
    folkien
    Poziom 11  
    kip napisał:
    Kolego, jeśli masz 12VAC to po wyprostowaniu otrzymujesz 12*(sqrt(2)), czyli ok. 17VDC. Po odjęciu spadku na diodzie (0,7V) i tzw. minimalnego dropoutu na stabilizatorze spokojnie uzyskałbyś stabilizowane 12V z 7812. Zmniejszyłoby to znacznie straty na mosfetach.

    Przy jakim prądzie?
    Pamiętaj, że trafo które daje 12V też ma swoją rezystancję wewnętrzną i napięcie siądzie przy większym prądzie.
  • Sklep ElwronSklep Elwron
  • #33
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #34
    Sławek-K
    Poziom 15  
    Powtórzę już kilka razy przytaczaną radę , lepiej podnieść zasilanie 555 , aby bramki MOSFET-ów lepiej (szybciej się ładowały).
    Wg mnie ważnym a może nawet ważniejszym od samego grzania się tranzystorów jest ciepło z mostka . Tak pobieżnie licząc I=25A x U=1,5V (na diodach) wychodzi prawie 40W To już naprawdę potrzebuje chłodzenia a przypuszczam, że tranzystory tyle nie wygenerują ciepła......
    Oczywiście przekroje przewodów do żarówek (zwłaszcza na początku gdzie 25A) też wypadłoby dać choćby 6mm2.
  • #35
    Atlantis86
    Poziom 19  
    mkpl napisał:
    Wystarczy zmienić mosfety na te z logiką TTL (np IRFL44) i wrzucić po 5.1V zenerce na bramkę i problem całkowicie się rozwiązuje ;)


    Czy to naprawdę konieczne? IRFZ44Z przy 5V będzie pracował w stanie nasycenia, co nie znaczy, że trochę wyższe napięcie na bramce go zabije. Nota katalogowa podaje Vgs 20V.

    Ja mam inne pytanie. Czemu służy zastosowanie pary tranzystorów starujących MOSFET-ami? Chodzi o jak najszybsze rozładowywanie bramek, czy kryje się za tym coś jeszcze?
  • #36
    mkpl
    Poziom 37  
    Atlantis86 napisał:
    mkpl napisał:
    Wystarczy zmienić mosfety na te z logiką TTL (np IRFL44) i wrzucić po 5.1V zenerce na bramkę i problem całkowicie się rozwiązuje ;)


    Czy to naprawdę konieczne? IRFZ44Z przy 5V będzie pracował w stanie nasycenia, co nie znaczy, że trochę wyższe napięcie na bramce go zabije. Nota katalogowa podaje Vgs 20V.

    Ja mam inne pytanie. Czemu służy zastosowanie pary tranzystorów starujących MOSFET-ami? Chodzi o jak najszybsze rozładowywanie bramek, czy kryje się za tym coś jeszcze?


    Ja pisałem o IRFL czyli IRF Logic TTL 5V :) dlatego trzeba przy nich uważać zwykłe irf to i 12V mogą dostać na bramkę i nic im nie ma.

    Tranzystory te służą do znacznego przyśpieszenia przeładowania bramki a tym samym i czasu przełączania tranzystora
  • #37
    Atlantis86
    Poziom 19  
    mkpl napisał:
    Ja pisałem o IRFL czyli IRF Logic TTL 5V :) dlatego trzeba przy nich uważać zwykłe irf to i 12V mogą dostać na bramkę i nic im nie ma.


    Hmm... Nie mogę wygooglować datasheeta (ani niczego na temat) tranzystora IRFL44Z. Natomiast w karcie katalogowej innego typu pracującego na logice TTL (IRFL4105), w "absolute maximum ratings" również jest podane Vgs 20V.


    Cytat:
    Tranzystory te służą do znacznego przyśpieszenia przeładowania bramki a tym samym i czasu przełączania tranzystora


    W jakich przypadkach ich stosowanie jest mocno wskazane? To znaczy do jakiego momentu można posługiwać się MOSFET-em podłączonym bezpośrednio do uC, 555 albo komparatora. Tutaj wszystko umotywowane jest dużym prądem płynącym przez tranzystor i związanymi z nim stratami mocy podczas przełączania.

    A co w sytuacji, gdybym sterował LED-em o większej mocy, modulując PWM sygnałem audio (kolorofon, komunikacja świetlna)?

    Załóżmy, że częstotliwość wynosi 40kHz, a więc "duty cycle" o długości 25 us. Przy założeniu, że pojemność bramki wynosi 1nF i rozładowywaniu przez rezystor upływowy 240omów, prawie całkowite rozładowanie (5RC) zajmie trochę ponad mikrosekundę. Ponieważ przez tranzystor popłynie raczej mały prąd, nie powinno to stanowić dla niego zagrożenia. Ale co z sytuacją, gdy PWM zawiera w sobie jakiś sygnał? Taka bezwładność bramki może już w czymś przeszkodzić?

    No i poza tym co z sytuacją, kiedy układ sterujący może ustawić wyjście w stanie niskim jako "sink", umożliwiając w ten sposób rozładowanie tranzystora?
  • #39
    KGS
    Poziom 23  
    Mając olbrzymi szacunek dla Autora tego projeku, czuję się w obowiązku przedstawić takowy regulator PWM-300W. który to właśnie mailem otrzymałem z firmy Linear Technology - http://www.linear.com/product/LT3763?utm_medi..._source=transactional&utm_campaign=LT_Insider

    I reszta maila w załączniku

    Pozdrawiam !
  • #40
    m.lembryk
    Poziom 8  
    Witam,

    Jaki jest orientacyjny koszt wykonania takiego regulatora? Moim zdaniem bardzo ciekawy projekt.

    Potrzebuję podobny regulator napięcia do zmniejszenia napięcia dwóch żarówek halogenowych 48V w wózku widłowym zasilanym napięciem stałym. Bateria po naładowaniu osiąga około 52V i pali żarówki. Podpowie ktoś jak rozwiązać ten problem?

    Pozdrawiam
  • #41
    endi1940
    Poziom 11  
    Witam. Zbudowałem regulator na podstawie schematu poniżej. Cały układ działa. Mam tylko problemy z migotaniem żarówki przy mniejszym napięciu oraz z tym, że nie można jej całkowicie wyłączyć (lekko się żarzy) przy skrajnym ustawieniu potencjonometra. Dodam, że układ zasilam akumulatorem żelowym 6 V a nie 12 V. Jak wyeliminować te wady? Regulator PWM 12V 300W. Regulacja jasności halogenów.
  • #42
    mkpl
    Poziom 37  
    Zmień mosfet na inny z mniejszym napięciem Vgs. Dodaj mu też driver do bramki i zwiększ częstotliwość przełączania.
  • #43
    endi1940
    Poziom 11  
    Problem migotania rozwiązany- pomyliłem jeden z kondensatorów i przez to częstotliwość była bardzo mała. Ten układ chyba niema możliwości regulacji od 0 do 100%, żarówka nie zgaśnie całkowicie, poza tym wszystko jest git.
  • #44
    Paraclitus
    Poziom 15  
    Tak jak kolega pisze BUz11 dobrze otwiera się przy napięciach bramki powyżej 7V. Taki np. IRLR/IRLU 3303 30V 33A 57W w tme kosztuje koło 2pln i otwiera się już koło 3V Vgs.
  • #45
    SylwekK
    Poziom 31  
    Z tańszych dobrze się w tym układzie sprawdzą, np. RFD3055 (prąd około 10A) albo STP40 (40A) - oba logic level czyli otwierają się w pełni poniżej 5V.
  • #46
    mkpl
    Poziom 37  
    Jeszcze nieśmiertelny IRF44Z w wersji TTL czyli IRL44Z (parametry mocy itp takie same)
  • #47
    sstasinek
    Poziom 12  
    EDIT, zauważyłem modyfikacje na drugiej stronie
    niepotrzebnie dubluje uwagi :(

    lodzik1990 napisał:
    Pytanie do autora: a nie lepiej było skorzystać z tego schematu: Regulator PWM 12V 300W. Regulacja jasności halogenów.


    Raczej nie w wersji autora bo wersja cmos jakiej używa(niewiedzieć po co) ma "kiepski" bufor na wyjściu -10mA i 50mA, co prawda jest znacznie szybsza niż bipolar i a teoretyczna szybkość narastania wyjścia 10ns(CL 10pF), a kostka ma możliwość pracy przy 3MHz http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lmc555.pdf
    Ale masz racje na wyjściu bipolarnej NE555 jest już dość mocny bufor toteż jest zdolna do zapodania aż +-225mA, szybkość narastania 100ns(przy CL 15pF) nie przeszkadza skoro toto ma zasilać raptem żarnik w dodatku steruje krowami.
    http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ne555.pdf
    W praktyce sterowania mocnymi mosfetami IRF3205 każdy ma kosmiczne 3nF pojemności, a jest ich dwie sztuki. Bufor autora ma gorsze parametry niż samodzielna bipolarna wersja 555 no chociażby z uwagi na kiepskie BC55(4)7 i rezystorek "aż" 100ohm bo to jest od 600ns do 1200ns, 2x gorzej niż w wersji z NE555. Można dać lepszy tranzystorek np. BC337 i dać zamiast 100ohm rezystor 47ohm.

    Przy ~40Hz jakimi kluczuje to w zasadzie nie ma znaczenia, przy budowaniu przetwornicy można by sie spierać co ostatecznie lepsze. Ale suma sumarum schemat niepotrzebnie skomplikowany!

    Regulator PWM 12V 300W. Regulacja jasności halogenów.
    http://www.electronics.dit.ie/staff/mtully/555%20folder/555%20timer.htm

    Co do zasilania LM7808
    8V-0.3 do 0.6V(nasycenie BC547) spokojnie wystarczy dla IRF3205 @100A
    http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf3205.pdf
    Natomiast im wyższe tym mniejsze straty(dynamiczne i statyczne Rdson) i również nie rozumiem sensu stosowania stabilizacji 8V z AC12V
    Gdyby zastosować bipolarne 555 to ono na wyjściu zapodaje max Uzas-2V! i da niebezpiecznie niskie 6V, to niby wystarczy dla 100A ale w mosfecie siedzi spora pojemność i każda obniżanie dodaje strat klucza.

    Skoro prostujesz przy pomocy diody to może dałeś za mały kondensator filtrowania i dlatego w pomiarach wychodzi jak wychodzi? Zamiast diody mostek, zamiast 7808 dać 7812 zamiast LMC555 dać NE555 to i wyjdzie taniej i mniejsze grzanie.
    Rdson = 8.0 mΩ przy VGS = 10V to straty statyczne 0.8W dla jednego halogena 12V 50W dla 6 kompletów 5W. I jeszcze ten mostek diodowy!?
    Przecież on wytraci od ~10 do aż ~50W!?

    Skoro już stosujesz dwa tranzystory(czego nie rozumiem) to może by tak parami zamiast mostka dać mosfeta P i N a każdy za swoimi diodami Shottkyego!
    (metalowo krzemowe)
    Z mostkiem pn już na starcie tracisz 1.5V tj.
    Zamiast 50W max robisz 40W przy rzekomych 100% mocy!?
    Do sterowania żarówkami można by również zastosować na wyjściu komplet triaka+optotriaka(niepotrzebny mostek) lub zwyczajny triak + potencjometr bez stabilizatorów, 555, mostefów :P
    Triak, radiator, rezystor, potencjometr, kondensator i wuala...Tylko tyle i aż tyle żeby regulować moc 1 halogena zasilanego z AC!
    Owszem triak ma nasycenie ok 1.5V i przy 12V da podobne straty jak mostek, poza tym typowe to ok 6-8A ale wyjdzie dużo prościej, taniej umieścić 6 triaków(1zl za sztuke) i nawet ulepszyć układ w oparciu o lustro prądowe(bipolar 0.1zł) i dokładać kolejne moduły "w nieskończoność" ;)

    Także suma sumarum projekt jest zrobiony bez sensu. To już nawet nie chodzi o NE555.
    Działa ale moim zdaniem nie jest wart odtwarzania ;)
    PWM to jedyna możliwość zmniejszenia strat, skoro układ jej nie zapewnia - to taka sztuka dla sztuki jak moja pierwsza przetwornica step down :P