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

Przetwornica do licznika Geigera z NE555, pytania

Obywatel LutZek 01 Gru 2013 02:05 2823 12
  • #1 01 Gru 2013 02:05
    Obywatel LutZek
    Poziom 13  

    Mierzę się ze swoim pierwszym projektem - licznikiem Geigera. Aktualnie projektuję przetwornicę 12V/380V- nie musi być jakaś super optymalna, i pobierająca jak najmniejszą moc - ważne, żeby działała, dużo mnie nauczyła i była moja własna. Mam w związku z tym parę pytań.

    Postanowiłem wbrew powszechnym projektom z wykorzystaniem układu MC34063, stworzyć "po bożemu" przetwornicę impulsową (zaporową).

    Transformator
    Wstępnie wyselekcjonowałem transformator do przetwornic TNY264 PBF,

    przekładnia 14.4:1:1 (0,725mH) lub 7.46:1:1 (1,63mH) ??

    jego pełne dane:
    Przetwornica do licznika Geigera z NE555, pytania

    Klucz
    Do sterowania przetwornicą zostanie wykorzystany klucz na tranzystorze npn (tak wiem - lepiej jakiś MOS, jednak póki co postanowiłem wykorzystać tranzystor, którym łatwiej mi się operuje).

    Sterowanie kluczem
    Do sterowania kluczem postanowiłem wykorzystać układ NE555 - właściwie robię to wyłącznie w ramach własnej edukacji - po prostu chcę zobaczyć jak działa w praktyce. Ma generować przebieg o częstotliwości około 40kHz i współczynniku wypełnienia 0,6.

    Zasilanie
    Bateria 12V

    Idea
    Przetwornica powinna wygenerować napięcie z przedziału 180-200V, które następnie zostanie podane na podwajacz napięcia i wyprostowane. W razie osiągnięcia niższego napięcia 120-130V zostanie zastosowany "potrajacz" (o ile tak można go nazwać).

    Pytania
    *Jak zasilić układ NE555 (5V)? Za pomocą np. stabilizatora napięcia z diodą zenera? zwykły dzielnik napięcia nie wchodzi w grę, ze względu na to, że układ ten pobiera prąd o dość niestandardowym przebiegu.

    *Transformator ma trzy zwoje i tu zaczynam się gubić - czy powinienem wykorzystać tylko jedno uzwojenie, czy też dwa połączone szeregowo. Mam drobny problem z przekładnią, bo zastanawiam się, czy opisane w katalogu są dwa oddzielne modele, czy sytuacja, w której dwa uzwojenia są połączone szeregowo.

    0 12
  • #2 01 Gru 2013 03:56
    Gronczyński

    Poziom 19  

    Pokaż ten układ, być może nie potrzebujesz żadnego stabilizatora, NE555 może bezpiecznie pracować do 16V.
    Sprawdź czy 555 będzie w stanie wysterować tranzystor w kluczu - 555 na wyjściu ma 200mA.

    Obywatel LutZek napisał:
    *Transformator ma trzy zwoje
    (uzwojenia) W1, W2, W3 gdzie W2 i W3 są takie same.
    Normalnie ten transformator wykorzystywany jest w przetwornicach obniżających napięcie, czyli że uzwojeniem pierwotnym jest W1.
    W katalogu są dwa modele, przełożenie podane masz dla każdego uzwojenia.

    0
  • #3 01 Gru 2013 10:43
    kybernetes
    Poziom 39  

    Obywatel LutZek napisał:
    projektuję przetwornicę 12V/380V
    Obywatel LutZek napisał:
    Jak zasilić układ NE555 (5V)?

    A po co chcesz zasilać ten układ z 5V skoro jego maksymalne napięcie pracy to 16V a Ty dysponujesz 12V? Nie lepiej zasilić go bezpośrednio z odfiltrowanego napięcia głównego?

    0
  • #4 01 Gru 2013 14:01
    Obywatel LutZek
    Poziom 13  

    kybernetes napisał:
    A po co chcesz zasilać ten układ z 5V skoro jego maksymalne napięcie pracy to 16V a Ty dysponujesz 12V?


    W gruncie rzeczy bardzo słuszna uwaga.

    Oto ogólny schemat ideowy:

    Przetwornica do licznika Geigera z NE555, pytania

    Zastanawiam się, czy tranzystor npn dobrze sobie poradzi przy tej przetwornicy (szczególnie, jeżeli chodzi o oddziaływanie indukcyjności transformatora)

    0
  • #5 01 Gru 2013 16:21
    Gronczyński

    Poziom 19  

    Musisz podciągnąć wyjście 555 do zasilania przez rezystor.
    Nie podałeś typu tranzystora -

    Obywatel LutZek napisał:
    Zastanawiam się, czy tranzystor npn dobrze sobie poradzi przy tej przetwornicy

    Ten układ nie jest w stanie kontrolować prądu tranzystora (mocy jaka pójdzie na transformator), nie posiadasz sprzężenia zwrotnego - napięcie na wyjściu będzie mocno niestabilne.
    Zastanów się czy rzeczywiście nie lepiej dać w tym układzie układu stworzonego do pracy w układzie przetwornicy np. UC3845.

    0
  • #6 01 Gru 2013 18:43
    Obywatel LutZek
    Poziom 13  

    Przestudiuję ten układ UC3845 i jak tylko coś z tego spłodzę, to się pochwalę. Póki co jednak zrobiłem symulację przetwornicy w takim stanie jakim jest na ten moment i cóż - czy dobrze to zinterpretowałem - skoło indukcyjność uzwojenia pierwotnego (według producenta) wynosi 0.725mH, to indukcyjność uzwojenia wtórnego (w mojej przetwornicy - pierwotnego) wyniesie 0.725mH/(14.4^2)=3,496uH. Pytam, bo modeluję w LtSpice - i chcąć nei chcąc - muszę ten parametr znać.

    A ewentualne wrzucenie wyjścia NE555 na komparator odciążający układ i z komparatora na tranzystor, to był by już przerost formy nad treścią?

    0
  • #7 01 Gru 2013 21:07
    bambus94
    Poziom 21  

    Poczytaj o TEJ przetwornicy, zapewniam cię że 400V bez problemu można uzyskać.

    0
  • #8 01 Gru 2013 21:59
    arturavs
    Poziom 39  

    Gronczyński napisał:
    Musisz podciągnąć wyjście 555 do zasilania przez rezystor


    Wcale nie musi i jest to niewskazane. NE 555 ma wyjście komplementarne.
    Tuba pomiarowa potrzebuje znikomo małego prądu. Można by się pokusić o zbudowanie na tym transformatorku przetwornicy samowzbudnej + ewentualnie powielacz.

    0
  • #9 01 Gru 2013 22:33
    Gronczyński

    Poziom 19  

    Cytat:
    Wcale nie musi i jest to niewskazane. NE 555 ma wyjście komplementarne.
    Hm... ciekawe dlaczego w notach aplikacyjnych tak właśnie wpinane jest obciążenie? Może producent się myli?
    NE555 ma tylko 200mA prądu wyjściowego, a z rezystorem podciągającym można go niemalże podwoić, co będzie miało wpływ zmniejszenie strat mocy w tranzystorze kluczującym.
    Tranzystory mocy mają z reguły podłe wzmocnienie i aby dobrze go otworzyć potrzeba sporo prądu na bazę. Jak Obywatel LutZek będzie budował układ na NE555 to sam zobaczy co da taki rezystor. Aby nie przekroczyć dopuszczalnego prądu 555 musi dać rezystor między wyjście NE, a bazę o wartości minimum 56Ω. W stanie wysokim z NE popłynie prąd ok 200mA przy 12V zasilania, a w niskim prąd będzie praktycznie równy zeru a w zasadzie zależny od rezystora między bazą a emiterem, który zapewne będzie miał wartość w kΩ. Aby NE555 nie pracował na granicy wytrzymałości rezystor powinien być większy ok 100Ω. Wówczas w stanie wysokim popłynie prąd ok 110mA. Jeśli dodamy rezystor podciągający o wartości 100Ω co prawda w stanie niskim NE będzie obciążony tym prądem ok 110mA ale w stanie wysokim ten rezystor odciąża wyjście NE i dzięki temu spokojnie można zmniejszyć rezystor w bazie co wpłynie na lepsze wysterowanie tranzystora.

    0
  • #10 01 Gru 2013 23:13
    arturavs
    Poziom 39  

    Nie wiem , czy Kolega zauważył:

    Przetwornica do licznika Geigera z NE555, pytania

    Przy prądzie wpływającym do wyjścia 100 mA , napięcie jest prawie 2 V .
    Czyli tranzystor mocy nie będzie w pełni zamknięty. I o to tu chodzi.
    W przetwornicach klucz może być albo włączony , albo nie. A nie "trochę" zamknięty.

    0
  • #11 01 Gru 2013 23:53
    Gronczyński

    Poziom 19  

    "trochę" przesadziłem z tym prądem - tu się zgodzę, co nie zmienia faktu że w stanie wysokim "trochę" prądu będzie brakowało i optymalnym rozwiązaniem będzie kompromis, trzeba "trochę" obniżyć prąd w stanie niskim aby tranzystor się dobrze zamykał i trochę lepiej otwierał.
    Ale tak na poważnie to w stanie niskim można obniżyć napięcie do pożądanego poziomu albo szeregowo dodaną diodą do rezystora pomiędzy NE a bazą albo zmniejszyć rezystor baza emiter aby tranzystor się zamykał. Poczekajmy może aż Autor postu wybierze tranzystor, wówczas będzie więcej wiadomo.
    Ten motyw z rezystorem podciągającym wziąłem z własnego doświadczenia, kiedyś robiłem układ PWM na 555 do regulacji jasności ledów i przy tranzystorze MJE takie 100 omów bardzo ładnie pomagało i tranzystor się po prostu dużo mniej grzał.
    Swoją drogą, ta przetwornica o której pisałeś w poście #7, gdyby Autor zdecydował się tu na mosfeta to przy 12V zasilania już ładnie by pracował bo częstotliwość nie jest jakaś duża i NE wyrobi się prądowo z wysterowaniem bramki.

    0
  • #12 02 Gru 2013 00:42
    arturavs
    Poziom 39  

    Przeciążanie NE pogarsza jego stabilność. Wykonałem wiele różnych układów z NE przy zastosowaniu zewnętrznych tranzystorów i nigdy pull-up'a nie dawałem. Najlepiej stosować mosfeta lub darlingtona. W tym konkretnym przypadku wszystkie dyskusje można uciąć z jednego powodu: moc tej przetwornicy jest znikomo mała. I nie ma co debatować nad sposobem sterowania tranzystorem , a dopasowaniem indukcyjności i powielacza.

    Zobaczymy co Autor wymyśli.

    0
  • #13 02 Lut 2014 14:48
    Obywatel LutZek
    Poziom 13  

    Ze względu na pancerny transformator jaki musiałbym zastosowac przy przetwornicy zastosowałem standardowy układ z MC34063. Dziękuję za wszystkie odpowiedzi.

    0