Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
TermopastyTermopasty
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA

25 Jan 2014 15:49 7059 31
  • Level 18  
    Witam,

    potrzebuję wykonać ze dwie proste przetwornice DC/DC z napięcia 1,5V lub 3V lub 3,7V (obojętnie z którego z tych napięć jednocześnie) na 9V.
    Wydajność prądowa może być znikoma, na poziomie 10-50mA.
    Cały układ ma być jak najprostszy w wykonaniu, oparty o między innymi tranzystory lub łatwo dostępne scalaki.

    Cały układ ma działać z akumulatorami Li-Ion 3,7V lub zwykłymi bateriami alkalicznymi dając na wyjściu 9V 10-50mA dla multimetru.

    Czy ma ktoś jakieś sprawdzone układy / schematy ?
  • TermopastyTermopasty
  • Home appliances specialist
    Można zastosować popularny i prosty układ LM2577-ADJ.
  • Level 18  
    OK wezmę pod uwagę ten układ, znalazłem też coś co można tanio i prosto złożyć tylko nie wiem czy poprawnie wszystko policzyłem (szczególnie trafo):


    Układ z 1,5V (np. bateria alkaliczna 1szt) na 9V 10-20mA
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA

    Schemat i reszta czerpana ze strony Link
  • TermopastyTermopasty
  • Level 33  
    Tego układu nie uruchomisz.
    Policz:
    Jeżeli na wyjściu chcesz mieć stabilne 9V, to musisz zrobić zapas na regulację czyli minimum 12V
    Jeżeli prąd wyjściowy ma być 50mA to dioda zenera pobierze przynajmniej 10mA aby pracowała w punkcie pracy optymalnym do stabilizacji.
    Czyli zasilanie przy 100% sprawności musi być (12V/1,5V) * (50mA+10mA)=480mA . Ale rzeczywista sprawność takiego generatora to 50%, więc musiałby pobierać prawie 1A !!!
    Zasilany napięciem 1,5V zapewne tranzystor mocy nie będzie chciał się nawet wzbudzić. A co będzie jak bateryjka nie będzie nowa i napięcie jeszcze się zmniejszy ?
  • Level 18  
    Ok, czyli poprzednie rozwiązanie raczej odpada, chyba że zmniejszył bym maksymalny prąd wyjściowy do 10mA (taka wartość powinna wystarczyć do prawidłowej pracy multimetru "za 20zł"), wtedy maksymalny pobór z baterii wynosił by 160mA.


    Znalazłem też taki układ który pracował by u mnie na ogniwie Li-Ion 3,7V 800mAh - pytanie tylko co trzeba w nim "odjąć" aby napięcie wynosiło 12V a nie 15V , następnie te 12V chcę stabilizować zwykłą diodą zenera 9,1V a dalej na kondensator elektrolityczny.
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA
  • Level 43  
    Z generatorem samodławnym z trzeciego postu nie jest wcale tak źle jak pisze wieswas układ się wzbudzi przy napięciach rzędu 600mV, przy 1,5V może całkiem dobrze działać, warto poszukać dobrego tranzystora o niskim napięciu nasycenia przy prądach do 1A, są tranzystory bipolarne które maja katalogowe prądy maksymalne 3-7A w obudowach TO-92 albo SOT-23, takich szukaj.

    Oszacowanie sprawności które podał wieswas jest bliskie prawdy, ale nie jest to "wrodzona" wada generatora samodławnego, tylko skutek tego że wybrałeś najgorszy możliwy sposób stabilizacji napięcia - stabilizator równoległy, do tego nie znasz poboru prądu miernika więc przyjmujesz "z zapasem", a cały ten zapas musi przetworzyć przetwornica, żeby mógł być zmarnowany na ciepło w diodzie Zenera, na stronie którą linkowałeś jest lepszy sposób stabilizacji w rozdziale "Lepsza stabilność" masz układ z dodatkowym tranzystorem który stabilizuje prąd, przerób na stabilizację napięcia.

    Quote:
    Znalazłem też taki układ który pracował by u mnie na ogniwie Li-Ion 3,7V 800mAh - pytanie tylko co trzeba w nim "odjąć" aby napięcie wynosiło 12V a nie 15V , następnie te 12V chcę stabilizować zwykłą diodą zenera 9,1V a dalej na kondensator elektrolityczny.
    "Zwykła dioda zenera" gwarantuje duże straty, w tym powielaczu prąd wejściowy nie przekroczy 10mA, a wyjściowy nie zbliży się nawet do tej wartości. Co odjąć? kilka stopni powielacza, ale wydajność prądowa wiele nie wzrośnie od tego.
  • Level 18  
    Poprawiłem (lecz bez tej lepszej stabilizacji napięcia - nie musi być to dokładna stabilizacja, wystarczy dokładność na poziomie +\- 15%) schemat z 3 postu. Czy teraz jest już w miarę poprawnie ? Jeśli będzie poprawny to zlutuję taki układ i odezwę się jak się sprawuje włącznie z pomiarami. Może komuś się jeszcze przyda do przerobienia tanich multimetrów "za 20zł" z baterii 9V na łatwo dostępne i duużo tańsze (kilkukrotnie) baterie alkaliczne AA

    Poprawiony schemat wraz z moimi obliczeniami:
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA

    Datasheet tranzystora 2N2222 Link


    Jednocześnie mam do was pytanie które już wcześniej zadałem - czy ilość zwoi na trafie jest dobrze policzona ? Chcę uzyskać na trafie 12V z 1,5V baterii.
  • Level 25  
    Tutaj ilość zwoi nie jest określona jakimś wzorem, na takich parametrach 10 i 30zw możesz uzyskać nawet 30V albo i więcej, wiem bawiłem się tym układem.
    A stabilizację zrób inaczej, poczytaj na TEJ stronie.

    PS. Tak z ciekawości sprawdziłem i mój miernik jeśli jest tylko włączony pobiera 3mA a na teście przewodności (buzzer) bierze aż 5mA, czyli te twoje 10-50mA to niezła przesada.
  • Level 43  
    Naprawdę nie umiesz znaleźć schematu z dwoma tranzystorami?
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA

    Quote:
    Datasheet tranzystora 2N2222
    A idź w cholerę z tymi starociami, nawet nie przeczytałaś strony która sam linkowałeś, napisałem ci jak rozpoznać nadający się tranzystor, ten ma napięcie nasycenia 1,6V przy 0,5A, jak do tej pory najgorszy tranzystor do tego zastosowania, ale tobie mało to jeszcze zwiększasz straty dodając R2 (post #7).

    Quote:
    Poprawiony schemat wraz z moimi obliczeniami:
    A skąd liczba zwojów, jaki rdzeń, z jakiego materiału, bo jeśli to dane z tamtej strony to dla 30zw i 0,5A na rdzeniu RP 6,3x3,8x2,5 wykonanym z ferrytu F-938, osiągniesz natężenie pola 1000 A/m więc rdzeń będzie nasycony.
  • Level 11  
    Kiedyś zbudowałem taki układ i działa dość dobrze na jakimś starym zużytym akumulatorku 1.2V 600mA (ma może 100mA pojemności i ponad 15lat). Rdzeń ferrytowy ze starej świetlówki kompaktowej a zwoje nawijałem doświadczalnie tak by uzyskać około 10-11V na wyjściu przy obciążeniu kilku mA i dopiero wtedy wstawiłem diodę zenera 9.1V by nie przekroczyć napięcia. Z tego co pamiętam pobiera to w granicach 35-45mA z baterii z obciążeniem i bez. Jeśli ktoś potrzebuje dokładniejsze dane tego rdzenia i ilości zwoi to odwinę i policzę.
    A oto zdjęcia tego cuda znalezionego w innych gratach.
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA
    A tak to wygląda po podłączeniu
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA

    Miernik włącza i wyłącza przetwornicę ale jest tak podłączony że buzer w multimetrze nie ma masy i na tym jednym zakresie szaleje. Pewnie idzie to poprawić ale miał być wykorzystany początkowo jako woltomierz bo miał przepalony opornik od omomierza.
    Układ paskudny na pająka ale działa. Nie sugerujcie się napisem na taśmie min. 8,2V bo od tylu miernik pokazuje słabą baterię więc to nie napięcie przetwornicy.
    A co do schematu od jarek_lnx (post #9) to całkiem ciekawe rozwiązanie.
  • Electronics specialist
    A gdyby tak w układzie z #9 zrezygnować z jednego uzwojenia i sygnał z kolektora dawać poprzez kondensator na bazę Q2? Zrobiłem kiedyś taki układ (idąc za radą kolegi, który twierdził, że przetwornica na jednym tranzystorze ma mizerną sprawność, bo wyłączanie tranzystora jest powolne i w jego trakcie duża część energii się marnuje), zrobiliśmy pomiary i wyszło, że moc na wyjściu jest większa, niż na wejściu - użyte mierniki miały po parę % błędu i to dało zawyżenie zmierzonej sprawności... W roli Q1 BD254 (pewnie dawno ich nie ma).
  • Level 11  
    _jta_ tranzystor BD254 to spory kloc w obudowie TO3 i wydajności 3A. Autorowi raczej chodziło o małą przetwornicę i małe prądy mieszczącą się w obudowie miernika. Podłączenie kolektora Q1 do bazy Q2 przez kondensator tak to możliwe po zmianie Q2 NPN na PNP ale wtedy braknie stabilizacji napięcia a od tego ten tranzystor Q2 jest. Czyli w sumie zwój sterujący generatorem na rdzeniu mniej kosztem dodatkowego tranzystora sterującego i dodatkowego miejsca. No raczej nie dokładnie o to chodzi ale mogło by to chyba zmniejszyć straty (nie próbowałem tego typu przetwornic).
    _jta_ jak dobrze rozumiem to chodzi o tego typu przetwornicę
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA
    Ostatnio z ciekawości bo zostało mi trochę lampek solarnych na części próbowałem przerobić te układy na właśnie taką przetwornicę na dławiku i efekt był słaby. Napięcie osiągały do 10,4V ale przy obciążeniu 3mA siadało do 6V mimo że układ YX8018 wytrzymuje około 200mA
    oto inny schemat przeróbki takiego małego i prostego układu z regulacją
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA
    Najrozsądniej było by zrobić taką przetwornice lub powielacz na akumulatorek 3.6V dostępny z odzysku np. z telefonu. Mniejsze straty mocy, większa rozsądna pojemność a i rozmiary przy dość małej elektronice były by zadowalające dla wielu osób.
    A oto schemat jaki jeszcze znalazłem. Bez stabilizacji ale kilka zmian schematu by raczej wystarczyło
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA
  • Electronics specialist
    tranzystor BD254 to spory kloc w obudowie TO3 - nie, jest znacznie mniejszy.

    W pierwszym układzie wypada dodać opornik baza-emiter przy Q1 - bez niego oba tranzystory jednocześnie wchodzą w obszar małych prądów.

    Na działanie przetwornicy duży wpływ ma dławik - z nieodpowiednim dławikiem nie dziw się, że wynik jest mierny.

    A w tym ostatnim układzie jaki prąd płynie przez R1?

    Zetknąłem się kiedyś z przetwornicą do zasilania kalkulatora zamiast baterii 9V - była włączona stale i bez obciążenia miała znikome zużycie energii.
  • Level 11  
    _jta_ z dławikami próbowałem na różne sposoby i nie wiele to pomagało w tym układzie od lampek solarnych. Dławiki od 47-300uH nie dawały rady ale możliwe że jednak błędem był typ stosowanych dławików a nie sam układ YX8018.

    Ostatni układ jest zapożyczony z sieci a prąd płynący przez rezystor wyniesie około 23mA więc sporo a łatwo to zmienić zmieniając rezystor R1 na większą wartość. Ale dla osób oczekujących dość sporej wydajności prądowej na wyjściu by raczej wystarczył. Oczywiście ten rodzaj układu ma spore straty i jak kolega by mógł zamieścić nawet poglądowy schemat tego układu "zasilania kalkulatora" to będę wdzięczny. Bardzo mnie zainteresowało to że podczas pracy pobiera dość znikomy prąd a to dość ważna cecha takiej przetwornicy np. do miernika. Wiadomo że pewnie wydajność prądowa jest nie wielka ale myślę że te 8-10mA powinna dać na wyjściu.
  • Level 11  
    Był bym wdzięczny jeśli byś mógł podać przybliżony schemat. Opierał bym się raczej o dławik niż o transformator a i tym samym mniejsze straty. Ale jeśli masz inny pomysł na tego rodzaju przetwornice jestem otwarty na takie rozwiązania. Niski prąd do 10mA napięcie w miarę stabilne 9V. Ja tylko pokazałem co działa i co zbudowałem a do końca nie jest to dopracowane dlatego dołączyłem się do tematu i liczę na pozytywne sugestie jak i chyba autor mimo że temat "archiwalny". Proszę tylko o pomysłowość i sugestie co i jak poprawić.
  • Electronics specialist
    Niestety nawet nie wiem, czy ta osoba jeszcze ma ten zasilacz z przetwornicą do kalkulatora - on miał w środku akumulatorki 1.2V, a zasilał kalkulator na baterię 9V. Jeśli już nie ma (myślę, że to mało prawdopodobne), to pewnie na schemat nie ma co liczyć; jeśli ma, to postaram się, ale pewnie nieprędko mi się uda.
  • Level 42  
    Witam.

    Temat dość "stary" lecz ciekawy.
    W wolnej chwili spróbuję rozwiązania z wykorzystaniem YX8018. Link
    Myślę o zastosowaniu powielacza napięcia i oczywiście dobraniu odpowiedniego dławika celem uzyskania jak największej wydajności prądowej przy napięciu U_out 9V.

    Pozdrawiam.
  • Level 12  
    Lampkami solarnym interesowałem się od dawna, od kiedy zmierzyłem prąd diody który był 5 mA, uparłem się, że muszę zrobić taki układ aby świeciła ona pełnym blaskiem.
    Przetestowałem kilka układów na których chińczycy je budowali: CL0116, YX801,JD1803, QX5252F. Ten ostatni jaki mi się trafił okazał się najwydajniejszy - uzyskałem prąd diody max 29 mA dla dławika 22uH lub 33uH. Pozostałe dawały od 8-12 mA wbrew temu co jest w "datasheet".
    Wykonałem też układ jak na rys.1
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA
    Dla U = 1,33V C1 = 2,2nF, T2 = BC337, R1 = 390 LED 20mA 3,2V
    Dla diody LED 2835 L1=22uH, L2 = 100uH uzyskałem Id = 19 mA.

    Jednak największy prąd na wyjściu dał właśnie układ na oscylatorze samodławnym jaki został przedstawiony przez Jarka_lnx z postu #9.
    Otóż układ ma jeśli dobrze rozumiem sprzężenie zwrotne przez tranzystor T2 i stabilizacje, do tego dodałem jeszcze regulację napięcia wyjściowego diodą regulowaną TL431.
    W ten sposób staje się przetwornicą podwyższającą napięcie 1-1,5V od 2,5V do (teoretycznie) 25V.
    Zasiliłem nim miernik 9V o poborze ok. 5mA, drugi 5V o poborze 14mA i pracowały poprawnie.

    Przetwornica od 1V na napięcia wyjścia 2,5 - 12 V:
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA
    L1=10 L2 = 10 F=12mm, P1 = 1k, P2 = 100k, R1=41, R2 = 3,3k, C1 = 1nF, C2 = 220uF
    D1 dioda Schotk’y, D2 = TL431, T1, T2 = BC337
    Uwe = 1 – 3,6 V, Uwy = 2,5 V – 12 V Uwy max = 51 V

    Zasilony akumulatorem NiMH 1,2 V układ oddał na diodzie led typu 2835 prąd max. 62 mA.
    Nawijałem kilka wariantów dławików na rdzenie toroidalne proszkowe 18, 13 i 9 mm od 3/3 do 30/30 zwojów i wydaje się że liczba zwojów nie decyduje w pierwszej kolejności o wydolności ale raczej rdzeń i być może jego zdolność nasycania się. Proporcja 1:1 w transformatorze wydała mi się najwłaściwsza, inne raczej zmniejszały prąd.
    Dla rdzeni 18 mm stosunek 4/4 czy 10/10 dawał podobne efekty.
    Najwyższe prąd diody 62mA uzyskałem na rdzeniu 18mm, dla różnych rdzeni 13mm było 55mA
    i 52mA, a dla 9mm - 29mA max.


    Chciałbym dowiedzieć się jak obliczyć efekt nasycania się rdzenia (magnetyzacja???), a jeśli jestem w błędzie i co innego decyduje o wydolności prądowej to co?
    Przy okazji czy mógłby ktoś doradzić jaki tranzystor zastosować w miejsce BC337 aby poprawić wydajność tej przetwornicy.
    Czy np. większa beta niższe Uce sat będzie poprawiało parametry?
  • Level 43  
    tad224 wrote:
    Otóż układ ma jeśli dobrze rozumiem sprzężenie zwrotne przez tranzystor T2 i stabilizacje, do tego dodałem jeszcze regulację napięcia wyjściowego diodą regulowaną TL431.
    W ten sposób staje się przetwornicą podwyższającą napięcie 1-1,5V od 2,5V do (teoretycznie) 25V.
    Mniej więcej poprawnie poza tym że napięcie baza emiter tranzystora znalazło się poza pętlą stabilizacji TL431, do takiego sposobu sterowania lepiej nadaje się LM4041-adj który "mierzy" względem "katody" a nie jak TL431 względem "anody". Tyle że po takiej przeróbce będziesz miał większe wzmocnienie pętli, wiec w teorii lepszą stabilizację, ale w praktyce pojawią się problemy ze stabilnością, trzeba będzie dodawać kondensator do kompensacji.

    tad224 wrote:
    W ten sposób staje się przetwornicą podwyższającą napięcie 1-1,5V od 2,5V do (teoretycznie) 25V.
    Zasiliłem nim miernik 9V o poborze ok. 5mA, drugi 5V o poborze 14mA i pracowały poprawnie.
    Przy przekładni 1:1, takie napięcie jak na wyjściu pojawi się też jako ujemne na bazie tranzystora, który po przekroczeniu -7V będzie przebijał, przebicie złącza B-E w tranzystorze jest czymś do czego nie powinno się dopuszczać bo powoduje degradację parametrów, m.in. wzmocnienia, no i na to przebicie traci sie część mocy wejściowej spada sprawność. Układ projektowany docelowo na wyższe napięcia powinien mieć inną przekładnię, a regulowany w szerokim zakresie, powinien mieć zabezpieczenie przed przebiciem złącza BE.

    tad224 wrote:
    Chciałbym dowiedzieć się jak obliczyć efekt nasycania się rdzenia (magnetyzacja???), a jeśli jestem w błędzie i co innego decyduje o wydolności prądowej to co?
    O wydajności decyduje prąd szczytowy przed wyłączeniem tranzystora, im wyższe napięcie tym wyższa wartość tego prądu w stosunku do prądu wyjściowego, dlatego jeśli chcemy uzyskać 100mA przy 12V, tranzystor musi dostarczyć do 2A.
    To jaki prąd szczytowy uzyskamy zależy od prądu bazy i bety tranzystora, więc również od R1 i P1. Jeśli rdzeń się nasyci, przed uzyskaniem założonego prądu to też wydajność prądowa będzie mniejsza od zakładanej i straty będą większe.
    O rdzeniach proszkowych i ich liczeniu był artykuł na elektrodzie
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2159109.html
    To dosyć obszerny temat, projektowanie generatora samodławnego i transformatorów, odpisuję bardzo skrótowo a i tak posty robią się długie. Przynajmniej w opiszę ci co od czego zależy i w jaki sposób, żebyś nie eksperymentował zupełnie na ślepo.


    tad224 wrote:
    Przy okazji czy mógłby ktoś doradzić jaki tranzystor zastosować w miejsce BC337 aby poprawić wydajność tej przetwornicy.
    Tranzystory o dużej becie małym napięciu nasycenia i dużym prądzie maksymalnym, 2SD965, ZTX851,
    Zazwyczaj są to tranzystory z "niesamowitą" specyfikacją Ic 5-7A przy obudowach TO-92 lub SOT-23, SOT-89.


    Przypominało mi się interesujące użycie tego układu dla większej ilości LED ze stabilizacją prądu, bardzo ładnie wykonana regulacja prądu bazy tranzystora kluczującego.
    https://ep.com.pl/files/7360.pdf
  • Level 12  
    Dzięki za bardzo wyczerpującą odpowiedź.
    jarek_lnx wrote:
    Przy przekładni 1:1, takie napięcie jak na wyjściu pojawi się też jako ujemne na bazie tranzystora, który po przekroczeniu -7V będzie przebijał, przebicie złącza B-E w tranzystorze jest czymś do czego nie powinno się dopuszczać bo powoduje degradację parametrów, m.in. wzmocnienia, no i na to przebicie traci sie część mocy wejściowej spada sprawność. Układ projektowany docelowo na wyższe napięcia powinien mieć inną przekładnię, a regulowany w szerokim zakresie, powinien mieć zabezpieczenie przed przebiciem złącza BE.

    Nie pomyślałem o tym, podobny problem był w multiwibratorze. Ale że jestem dyletantem i amatorem przyznam, że staram się zrozumieć jak działa ten układ i tu nie jestem pewny czy uzwojeniem wtórnym jest (z rys.2) uzwojenie w obwodzie bazy? Jeśli tak to w tym uzwojeniu trzeba dać liczbę zwojów tyle razy mniejszą ile razy 7V podzielone przez napięcie na kolektorze w proporcji do liczby zwojów uzwojenia kolektora. N bazy = 7 / Uc * N kolektora + zapas. Napięcie na kolektorze to mw. napięcie na kondensatorze za diodą. U mnie 51 V po kilku sekundach. Czyli 1:8.
  • Level 43  
    tad224 wrote:
    nie jestem pewny czy uzwojeniem wtórnym jest (z rys.2) uzwojenie w obwodzie bazy?
    Nie ma uzwojenia wtórnego, to samo uzwojenie gromadzi i oddaje energię do obciążenia.
    Schemat z uzwojeniem wtórnym:
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA
    Uzwojenie sprzężenia zwrotnego można od biedy nazwać wtórnym ale co to zmienia w zrozumieniu układu?
    Quote:

    Jeśli tak to w tym uzwojeniu trzeba dać liczbę zwojów tyle razy mniejszą ile razy 7V podzielone przez napięcie na kolektorze w proporcji do liczby zwojów uzwojenia kolektora. N bazy = 7 / Uc * N kolektora + zapas.
    Mniej więcej tak, w praktyce uzwojenie pomocnicze daje mniej niż 7V bliżej 3-4V.

    Jeśli nie masz oscyloskopu to do oglądania przebiegów w układzie może ci się przydać symulacja, LTSpice jest darmowy, klikając na linii zobaczysz przebieg napięcia a jak klikniesz na elemencie, zobaczysz przebieg prądu.

    Kluczowe dla zrozumienia działania tego układu i innych flybacków jest to że napięcie indukowane w uzwojeniach zależy od szybkości narastania prądu.
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA
  • Electronics specialist
    jarek_lnx wrote:
    Kluczowe dla zrozumienia działania tego układu i innych flybacków jest to że napięcie indukowane w uzwojeniach zależy od szybkości narastania prądu.

    Oj, trochę inaczej - to szybkość narastania prądu wynika z napięcia podanego na uzwojenie pierwotne, i z jego indukcyjności, a samo napięcie wynika z tego, jakie jest zasilanie. Jeśli pominiemy oporności uzwojenia, klucza i połączeń, a napięcie zasilania i indukcyjność uzwojenia pierwotnego będą stałe, to dI/dt=Uz/Lp (szybkość narastania prądu, czyli pochodna prądu po czasie = napięcie zasilania / indukcyjność uzwojenia pierwotnego) w czasie, gdy klucz jest włączony. Kiedy klucz zostaje wyłączony, prąd zaczyna płynąć w uzwojeniu wtórnym i maleje w miarę, jak ubywa energii zmagazynowanej w transformatorze, według wzoru dI/dt=-Uo/Lw. Na to jeszcze nakłada się indukcyjność rozproszenia, która powoduje, że przy wyłączaniu klucza w uzwojeniu pierwotnym pojawia się napięcie, które nie odpowiada napięciu na wtórnym, i co gorsza, energia związana z tą indukcyjnością musi być oddana przez uzwojenie pierwotne, więc jeśli czegoś się z nią nie zrobi, to wydzieli się w kluczu.

    tad224 wrote:
    jak obliczyć efekt nasycania się rdzenia (magnetyzacja???)

    Rdzeń ma jakąś indukcję nasycenia (dla ferrytów około 300mT; ale przy większej częstotliwości indukcję trzeba ograniczać, żeby prądy wirowe zbytnio nie nagrzewały rdzenia); jeśli startujemy od zera prądu i pominiemy pozostałość magnetyczną w rdzeniu (remanencja, B_r), to strumień = czas włączenia klucza * napięcie / ilość zwojów, a indukcja = strumień / pole przekroju. To daje pewne ograniczenie na iloczyn napięcia i czasu (dla danego rdzenia i ilości zwojów): napięcie * czas < indukcja nasycenia * pole przekroju * ilość zwojów.
  • Level 12  
    Po przeczytaniu artykuły na elektrodzie o rdzeniach poleconego przez @Jarka_lnx mam pewną wątpliwość, czy dobrze rozumiem.
    Cewka powietrzna ma stałą indukcyjność zależną od u0, liczby zwojów, przekroju itp. natomiast rdzeń przez który nie płynie prąd nie jest magnetyzowany i kiedy prąd zaczyna płynąć magnetyzuje go i indukcyjność takiej cewki zmienia się z wartością tego prądu. Dla pewnej wartości prądu osąga maksimum i rdzeń jest nasycony.
    I czy moment nasycenia to sytuacja kiedy cewka zgromadziła już całą energię jaką mogła w sobie pomieścić?

    jarek_lnx wrote:
    Jeśli nie masz oscyloskopu to do oglądania przebiegów w układzie może ci się przydać symulacja, LTSpice

    Używam wyłącznie Linuxa, może przez emulator uda się go uruchomić.
    jarek_lnx wrote:
    Nie ma uzwojenia wtórnego, to samo uzwojenie gromadzi i oddaje energię do obciążenia.
    Uzwojenie sprzężenia zwrotnego można od biedy nazwać wtórnym ale co to zmienia w zrozumieniu układu?

    Może błędnie myślałem, ale lepiej byłoby aby przekładnia nie podwyższała napięcia na wtórnym uzwojeniu bo wtedy prąd maleje proporcjonalnie, a priorytetem jest wydajność prądowa. Podwyższać napięcie do więcej jak 12 V z akumulatora 1,2V nie ma sensu.

    _jta_ wrote:
    Rdzeń ma jakąś indukcję nasycenia (dla ferrytów około 300mT;

    Indukcję? jednostka mT to mili tesla za pewnie? A nie indukcyjność, bo wtedy byłoby to w henrach.
  • Electronics specialist
    Rdzeń jest nasycony, gdy indukcja (a nie indukcyjność) osiąga wartość maksymalną; indukcyjność wtedy maleje do zera (no, prawie do zera, zawsze zostaje choćby indukcyjność bez rdzenia - a poza tym nasycenie to nie jest sztywna granica - raczej wypada określić, że jak indukcyjność zmaleje np. do połowy tego, co było bez prądu, to od tego miejsca liczymy, że jest nasycenie).

    tad224 wrote:
    Używam wyłącznie Linuxa, może przez emulator uda się go uruchomić.
    Jest jakiś Spice na Linux-a, w tym w postaci pakietów na Ubuntu (ngspice + easyspice, albo tclspice).

    tad224 wrote:
    Indukcję? jednostka mT to mili tesla za pewnie?
    Zgadza się.
  • Level 43  
    tad224 wrote:
    Używam wyłącznie Linuxa, może przez emulator uda się go uruchomić.
    Kiedyś LTSpice działał pod Wine, nowych wersji nie testowałem.
  • Level 12  
    jarek_lnx wrote:
    Kiedyś LTSpice działał pod Wine, nowych wersji nie testowałem.

    Działa - no problem.

    _jta_ wrote:
    dI/dt=Uz/Lp (szybkość narastania prądu, czyli pochodna prądu po czasie = napięcie zasilania / indukcyjność uzwojenia pierwotnego) w czasie, gdy klucz jest włączony. Kiedy klucz zostaje wyłączony, prąd zaczyna płynąć w uzwojeniu wtórnym i maleje w miarę, jak ubywa energii zmagazynowanej w transformatorze, według wzoru dI/dt=-Uo/Lw.

    Czyli przy wzoście Uz szybkość narastania prądu zwiększy się więc może i napięcie samoindukcji też powinno wzrosnąć a zatem napięcie wyjściowe i częstotliwość (to takie moje fantazje).

    Na tym układzie zasiliłem diodę 1W i osiągnąłem dla dławika o fi = 11 mm i 5 zw/12 zw, dla R = 10 ID = 102 mA przy sprawności 66%.

    Ale wracam do tematu zasilania przetwornicą miernika.
    Użyłem w układzie miernik V/A/Ah/Wh od chińczyka. Miernik wymaga od 4 - 15 V i przy 5 V pobiera 5 mA, więc niedużo - moc 25 mW.
    I niby wszystko wydawało by się proste, jednak jak podłączyłem akumulator 1,2 V majacy realnie ok. 600-700 mAh, szybko bo po 3 godzinach się wyczerpał. Nic dziwnego bo z akumulatora szło 200 mA. Po ustawieniu rezystancji 1.7k zredukowałem pobór do 42 mA.
    Stąd wnioskuję, że:
    + po pierwsze przetwornica wydaje mi się bierze taki prąd, który zależy od rezystancji w obwodzie bazy, nie zależnie od obciążenia, bo ciagnie go tyle samo nieobciążona.
    + Po drugie nawet jak ustawić optymalnie prąd dopasowany do obciążenia to zauważyłem że i tak zmienia się on w zależności od napięcia zasilania rosnąc ze wzrostem tego napięcia.
    + Po trzecie sprawność jest niewysoka i wynosi 45% lub mniej i też zmienia się w zależności od R, Uz i jeszcze tam czegoś.

    Wymaga więc to wszystko wyregulowania.
    Nie wiem? Ale podejrzewam że układ sprzężenia zwrotnego na drugim tranzystorze ma regulować klucz aby dopasować włączanie/wyłączanie T1 do obciążenia.

    Miernik służy min. do mierzenia pojemności/energii pobieranej przez inny akumulator zasilany ogniwami solarnymi.
    Przełącznik tak ustawiłem aby w pozycji górnej był zasilany z małego ogniwa (max. 6 V/150 mA) i równocześnie podładowywał akumulator 1,2 V a przy "słabym" Słońcu zasilany był tym akumulatorem.
    W pozycji dolnej jest tylko zasilany ogniwem.
    I teraz zaczęły sie problemy, kiedy akumulator jest ładowany podwyższa sie na nim napięcie do 1,5-1,6 V. przetwornica jest zasilana tym samym napięciem a zaczyna pobierać dużo większy prąd, który nie rosnie bynamniej liniowo - do 100 mA i tak, akumulator ładuje sie pozostałymi 10-50 mA, czyli prawie nic.
    schemat ideowy:
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA
    dla Uz = 1,2 V I=130 mA I1 = 85 mA I2 = 45 mA (prąd przetwornicy)
    dla Uz = 1,65 V I = 130 mA I1 = 20 mA I2 = 105 mA (prąd przetwornicy)

    Ładowanie i zasilanie miernika:
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA

    Urządzenie ma na celu pracować przynajmniej od świtu do zmierzchu, a najlepiej 24/24h a to z uwagi na zmienne nasłonecznienie jest możliwe.
    LTSpice pokazuję tę zależność ale nieco inaczej i rozmija się z moim doświadczeniem. (być może dławik różni się od programowego).
    Nie znam typu rdzenia - ma czarny bok i czerwoną kropkę, producenta nie znam.
    Więc nie mógłbym nic policzyć nawet gdybym wiedział jak.
  • Level 43  
    tad224 wrote:
    Ale wracam do tematu zasilania przetwornicą miernika.
    Przetwornica według którego schematu? Z jakimi elementami?

    Przetwornica bez stabilizacji będzie pobierać prawie stały, dopiero układ stabilizacji ma ją ograniczać.

    Zwykła cewka w symulacji jest liniowa, nie ma zjawiska nasycenia, nie ma strat na histerezę i prądy wirowe, chciałem żebyś się tą symulacją pobawił żebyś zrozumiał jak działa ten układ jakie są przebiegi prądów, co się dzieje przy zmianach napięcia itd. Do tego celu wystarczy liniowa cewka, da się w symulacji zamodelować cewkę nieliniową (każda cewka na rdzeniu) ale to zbędna praca na tym etapie.
  • Level 41  
    mariomario wrote:
    potrzebuję wykonać ze dwie proste przetwornice DC/DC z napięcia 1,5V lub 3V lub 3,7V (obojętnie z którego z tych napięć jednocześnie) na 9V.
    Wykonać do do korzystania ?
    To ekonomicznie nie ma sensu.
    Prosta przetwornica DC/DC z 1,5V / 3V / 3,7V na 9V o wydajności 10-50mA
    Skoro każda z tych przetwornic kosztuje 10-20zł.
    Można helipotem ustawiać napięcie wyjściowe.
    Ja używam jako ładowarki z powerbanku.
    Napięcie wyjściowe potrzebuję 18V -ustawiam 18V.
  • Level 12  
    jarek_lnx wrote:
    Przetwornica według którego schematu? Z jakimi elementami?

    Poprzedni post dotyczy przetwornicy z rys. 2 #19. (stabilizowanej).
    CYRUS2 wrote:
    do korzystania ?
    To ekonomicznie nie ma sensu.

    ekonomicznie może nie, ale dla satysfakcji i poszerzenia horyzontów.
    No i co ta z fotografii może być zasilana 1,2 V akumulatorkiem?