Zasilacz 1.25-30V 10A - kontynuacja

Witam wszystkich,

chciałbym wrócic do tematu autorstwa motochrapka:

Zasilacz 1.25 do 25-30V10A z zabezpieczeniem zwarciowym
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2482003.html

W temacie tym kolega krzysztof723 przedstawił schemat zasilacza regulowanego 1,25 do 30V o wydajności do 10A. Mam kilka pytań dotyczących tego schematu.
Niestety powyższy temat jest zamknięty dlatego otwieram nowy.

Moje pytania to:
1.W jaki sposob dobiera się rezystory wyrównawcze tranzystorów mocy?
Czy można zastosować rezystory o różnych wartościach w jednym układzie, np: 0,47ohm i 0,56ohm .

2. Posiadam transformator z jednym uzwojeniem wtórnym (36V 500VA) więc rzeczą logiczną jest że nie osiągnę pełnej mocy przy małych napięciach wyjściowych zasilacza. Moje pytanie brzmi: co, waszym zdaniem, jest najbardziej rozsądnym rozwiązaniem:a) przezwojenie transformatora b) wykonanie innego zasilacza np. z wstępnym stabilizatorem fazowym.

3. Czy istnieje inny sposób by ograniczyć spadek mocy w zasilaczu przedstawionym wyżej zbudowanym na moim trafie.

Oczywiście jestem otwarty na wszelkie inne sugestie.

Witam

Ad.1 Rezystory wyrównawcze w emiterach tranzystorów regulacyjnych stabilizatora wstępnego dobiera się wg. wzoru: RE = 1,2V / (1/n x Imax) gdzie: RE = jednakowa wartość wszystkich rezystorów wyrównawczych, n - ilość tranzystorów regulacyjnych połączonych równolegle, Imax = maksymalna wydajność prądowa stabilizatora.
Nie można zastosować rezystorów o różnych wartościach w emiterach tranzystorów mocy.

Ad.2 Jeżeli bierzemy pod uwagę zasilacz, który przedstawiłeś w swoim linku to najbardziej rozsądnym rozwiązaniem jest przezwojenie transformatora stosując kilka odczepów na uzwojeniu.

Ad.3 Najprostszym sposobem ograniczenia spadku napięcia na tranzystorach regulacyjnych mocy, a tym samym zmniejszenie mocy strat tych tranzystorów jest jednak przełączanie odczepów na uzwojeniu wtórnym transformatora w zależności od napięcia jakie występuje na wyjściu zasilacza.
Mając na uwadze Twój transformator można próbować ograniczać napięcie na wejściu trzech stabilizatorów LM350 do +3,5...4,0V np. przy pomocy stabilizatora wstępnego z użyciem tyrystora, ale zasilacz został zaprojektowany tak, aby zmniejszyć do minimum tętnienia na wyjściu zasilacza, a zastosowanie tyrystora pogorszy w tym kierunku właściwości zasilacza.
Ponadto wymaga to przebudowy zasilacza i szereg zmian konstrukcyjnych.

Pozdrawiam

krzysztof723 wrote:

Ad.1 Rezystory wyrównawcze w emiterach tranzystorów regulacyjnych stabilizatora wstępnego dobiera się wg. wzoru: RE = 1,2V / (1/n x Imax) gdzie: RE = jednakowa wartość wszystkich rezystorów wyrównawczych, n - ilość tranzystorów regulacyjnych połączonych równolegle, Imax = maksymalna wydajność prądowa stabilizatora.

Ten wzór to pomyłka.
Praktycznie wartość rezystorów emiterowych im większa tym lepiej (gdyż wtedy dokładnie wyrównują one prądy poszczególnych tranzystorów), ale wtedy mamy duże spadki napięcia i straty mocy.
Dlatego kompromisowa reguła praktyczna mówi, że Re= ok. (0,5÷1)Ube/Ic, gdzie Ube to napięcie baza emiter tranzystora dla danego Ic (odczytać z datasheet, z uwzględnieniem temperatury), Ic to prąd kolektora tranzystora Ic=I/n, gdzie I to prąd całkowity zasilacza (wzmacniacza, itp), n - ilość połączonych równolegle tranzystorów z takimi rezystorami emiterowymi.
Rezystory te wyrównują prądy w tranzystorach połączonych równolegle, więc z definicji muszą być one identyczne.

Witam

Podany przeze mnie wzór to nie pomyłka i jest jak najbardziej prawidłowy. Rezystory zastosowane w emiterach tranzystorów należy obliczać według podanego wzoru.
Jeżeli mówimy o zasilaczu (1,25...30V/10A) przedstawionym przez kolegę karloski to np. pięć rezystorów 0,56 Ohm/5W zamontowanych w emiterach pięciu tranzystorów mocy spełniają dwie funkcje - służą jako rezystory wyrównawcze i jednocześnie jako rezystory do pomiaru spadku napięcia przy regulacji ograniczenia prądu.
A wygląda to tak, że w układzie zabezpieczenia przeciwzwarciowego oraz regulacji ograniczenia prądu bierze udział pięć złącz baza-emiter pięciu połączonych równolegle tranzystorów BD249C i pięć rezystorów 0,56 Ohm/5W z tranzystorem wykonawczym BD139 sterowanym potencjometrem 470 Ohm/A-0,25W.
W ten sposób unikamy zastosowania dodatkowego rezystora o dużej mocy.
Wzór ten został zastosowany do wszystkich zasilaczy w przedstawionym przez kolegę karloski linku i w praktyce został sprawdzony, a uzyskane z obliczeń wartości rezystorów uzależnione od ilości tranzystorów są prawidłowe.

Pozdrawiam

Ten wzór RE = 1,2V / (1/n x Imax) to pomyłka!
Nieprawidłowy sposób zapisu (nie wiadomo, czy człon (1/n x Imax) oznacza (1/nImax) czy {(1/n)Imax}=(Imax/n), co widać po sprawdzeniu obu sposobów liczenia w.w. zasilacza:
RE = 1,2V / (1/nImax)=1,2V/(1/50)=60Ω
RE = 1,2V / (Imax/n)=1,2(10/5)=0,6Ω
Widać, że chodzi o sposób liczenia drugi - więc dlaczego zapis jest
RE = 1,2V / (1/n x Imax)
a nie
RE = 1,2V / (Imax/n)
?
To jest technika, wymagana jest precyzja. Nie wspominając o matematyce.
I skąd ta wartość 1,2V?
Nie przeczę, że 0,6Ω to wartość do przyjęcia (chociaż dla I=2A nieco wysoka). Przy Ic=2A, da ona spadek napięcia ok. 1,3V (Ie>Ic), co przy Ube@2A=ok.0,8-0,9V spowoduje bardzo dobre wyrównanie prądów, ale te straty.....

Witam

Wzór, który należy stosować do obliczania oporności rezystorów wyrównawczych w układach zasilaczy przedstawionych w linku przez kolegę karloski to:
RE = 1,2V / [(1/n) x Imax]
Wzór, który można stosować w innych układach zasilaczy do obliczania oporności rezystorów wyrównawczych to:
RE = 0,6V / [(1/n) x Imax]

Może przedstawiony przeze mnie wzór w poprzednim poście jest nieprawidłowo napisany, ale uważam, że obliczanie w nawiasie, gdy jest dzielenie i mnożenie wykonujemy od strony lewej do prawej, czyli pierwsze działanie to obliczyć (1/n).
No, ale jeżeli kolega trymer01 uważa, że jest inaczej to wzór został poprawiony.

Tak jak wcześniej napisałem w układzie zabezpieczenia przeciwzwarciowego oraz regulacji ograniczenia prądu bierze udział n = ilość złącz baza-emiter połączonych równolegle tranzystorów mocy i n = ilość rezystorów zamontowanych w emiterach.
Podstawiając wzór do obliczeń rezystorów przyjąłem, że na złączu baza-emiter występuje spadek napięcia 0,6v i na rezystorze występuje także spadek napięcia około 0,6V. Dlatego występuje liczba 1,2V.
W praktyce takie obliczanie rezystorów wyrównawczych sprawdziło się ze względu na nie typowe rozwiązanie regulacji ograniczania prądu.

Pozdrawiam

Dodano po 53 [sekundy]:

Zamotałeś to, kolego, okrutnie.
Przecież [(1/n) x Imax]= Imax/n.
Po prostu.
I wtedy
RE = 1,2V / [(1/n) x Imax]
to nic innego jak
RE = 1,2V / [Imax/n] = 1,2n/Imax.
I to jest ostateczna wersja Twojego wzoru, zapisana poprawnie, zgodnie z podstawową zasadą, w myśl której wzór ma być maksymalnie jasny, czytelny, podany w najprostszej postaci.
Jeśli chcesz go zapisywać w innej postaci (np. podczas jego wyprowadzania) to stosuj nawiasy. To też podstawowa zasada - wymyślono ich kilka rodzajów (), [], {}... I nieprawdziwa jest teza "dzielenie i mnożenie wykonujemy od strony lewej do prawej".
Tyle na temat matematyki, a właściwie arytmetyki.

Co do Ube=0,6V - jak wynika z tego co piszesz wzór dotyczy tego konkretnego układu

krzysztof723 wrote:

zabezpieczenia przeciwzwarciowego oraz regulacji ograniczenia prądu bierze udział n = ilość złącz baza-emiter połączonych równolegle tranzystorów mocy i n = ilość rezystorów zamontowanych w emiterach.
Podstawiając wzór do obliczeń rezystorów przyjąłem, że na złączu baza-emiter występuje spadek napięcia 0,6v i na rezystorze występuje także spadek napięcia około 0,6V. Dlatego występuje liczba 1,2V. W praktyce takie obliczanie rezystorów wyrównawczych sprawdziło się ze względu na nie typowe rozwiązanie regulacji ograniczania prądu.

więc nie jest to "normalny" układ połączonych równolegle tranzystorów - a o taki układ pytano w temacie.
Poza tym skąd założenie że Ube=0,6V?
Taki np. 2N3055 przy Ic=2A, w temp. =125 stC może mieć Ube=1,05V http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/siemens/Q62702-U58.pdf

I na koniec:

krzysztof723 wrote:

Podstawiając wzór do obliczeń rezystorów przyjąłem, że na złączu baza-emiter występuje spadek napięcia 0,6v i na rezystorze występuje także spadek napięcia około 0,6V. Dlatego występuje liczba 1,2V.

To w końcu jaki spadek napięcia mamy na tym oporniku? - bo piszesz że ok. 0,6V.
Ale z Twojego wzoru wynika, że R=0,75Ω, Ic=10/6=1,6A, czyli UR=RIc=1,2V
??

Witam

Mój wzór jest prawidłowy, czytelny, a Wartości wstawione do wzoru są także prawidłowe i na podstawie tego wzoru należy obliczać rezystory wyrównawcze w układach zasilaczy przedstawionych w linku w poście 1.
Muszę Cię kolego poinformować, że układ zasilacza podany przez kolegę karloski posiada "normalny" układ połączonych równolegle tranzystorów, tylko (jeszcze raz powtórzę) rozwiązanie regulacji ograniczania prądy jest nie typowe.

Pytanie kolegi karloski brzmiało: "W jaki sposób dobiera się rezystory wyrównawcze tranzystorów mocy?", a dotyczyło układu zasilacza zaprojektowanego i uruchomionego przeze mnie. Podając wzór do obliczania oporności rezystorów wyrównawczych wyczerpująco wyjaśniłem jak się dobiera takie rezystory w tym zasilaczu.

Zaprojektowane i zbudowane przeze mnie zasilacze, o których tu mowa, a podane w linku powyżej są zbudowane na podstawie jednego z podanych tutaj wzorów i działają prawidłowo z zaplanowanymi parametrami wynikającymi z obliczeń.


Pozdrawiam


Niepotrzebny tekst wyciąłem.
Dar.El

Jeżeli dobierze się tranzystory o podobnych parametrach i będą zamontowane na wspólnym radiatorze to nie potrzeba aż 0,6V na rezystorach wyrównawczych. Kwestia jest dowolna i każdy może robić jak chce, gdy rezystory będą miały za małą wartość to spalą się tranzystory a gdy za dużą, będzie podgrzewał pomieszczenie, na zimę jak znalazł.

Taak, ale zauważ, że tu na rezystorach wyrównawczych jest aż... 1,2V.
Grzejnik.
Ale w tym układzie to konieczne, bo pomysł był taki, aby te rezystory pracowały jako wyrównawcze oraz jako czujniki ograniczenia prądu - ale wtedy razem ze złączami B-E, na których spadek napięcia Ube jest różny, zależny od temperatury - i dlatego trzeba było zwiększyć spadek napięcia na rezystorach aby "niepewność" (możliwe różnice) Ube nie miały takiego znaczenia.
To ode mnie dla autora pytania, bo autor układu się obraził i chyba sam nie wie jaki tam jest spadek - pisze że 0,6V, ale we wzorze jest 1,2V, na schemacie

są rezystory 0,47Ω co przy prądzie 10A/4=2,5A daje spadek 1,2V.
Pomijam już inne błędy - np. transformator 400VA, 2x19VAC/10A - a powinien być 16A, czyli min. 600VA, brak rezystorów wyrównawczych na wyjściach każdego LM350 - wymaganych przez producenta - http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/nationalsemiconductor/DS009061.PDF - str.8, 12.

Witam

Do kolegi Dar.El

Dlaczego kolega usunął ważną część mojego postu ?

Nikogo nie obraziłem. Mój wpis nie zawierał słów niecenzuralnych, a czy tekst był ważny, czy nie ważny ocenili by to jeszcze inni użytkownicy tego forum.

Odnoszę wrażenie, że na tym forum nie można wykazać się żadnym rzeczowym, sprawdzonym projektem, bo natychmiast jego projekt-pomysł zostanie zdyskredytowany przez tzw. ludzi "mądrzejszych od radia" próbujących dowartościować się na zasadzie - jeżeli ja nie mogę nic wymyśleć (mimo dużej wiedzy teoretycznej) to drugiemu nie pozwolę...

3.1.14. Zabronione jest publikowanie wpisów niezgodnych z tematyką danego forum lub wątku dyskusji.
Dar.El Czy teraz rozumiesz?

A co do tych rezystorów (ciężko strawnych) zamontowanych w emiterach tranzystorów regulacyjnych to wyjaśniam koledze, że to nie są tylko rezystory wyrównawcze, ale dodatkowo pełnią one funkcje (połączone równolegle)
rezystorów o zaplanowanej oporności dzięki czemu uzyskujemy odpowiednią regulację ograniczania prądu.
Ponadto zaplanowana większa wartość każdego z tych rezystorów wpływa na prąd zwarcia (bardzo mały) w wyniku czego otrzymujemy zabezpieczenie przeciwzwarciowe typu foldback.
Jak już zaznaczyłem w poprzednich moich postach jest to nie typowe rozwiązanie konstrukcyjne regulacji ograniczania prądu, wyrównania prądów w tranzystorach mocy i zabezpieczenia typu foldback.

W tym rozwiązaniu nie stosuje się rezystorów o większej lub mniejszej wartości tak, jak to kolega stwierdził cytuję:

"Kwestia jest dowolna i każdy może robić jak chce, gdy rezystory będą miały za małą wartość to spalą się tranzystory a gdy za dużą, będzie podgrzewał pomieszczenie, na zimę jak znalazł."

tylko te rezystory muszą mieć odpowiednią wartość - wartość wyliczoną!.

A co do podgrzewania mieszkania, to są do tego odpowiednie grzejniki.
Każdy zasilacz liniowy o dużej wydajności prądowej jest produktem wytwarzającym ogromne ilości ciepła i tego w żaden sposób nie można uniknąć.

Pozdrawiam

Witam ponownie,

dziękuję za wyczerpujące odpowiedzi!!!!

Mam jeszcze kilka pytań.
Otóż studiując projekty zasilaczy z linku podanego w moim pierwszym poście natknąłem się na projekt z rysunku 6 i 7.Zastosowano tam jeden LM350 i trzy tranzystory mocz PNP. W szereg z LM350 połączono rezystor 4,7 Ohm 5W.
Pyt. 1 Czemu służy ten rezystor? Czy ma on wysterowć tranzystory mocy? Jeżeli tak to skąd wartość 4.7 Ohm?
Pyt2. Na rysunku 6 i 7 w szereg z dioda 30V jest połączona dioda 6,2 V a na rysunku 2 5,6V. Skąd ta zmiana?

Witam

Ad.1 W układzie stabilizatora składającego się z trzech tranzystorów p-n-p i jednego LM-a wartość rezystora 4,7 Ohm można dobrać typowo od 1 Ohm do 10 Ohm. Rezystor 4,7 Ohm/2...5W powoduje, że stabilizator LM350 (lub LM317) w
połączeniu z tranzystorami mocy p-n-p BD250 pracuje przy obciążeniu wyjścia zasilacza prądem do I=0,15A, a wynika to z obliczenia:
I=U/R
I=0,7V/4,7 Ohm
I=0,148A
Natomiast tranzystory BD250 przy małym poborze prądu z zasilacza są zatkane i ich odetkanie następuje dopiero wówczas, gdy pobór prądu wzrośnie na wyjściu zasilacza powyżej I=0,15A, a spadek napięcia na rezystorze 4,7 Ohm/5W osiągnie wartość U=0,7V. Wtedy tranzystory BD250 przejmują nadwyżkę prądu obciążenia do I=12A, czyli ponad wartość prądu I=0,15A dostarczanego przez stabilizator LM350T.

Ad.2 Różne wartości diod Zenera ustalają dwa różne minimalne napięcia na wyjściu dwóch stabilizatorów wstępnych. Układ stabilizatora składający się z trzech tranzystorów p-n-p i LM-a potrzebuje trochę wyższego minimalnego napięcia na wejściu stabilizatora (dlatego w stabilizatorze wstępnym dioda C6,2V), aby uzyskać poprawną stabilizację napięcia wyjściowego niż układ stabilizatora składający się z trzech połączonych równolegle LM350T.
Po za tym trochę mniejsze minimalne napięcie na wejściu trzech LM-ów zmniejsza wyraźnie moc strat tych stabilizatorów, co wpływa korzystnie na ich pracę.

Trzeba tutaj zaznaczyć, że w stabilizatorze zbudowanym z trzech tranzystorów p-n-p i LM-a dobrane odpowiednio wejściowe napięcie minimalne i rezystor 4,7 Ohm pozwalają obciążyć wyjście tego stabilizatora nawet do I=14A przy dobrych właściwościach stabilizacji napięcia wyjściowego. Niewielka różnica napięcia między wejściem i wyjściem stabilizatora, powoduje że tranzystory mocy p-n-p pracują z małą mocą strat, przy dużej wydajności prądowej.

Dzięki tranzystorom BD140/16 i BC327/25 podłączonym do diod Zenera C30V ustalone minimalne napięcia wyjściowe w obu stabilizatorach wstępnych są stałą różnicą napięć między wejściem i wyjściem stabilizatorów złożonych z trzech tranzystorów p-n-p i trzech LM-ów w całym zakresie regulowanych napięć wyjściowych obu zasilaczy od +1,25V do +30V.

Pozdrawiam

krzysztof723 wrote:

Ad.1 W układzie stabilizatora składającego się z trzech tranzystorów p-n-p i jednego LM-a wartość rezystora 4,7 Ohm można dobrać typowo od 1 Ohm do 10 Ohm. Rezystor 4,7 Ohm/2...5W powoduje, że stabilizator LM350 (lub LM317) w
połączeniu z tranzystorami mocy p-n-p BD250 pracuje przy obciążeniu wyjścia zasilacza prądem do I=0,15A, a wynika to z obliczenia:
I=U/R
I=0,7V/4,7 Ohm
I=0,148A
Natomiast tranzystory BD250 przy małym poborze prądu z zasilacza są zatkane i ich odetkanie następuje dopiero wówczas, gdy pobór prądu wzrośnie na wyjściu zasilacza powyżej I=0,15A, a spadek napięcia na rezystorze 4,7 Ohm/5W osiągnie wartość U=0,7V. Wtedy tranzystory BD250 przejmują nadwyżkę prądu obciążenia do I=12A, czyli ponad wartość prądu I=0,15A dostarczanego przez stabilizator LM350T.

Dla LM317 wartość tego opornika, w tym układzie nie można ustalić w zakresie 1-10Ω.
Aby to zrozumieć trzeba analizować pracę LM317 i tranzystorów pnp prądowo, nie napięciowo.
Dla opornika 4,7Ω i dla prądu ILM317<0,15A pracuje tylko on, powyżej prądu 0,15A stopniowo otwierają się tranzystory i wzrasta ich Ic, ale również prąd baz tranzystorów Ib. Tranzystory mogą mieć betę (przy Ic=12A/3szt=4A) równą 50-100 (?), więc prąd baz sumaryczny wyniesie Ib=12A/(50-100)=120-240mA. Ten Ib płynie przez LM317, bo ILM317=Ib+IR, gdzie IR to prąd płynący przez nasz opornik 1-10Ω (?).
Przy I=12A, Ic= ok.4A i Ube=ok. 1V, na rezystorach wyrównawczych 0,15Ω powstaje spadek napiecia U1=0,15Ωx4A=0,6V, więc na naszym oporniku powstaje spadek napięcia UR=U1+Ube=1,6V. Gdybyśmy zastosowali nasz opornik R=1Ω, to prąd płynący przezeń do LM317 wynosiłby U1/R=1,6V/1Ω=1,6A, co jest wartością wyższą od max. dopuszczalnej dla LM317 =1,5A.
Mało tego - przez LM317 płynie jeszcze prąd Ib i w sumie wynosi on: ILM317=Ib+IR=0,24A+1,6A=1,84A.
Oczywiście to obliczenia przybliżone, bo nie są znane dokładne wartości Ube, beta itp, ale wskazują one że nie wolno stosować tak niskiej wartości R - bo i po co? - aby niepotrzebnie przekraczać dane katalogowe? Tym bardziej, że beta tranzystorów (tych czy innych) może przy Ic=4A wynosić nawet 30 co zwiększy Ib do 400mA.
Minimalna wartość R=1,5Ω, w zupełności wystarczy wartość 2,2-10Ω, najlepiej 4,7-6,8Ω. Teoretycznie opornik ten może mieć nie więcej niż ok. 47Ω, aby max. wartość prądu pobieranego przez LM317 (10mA) gdy zasilacz jest nieobciążony nie otwierała tranzystorów.
Wynika z tego, że część prądu płynąca do obciążenia przez LM317 zmniejsza prąd płynący przez tranzystory: I=12A=3xIc+ILM317, i wtedy Ic=(12-ILM317)/3= ok. 3,7A.

Dziekuje jeszcze raz kolegom krzysztof723 i trymer01 za zainteresowanie i odpowiedzi,


Do kolegi trymer01:
przytoczony przykład obliczeniowy dotyczył LM317 i opornika R = 1 Ohm, jeżeli ja chce zastosować LM350(ba taki mam) to nic nie stoi na przeszkodzie bo jego obciążalność prądowa wynosi 3A.czy mam racje?
Nie upieram sie przy R=1 Ohm,tak teoretycznie tylko pytam.

Jako tranzystory mocy p-n-p posiadam MJ900. Prosiłbym kolegów o rzucenie okiem na te tranzystory i opinie.

http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=MJ900

Dla LM350 oczywiście można ten opornik zmniejszyć Stosowne obliczenia możesz wykonać wg powyższego przykładu, zmieniając dane. Pytanie tylko po co męczyć stabilizator zwiększając mu prąd pracy/moc strat, kiedy ten prąd bez większego wysiłku można przerzucić na tranzystory?

MJ900 "średnio" nadają się do tego układu, gdyż:
- to darlingtony, które z natury rzeczy mają wyższe Ucesat niż tranzystory zwykłe,
- te tranzystor są słabsze - mniejsza moc, prąd kolektora, dla 12A prawdopodobnie należałoby zastosować 4 szt.
- tranzystory te mają wysoką betę, wyższe Ube - trzeba przeliczyć wszystko. Tu będzie mały kłopot, gdyż wszystkie datasheet tego tranzystora są bardzo ubogie - mało danych.

Witam

Tranzystor MJ900 to Darlington typy p-n-p z katalogową mocą strat Pc=90W, napięciem kolektor-emiter Uce=60V, maksymalnym prądem kolektora Ic=10A i maksymalną temperaturą złacza Tj=200st.C .
Pojedyncze tranzystory bipolarne p-n-p z takimi parametrami mogłyby w ostateczności pracować w zasilaczu przedstawionym na rys.6 podanym w linku w poście 1, ale jako Darlingtony nie mogą być użyte w zamian za tranzystory BD250C. Trzy połączone równolegle tranzystory BD250c pracują z mocą strat do 70W w całym zakresie regulowanego napięcia wyjściowego +1,2...30V.
Zaprojektowany i uruchomiony przeze mnie zasilacz z rys.6 nie był przewidziany do zastosowania tranzystorów mocy typu Darlington.
Jeszcze nadmieniam, że rezystory wyrównawcze zastosowane w emiterach tranzystorów p-n-p BD250C należy obliczać według wzoru:
RE = 0,6V / [(1/n) x Imax]

Pozdrawiam

Witam ponownie,
buduje zasilacz z według schematu kolegi krzysztof723 (patrz link w pierwszym poście - Rys.7). Doszedłem do momentu w którym trzeba się zastanowić nad układem przełączania uzwojeń transformatora. Niby prosta sprawa ale mam parę pytań które chciałbym przedstawić kolegom.





Na rysunku powyżej schemat wyprowadzeń mojego transformatora.

Pytanie 1:
Czy założone zakresy napięć wyjściowych zasilacza są dobrze dobrane?
Założyłem 7V potrzebne na stabilizator i 2V na mostek Graetza.

Pytanie 2:
Załóżmy że mam ustawiony zakres 10÷20V.Napięcie z mojego transformatora na tym zakresie wynosi 22VAC. Daje to po wyprostowaniu i odliczeniu 9V około 22VDC. Więc jeżeli będę regulował napięcie potencjometrem to osiągnę na wyjściu zasilacza też około 22V. Analogicznie ma się sprawa dla innych zakresów.
Ja chciałbym aby mój zakres kończył sie na 20±0.1V.
Na schemacie z Rys.7 kolegi krzysztof723 jest rezystor 205ohm oznaczony gwiazdką z adnotacją: zmieniając jego wartość można ustalić napięcie wyjściowe.
Czyli teoretycznie musiałbym dobrać trzy rezystory dla każdego zakresu i przełączać je razem z przekaźnikami.
Moje pytanie brzmi: czy taki układ ma sens? Jeżeli tak to jak może się zachować LM350 podczas zmiany zakresów?
Jakie są pomysły kolegów na zrealizowanie takiego układu?

Witam

Ad.1 Podłączając uzwojenie wtórne transformatora sieciowego o napięciu 22VAC do prostownika uzyskamy na kondensatorze filtrującym napięcie 31VDC.
Jeżeli przy ustawionym napięciu na wyjściu zasilacza +20VDC i obciążeniu wyjścia maksymalnym prądem napięcie na kondensatorze filtrującym będzie się kształtowało na poziomie 22...23VDC to jest jeszcze do przyjęcia.
Gorzej, gdy nastąpi spadek napięcia w sieci i napięcie na kondensatorze filtrującym spadnie np.do +20...21V to wtedy ustawione na wyjściu zasilacza napięcie +20V nie będzie stabilizowane. Bardziej odpowiednim odczepem byłby odczep na uzwojeniu z napięciem 24...25VAC.
Podobnie jest z odczepem o napięciu 32VAC - powinno być 34...36VAC.
Stabilizator wstępny z tranzystorami BD249C musi podać na wejście stabilizatora z LM350T sztywne napięcie +35...36V wtedy, gdy na wyjściu zasilacza jest ustawione napięcie +30V.
Przy napięciu 32VAC po wyprostowaniu otrzymamy 45VDC. Po obciążeniu wyjścia zasilacza prądem 12A spadek napięcia wyniesie około 9V, zostanie 36VDC, a na wyjściu stabilizatora ma być +35V... Przy takiej różnicy napięć między wejściem, a wyjściem stabilizatora wstępnego będzie brak stabilizacji napięcia maksymalnego (+30V) na wyjściu zasilacza.
Dlatego te dwa, cztery volty więcej mają jednak znaczenie. No, ale gdy nie ma innego transformatora to musi tak pozostać. Zwróć uwagę na moc transformatora, powinna wynosić minimum P=450...500W. Korzystniej jest zastosować transformator o większej mocy np. P=600W.

Ad.2 Źle podchodzisz do przełączania zakresów napięć.
Rezystor 205 Ohm służy do jednorazowego ustawienia maksymalnego napięcia (30VDC) na wyjściu zasilacza i tutaj nie ma potrzeby żadnych zmian typu przełącznik z dodatkowymi rezystorami.

Gdy układ przełącznika uzwojeń transformatora z ustawionym zakresem pomiaru napięcia na wejściu zasilacza od 10VDC do 20VDC ustali, że zostało przekroczone napięcie +20V o 0,1V to natychmiast przełączy na odczep z napięciem 32VAC i nie ma możliwości żeby przy napięciu +22V na wyjściu zasilacza było włączone uzwojenie z napięciem 22VAC.
Po prostu, przy zwiększaniu napięcia na wyjściu zasilacza napięcia na odczepach transformatora będą stopniowo się zwiększały, a przy zmniejszaniu napięcia na wyjściu zasilacza napięcia na odczepach transformatora będą się zmniejszały, ale napięcia na odczepach zawsze będą większe od ustawionych napięć na wyjściu zasilacza.
Sytuacja, o której piszesz mogłaby wystąpić przy ręcznym przełączaniu uzwojeń transformatora.

Druga sprawa: Stabilizator wstępny z tranzystorami mocy BD249C pracuje poprawnie w zakresie napięć na wejściu od +15V do +60V i w zakresie napięć na wyjściu od +5V do +36V z obciążeniem prądem do 12A.
Stabilizator z tranzystorami BD250C i z LM317T(LM350T) pracuje poprawnie w zakresie napięć na wejściu od +5V do +35V i w zakresie napięć na wyjściu od +1,25V do +30V z obciążeniem prądem do 12A.
Jak widać oba stabilizatory pracują w szerokich zakresach napięć. Napięcie na wyjściu stabilizatora wstępnego, a tym samym na wejściu stabilizatora z LM350T jest zmieniane płynnie przy pomocy tranzystora BD140/16 w zależności od napięcia występującego na wyjściu zasilacza, ale zawsze jest większe o +6...7V od napięcia wyjściowego.
Z tego wynika, że obydwa układy stabilizatorów nie wymagają dodatkowych regulacji w trakcie pracy zasilacza i dlatego nie trzeba zmieniać raz ustawionego napięcie na wyjściu zasilacza +30V przez dołączanie dodatkowych rezystorów podczas przełączania uzwojeń transformatora.
Jeszcze co do tego rezystora 205 Ohm. Ten rezystor jest niezbędny dla prawidłowej pracy LM350T i w zasadzie jego działanie powinno być rozpatrywane w szerszym kontekście, a nie tylko do regulacji napięcia. Tutaj wykorzystałem taką możliwość, ale ten rezystor spełnia ważniejszą funkcję, bo bez tego rezystora stabilizator LM350T nie "widziałby" co stabilizuje, ale to już inny temat.

Pozdrawiam

Dzień Dobry,
do kolgi krzysztof723:

adnośnie odpowiedzi na pytanie pierwsze to zgadzam sie w 100%.
Poprawiłem trochę połączenie uzwojeń. Górna granica napięć (25÷30V) będzie nadal osłabiona, ale nie mam wyjścia.Taki mam transformator.




Odnośnie pytania drugiego to mam wrażenie że kolega mnie nie do końca zrozumiał albo ja nie objaśniłem sprawy wystarczająco.Wnioskuje że miałeś na myśli układ przełącznika zbudowany na komparatorach. Wtedy automatyka załatwia sprawę.

Ja natomiast brałem pod uwage przełącznik wielopozycyjny zasilający cewki przekaźników krórym ręcznie zmieniałbym zakresy. Zaletą takiego układu jest prostota no i fakt że mogę ustawić zakres 30V i kręcić potencjometrem od 3÷30V.

Chciałbym więc ponowić pytanie 2 z mojego poprzedniego postu uwzględniając powyższe objaśnienie.

Byłbym też wdzięczny gdyby ktoś udzielił kilka wskazówek jak zbudować taki układ na komparatorach. Myślałem o czymś takim:



Mam jednak kilka wątpliwości. Chodzi o zasilanie wzmacniacza operacyjnego. Pytanie brzmi czy mogę go zasilić tylko 24V?
W sumie nie interesuje nas co się dzieje powyżej 20V (bo taki zakres sobie założyłem ). Czy podanie na wejście + wzmacniacza napięcia wyższego niż Vcc może go uszkodzić albo doprowadzić do niestabilnej pracy?
No i sumie czy ma sens zasilanie go z stabilizatora przedstawionego na schemacie jeżeli układ ma założone pętle histerezy 0.2V?

Dodano po 3 [minuty]:

Witam

Nie zaznaczyłeś, że przełączanie uzwojeń transformatora będzie odbywać się ręcznie przy pomocy przełącznika obrotowego. No cóż zaszło małe nieporozumienie. Mimo moich wyjaśnień wydawało mi się, że sytuacja, o której piszesz może właśnie wystąpić tylko przy ręcznym przełączaniu uzwojeń. Dlatego wspomniałem o tym, ale nie byłem przekonany do końca czy o to chodzi.

Mając na uwadze Twój schemat komparatora ja bym nieznacznie zmienił w nim wartości i podłączenie elementów oraz napięcie zasilania tak, jak na załączonym schemacie. Oczywiście wartości rezystorów należałoby jeszcze dobrać po ewentualnym zmontowaniu komparatora, a cały układ potraktować na razie jako układ poglądowy.

Pozdrawiam

Witam ponownie,

dziękuję za poprawiony schemat.

Chcę tylko dodać że mam przekaźniki 24V więc muszę zasilić w.op. 24V.

Chciałbym wrócić do wątku regulacji napięcia 3÷30V na zakresie 30V. Zastanawiam się jak to zrealizować, myślałem o dodatkowym przerzutniku który zwierałby wejścia (+) w.op. do masy. Co kolega o tym sądzi?

No i na koniec dzisiejszych rozważań:
Przełączanie zakresów zasilacza pod obciążeniem,szczególnie wysokoprądowym, nie jest najlepszym pomysłem. Więc chcę zrobić układ 100% idiotoodporny (mam na myśli siebie) który nie spalił by mi styków przekaźników. Moj pomysł: bocznik który powyżej prądu np. 0.5A blokuje układ komparatów. Czekam na opinie i pomysły forumowiczów.
Pozdrawiam.

Dodano po 1 [minuty]:

Witam

Nie wiem, czy dobrze Cię zrozumiałem, chcesz zmienić zakres napięcia na wyjściu zasilacza od +3V do +30V ? Jeżeli tak to nie trzeba stosować dodatkowego układu, wystarczy dodać jeden rezystor (300 Ohm) i zmienić wartość drugiego rezystora na 220 Ohm tak, jak na załączonym rysunku.

To dobry pomysł z układem blokującym komparatory i uważam, że zastosowanie takiego układu jest zasadne.

Pozdrawiam

Witam,

nie do końca o to mi chodziło (chyba znowu niejasno się wyraziłem).

Może opisyę jeszcze raz:

Aby z zasilacza nie robić grzałki dla dużych prądów przełączamy za pomocą komparatorów uzwojenia transformatora. W moim przypadku są to zakresy 1.25÷10V(te 3V z poprzednich postów to pomyłka) ,10÷20V i 20÷30V. Dodatkowo stosujemy bocznik który blokuje nam układ komparatorów, aby nie zmieniać zakresów pod dużym obciążeniem by uniknąć np. spalenia styków przekaźników.Dobór bocznika ustalamy na prąd np. max 0.5A. Znaczy to że powyżej prądu obciążenia 0.5A układ nie przełączy uzwojeń jeżeli będziemy potencjometrem zwiększać napięcie. Dopiero odłączenie obciążenia pozwoli na to nam.

PS.Jakim programem kolega krzysztof723 rysuje schematy???

Ponadto, chcę mieć płynną regulację od 1.25÷30V pod obciążęniem powyżej prądu 0.5A (oczywiście ma to mieć zastosowanie do krótkotrwałych celów testowych,tak aby nie przegrzać zasilacza) a to będzie wykluczone przez układ opisany powyżej.
Banalny przykład aby było wszystko jasne:
Do zasilacza podłączamy żarówkę 12V i kręcimy potencjometrem od 1.25V do 30V aby określić początkowe napięcie żarzenia żarówki i napięcie przepalenia włókna żarówki.
Transformator musi być wtedy na zakresie 20÷30V mimo że napięcie wyjściowe wynosi 1.25V i wzrasta poprzez regulację. Układ komparatorów musiałby być dodatkowo wzbogacony aby za pomocą np. przycisku( przełącznika ) transformator został przełączony na zakres 20÷30V.

Parę zadań więcej i wszystko jest jasne. Pomysł jest dobry (już to zaznaczyłem) z wyłączaniem komparatora przez blokowanie wejść wzm. operacyjnych przy określonym poborze prądu, co na pewno przedłuży pracę przekaźników, tylko jak kolega chciałby rozwiązać problem z zastosowaniem dodatkowego bocznika ?
Według Twojego schematu dotyczącego przełączania uzwojeń transformatora po zablokowaniu komparatora przekaźniki ustawią styki w stanie spoczynku, gdzie z transformatora do prostownika jest doprowadzone napięcie o wartości ~15VAC. I tak jest bezpiecznie. Ale nie można dołączać do prostownika napięcie ~32V po zablokowaniu komparatora, bo wtedy przez nie uwagę można uszkodzić tranzystory regulacyjne np. przy ustawionym minimalnym napięciu wyjściowym i maksymalnym obciążeniu (zwiększa się bardzo moc strat tranzystorów mocy i ich temperatura złącza).
Dlatego zablokowanie komparatora powinno być przynajmniej sygnalizowane przerywanym światłem przez diodę LED czerwoną.
Zastosowanie automatyki nie zwolni nas jednak od ingerencji w pracę zasilacza, bo aby przejść do ponownego automatycznego przełączania uzwojeń transformatora trzeba odłączyć od zasilacza obciążenie i wtedy dopiero ustawić interesujące nas napięcie wyjściowe przy włączonym komparatorze.
Dodatkowo zasilacz powinien posiadać termoregulator, który kontroluje pracę wentylatorów (włącz - wyłącz, w zależności od temperatury radiatora np. +50st.C) oraz drugi termoregulator odłączający wyjście zasilacza od obciążenia po przekroczeniu temperatury radiatora np. powyżej +90st.C zabezpieczając w ten sposób tranzystory regulacyjne przed przegrzaniem i uszkodzeniem.
Można zastosować jeden termoregulator dwu progowy z dwoma wyjściami wykonawczymi.
Po za powyższymi zabezpieczeniami zasilacz powinien posiadać jeszcze dodatkowy układ, który będzie odłączał obciążenie od wyjścia zasilacz przy długotrwałym zwarciu gniazd wyjściowych (także przez obciążenie) oraz przy zmianie biegunowości na gniazdach zasilacza np. przez odwrotne podłączenie akumulatora.

Mój układ wygląda następująco(narazie tylko w głowie):
Korzystamy z układu komparatorów przedstawionych w wcześniejszych postach.
Między wyjścia wz.op. a bazy tramzystorów sterujących przekaźnikami wpinami przerzutniki typu D. W trakcie normalnej pracy przerzutniki podaja sygnały dalej na bazy tranzystorów. Jako bocznik wykorzystuję cewkę amperomierza analogowego. Napięcie z cewki podawane jest na wzmacniacz różnicowy. Z wzmacniacza różnicowego napięcie wchodzi na komparator który porównuję je z wartością zadaną, odpowiadającą prądowi obciążenia np. 0.5A. Jeżeli wartość ta zostaje przekroczona to komparator odcina sygnał zegarowy przerzutników. Wyjścia przerzutników pozostają wtedy niezmienione, bez względu na stan wejść. Zasilacz pozostaje wtedy na zakresie na którym nastąpiło zadziałanie układu odcinającego sygnał zegarowy przerzutników. Kręcenie potencjometrem regulującym pozwoli nam tylko na zmianę napięcia na danym zakresie.

Co zaś dotyczy przełączania zasilacza na stałe na zakres 32VAC aby mieć pełną regulacje napięcia, to podajemy sygnał logiczny na wejścia sterujące R lub S przerzutników. Wtedy przerzutniki pozostają na stałe na rządanym zakresie.Realizujemy to za pomocą np. przełącznika.
Oczywiście ma kolega rację, że wystepuję ryzyko uszkodzenia termicznego zasilacza. Dlatego też w poprzednim poście napisałem że ma to służyć do celów testowych i na krótki okres czasu. Pomysł z migającą czerwoną diodą jak najbardziej OK.

Witam

Wszystko o czym kolega napisał jest dobrze zaplanowane. Właśnie, można wykorzystać bcznik amperomierza, a nie montować dodatkowy bocznik (tak napisałeś). Zastosowanie przerzutników do sterowanie komparatora tez jest dobrym rozwiązaniem. Szkoda tylko, że ten układ jest "narazie tylko w głowie"...
Po za sterowaniem cyfrowym zwróć szczególną uwagę (jeszcze kilka słów na ten temat) na chłodzenie radiatora(ów) wymuszonym obiegiem powietrza przy pomocy wentylatorów - ich odpowiednie ulokowanie i sterowanie. Podobnie trzeba zastosować układ, który będzie określał krytyczną temperaturę radiatora (około 90...100st.C) i uruchamiał odpowiedni układ wykonawczy zapobiegający dalszemu wzrostowi tej temperatury.
To zagadnienie jest bardzo ważne w zasilaczach liniowych wysoko prądowych.

Pozdrawiam

Witam,
chciałbym opisać działanie mojego układu.



1. Napięcie z wyjścia zasilacza Uwy podawane jest przez diodę D1 na dzielnik napięcia R15 i R9.
Gdy napięcie Uwy osiągnie wartość ok. 10V to na wejściu (+) komparatora IC5 wystąpi napięcie około 1V – (10V-0.65V)/112k*12k = 1V. Regulując potencjometrem R14 ustawiamy napięcie przełączenia komparatora IC5. Dla IC4 sprawa ma się analogicznie z tym że dla Uwy równe 20V.
Założona pętla histerezy komparatorów to około 0.2V.

2. Dodatkowy przełącznik dźwigienkowy ustawia nam przerzutniki w stan 1 logicznej, co daje nam możliwość pełnej regulacji napięcia na jednym zakresie. Jednocześnie włączona zostaje dioda migająca ostrzegająca nas o niekorzystnym stanie pracy zasilacza.
3. Układ wz.różnicowego wraz z komparatorem.
Z cewki amperomierza analogowego podawane jest napięcie na wz. różnicowy. Po wzmocnieniu sygnał wchodzi na komparator,gdzie jest porównywany z wartością zadaną.
Jeżeli prąd obciążenia wzrośnie powyżej wartości ustalonej, np.0.5A, zadziała komparator i odetnie nam sygnał taktujący przerzutniki. Nie będzie możliwa zmiana zakresu. Regulacja napięcia wyjściowego zasilacza będzie się odbywać tylko w przedziale odpowiadającym danemu zakresowi. Celowo nie dobrałem jeszcze wartości elementów bo nie znam spadku napięcia na cewce amperomierza dla prądu np. 0.5A-1A.
Generator 100Hz podaje nam sygnał prostokątny na wejscia CLK przerzutników D.

Prosiłbym doświadczonych kolegów o opinie i uwagi na temat układu.

Oto moje pytania:
a) Czy pętla hiterezy (0.2V) komparatorów IC4 i IC5 nie jest zbyt mała?
b) Czy częstotliwość generatora taktującego jest OK? Jeżeli nie, to dlaczego i jaka powinna być?
c) Czy dołożyć układ zerujący przerzutniki po włączeniu zasilania?
d) Obawiam się trochę stanów nieustalonych. Przykład: Uwy zasilacza 10V. Prąd 0.499A. (Przełączenie zakresu odbywa się przy 10.1V. Blokada przy 0.500A.). Przekręcenie potencjometru w celu zwiększenia napięcia zasilania (>10.1V) powoduje jednoczesne zwiększenie prądu obciążenia(>0.5A). I wtedy zachodzą dwie rzeczy równolegle: przełączenie zakresu i próba blokady tegoż przełączenia. Jeżeli komparator IC5 wystawi 1 na wejście D IC6 to wraz z kolejnym zboczem dodatnim sygnału CLK zakres zostanie przełączony(IC6 Q=1). Nie wiadomo co się stanie jeżeli narastające zbocze sygnału CLK zostanie w połowie zresetowane bo zadziała układ IC7,IC9 i IC10. Chciałem sprawę rozwiązać za pomocą układu odcinającego sygnał taktujący synchronicznie z tymże sygnałem. Myśle że to załatwi sprawę????

Odnośnie uwagi kolegi Krzysztof723 na temat termoregulatora: oczywiście zasilacz zostanie wyposażony w chłodzenie wymuszone. Nie pisałem wcześniej o tym, bo było to dla mnie sprawą oczywistą. Ale to tak na marginesie. Jeszcze jedno pytanie: czym kolega narysował schemat w poscie z dnia 15.12.2013?
Ładnie to wygląda.
Pozdrawiam.