Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Przełącznik uzwojeń do zasilacza.

Rafał 116 18 May 2014 10:57 13758 14
Altium Designer Computer Controls
  • Przełącznik uzwojeń do zasilacza.
    Witam.
    Projekt przedstawia przełącznik uzwojeń, docelowo przełączający pomiędzy uzwojeniami 12V i 24 V. Elementem wykonawczym jest przekaźnik ze stykiem przełącznym. Pomysł wykonania powstał gdy usprawniłem swój zasilacz liniowy z 3A do ponad 6A. Przyznaje że rzadko używam prądu maksymalnego ale dostępne elementy sprawiły że zasilacz jest aż tak mocny. W skrajnym przypadku (bardzo niskie napięcie i duży prąd) na tranzystorach końcowych wydziela się do 180W. Jest to zasilacz dwukanałowy, a więc moc wydzielana się podwaja. Robi się niezła grzałka. A więc żeby coś na to poradzić trzeba obniżyć napięcie CE na tranzystorze. Najłatwiej obniżyć napięcie zasilania w moim przypadku o połowę czyli do 12V.
    Mój układ jest udoskonaloną wersją układu z tego schematu:

    Przełącznik uzwojeń do zasilacza.

    Głównym problemem w przełączniku ze schematu wyżej jest problem z histerezą która zmieniała się wraz z progiem przełączania. Było to bardzo uciążliwe i nie chciało dać się okiełznać. Zorientowałem się trochę w temacie i dodałem drugi komparator który odseparował część pomiarową od wykonawczej.

    Ostatecznie schemat wygląda tak:

    Przełącznik uzwojeń do zasilacza.

    Złącze JP1 służy do pomiaru napięcia wyjściowego zasilacza. Jeżeli napięcie to przekroczy próg załączenia przekaźnik zostanie wysterowany. Układ posiada regulowany próg przełączania, oraz histerezę ustawioną na około 1,5 V. Można ją dowolnie regulować poprzez zmianę rezystora w sprzężeniu zwrotnym. Zmniejszając rezystor zwiększamy histerezę. Użyteczny zakres to od około 1MΩ do 10MΩ.
    Dodatkowo układ posiada ujemne sprzężenie zwrotne, zrealizowane za pomocą kondensatora C1, które zapobiega wzbudzaniu się układu. Wartość tego kondensatora została dobrana doświadczalnie podczas testów, dla maksymalnej stabilności. Złącze J2 w bloku zasilacza służy do zasilania ewentualnych peryferiów typu wentylator lub multimetr. Zasilanie układu powinno wynosić 9-12V AC, które podłączamy do złącza X1. Komparator posiada szerszy zakres zasilania, jednak zmiana napięcia zasilania wymusza wprowadzenie modyfikacji układu.

    Poniżej kilka zdjęć układu:

    Przełącznik uzwojeń do zasilacza. Przełącznik uzwojeń do zasilacza. Przełącznik uzwojeń do zasilacza. Przełącznik uzwojeń do zasilacza. Przełącznik uzwojeń do zasilacza.

    Dla zainteresowanych dodaję pliki w eagle - schemat plus PCB.

    Układ od niedawna pracuje w moim zasilaczu i dotychczas spisuje się dobrze. Liczę na konstruktywną krytykę oraz obiektywna ocenę.

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    Rafał 116
    Level 17  
    Offline 
    Rafał 116 wrote 394 posts with rating 157, helped 1 times. Live in city Iwonicz-Zdrój. Been with us since 2009 year.
  • Altium Designer Computer Controls
  • #2
    paulo 443
    Level 13  
    Ok. wersja ostateczna być może będzie stabilnie działać.

    To teraz ustaw napięcie tak, by został załączony odczep 24V na pograniczu samej histerezy.
    Następnie obciążaj zasilacz prądem sinusoidalnym którego maksymalna wartość będzie o √2 większa od znamionowego obciążenia które przewidziałeś . Testy przeprowadź dla częstotliwości od 10 - 100Hz :wink:
  • Altium Designer Computer Controls
  • #3
    Szymon Tarnowski
    Level 27  
    Czytając opis urządzenia, nasunęło do głowy stwierdzenie "Socjalizm jest to ustrój, w którym bohatersko rozwiązuje się problemy nie znane w żadnym innym ustroju". Kolega podobnie zbudował zasilacz liniowy i metodą siłową rozwiązuje jego problemy.
    Wcześniej istniał problem z wydzielaniem mocy w skrajnych przypadkach, teraz on występuje nadal tylko z mniejszą intensywnością. Równie dobrze można było dodać większy radiator lub wiatraczek.
  • #4
    paulo 443
    Level 13  
    Szymon Tarnowski wrote:
    Równie dobrze można było dodać większy radiator lub wiatraczek.

    Nie zgodzę się z tobą. Wyższy odczep = większa oszczędność energii. (zmniejszenie strat mocy wydzielanych w tranzystorze)
  • #5
    User removed account
    User removed account  
  • #6
    Rafał 116
    Level 17  
    paulo 443 wrote:
    To teraz ustaw napięcie tak, by został załączony odczep 24V na pograniczu samej histerezy.
    Następnie obciążaj zasilacz prądem sinusoidalnym którego maksymalna wartość będzie o √2 większa od znamionowego obciążenia które przewidziałeś . Testy przeprowadź dla częstotliwości od 10 - 100Hz


    Tutaj dochodzi sprawa stabilności napięcia zasilacza pod obciążeniem. Układ zmienia stan po przekroczeniu pewnego napięcia, a sztywność napięcia zależy tylko od zastosowanego układu stabilizacji. Tak więc mój układ nie jest pod tym względem nie idealny, ale racja, jeżeli napięcie nie będzie stabilne układ zmieni stan.

    Szymon Tarnowski wrote:
    Wcześniej istniał problem z wydzielaniem mocy w skrajnych przypadkach, teraz on występuje nadal tylko z mniejszą intensywnością. Równie dobrze można było dodać większy radiator lub wiatraczek.


    Z mniejsza intensywnością, znaczy wydziela o połowę mniej mocy strat. Można zastosować wiatraczek (bez niego by się nie obyło) ale po co stwarzać problem który nie tak łatwo sie rozwiązuje (układ chłodzenia na pół zasilacza). Przyznaję mogłem zastosować zasilacz impulsowy - problem by się rozwiązał, ale wszystko ma wady i zalety. Słowem - temat rzeka.

    To nic odkrywczego, jedynie sprawdzony działający, i w miarę stabilny klocek który każdy może wykonać i wstawić do swojego zasilacza.
  • #7
    horik
    Level 14  
    Szymon Tarnowski wrote:
    Czytając opis urządzenia, nasunęło do głowy stwierdzenie "Socjalizm jest to ustrój, w którym bohatersko rozwiązuje się problemy nie znane w żadnym innym ustroju". Kolega podobnie zbudował zasilacz liniowy i metodą siłową rozwiązuje jego problemy.
    Wcześniej istniał problem z wydzielaniem mocy w skrajnych przypadkach, teraz on występuje nadal tylko z mniejszą intensywnością. Równie dobrze można było dodać większy radiator lub wiatraczek.


    Bo dokładnie tak się to robiło od zarania dziejów konstruowania zasilaczy. Proponuję zajrzeć do wnętrza zasilaczy INCO, zwłaszcza tranzystorowo-lampowego 500V 1A (od 1V!), gdzie transformator ma kilkanaście odczepów przełączanych przełącznikiem ustalania napięcia. Dzięki temu element mocy (wykonawczy) pracuje z dużym jej zapasem, zmniejsza się awaryjność urządzenia. Nowsze rozwiązania bodajże Unitry miały przekaźniki.

    Przełącznik uzwojeń do zasilacza.

    Radiatory i wentylatory nie zwiększają niezawodności w takim stopniu, jak obniżanie różnicy napięć na elemencie wykonawczym. Wystarczy poluzowane mocowanie radiatora lub uszkodzenie wentylatora - wtedy tylko zabezpieczenie termiczne (które również zmniejsza niezawodność urządzenia przez większą liczbę elementów) może uratować sytuację.

    Mało tego, w sąsiednim temacie pokazywałem, że ze względu na niezerowy opór termiczny złącze-obudowa, danie dowolnie dużego radiatora i dowolnie mocnego wentylatora, a nawet zanurzenie całości w ciekłym azocie :) - nic nie da. Nie da się rozproszyć mocy większych niż ok. 50W przy jednym elemencie wykonawczym. Oczywiście mowa tu o pracy ciągłej i odpowiedniej obudowie elementu (np. TO3). Można je łączyć równolegle w celu rozłożenia na nich mocy i skuteczniejszego jej rozproszenia - ale to wszystko.

    Pewnie, że dziś "rządzą zasilacze impulsowe", ale zasilacz liniowy, jeśli odpowiednio rozwiąże się problem różnicy napięć na elemencie wykonawczym, jest prosty w konstrukcji i serwisowaniu, nie wymaga stosowania żadnych układów scalonych (chyba, że ktoś nie umie w dzisiejszych czasach zbudować przerzutnika Schmitta na dwóch tranzystorach), jest przewidywalny.
  • #8
    Krzysiek007
    Level 20  
    Na schemacie U5 został źle narysowany.
    Pozdrawiam.
  • #9
    Trabi
    Level 36  
    horik wrote:
    Proponuję zajrzeć do wnętrza zasilaczy INCO, zwłaszcza tranzystorowo-lampowego 500V 1A (od 1V!)

    To samo jest chyba w wersji 30V/20A.
  • #10
    k124l
    Level 20  
    Można prosić wzór płytki w bardziej przystępnym formacie np . pdf .
  • #12
    Darek-Krakow
    Level 15  
    Moje rozwiązanie zawiera tylko przekaźnik sterowany przez diodę Zenera 20V. Przy niskim napięciu przekaźnik łączy środkowe uzwojenie z masą a prostownik pracuje na dwóch diodach. Przy przekroczeniu 20V aż do 40V dioda Zenera przez tranzystor załącza przekaźnik a ten rozłącza środkowy odczep trafa i łączy pozostałe dwie diody mostka Gretza do masy. Pstryka niezawodnie od 30 lat.
  • #13
    pier
    Level 23  
    Mam pytanie odnośnie układu.
    Na schemacie widnieją dwa dość nietypowe rezystory 54k i 3.3M. Tych wartości zdaje się nie ma na płytce.

    Bardzo są krytyczne te wartości?
  • #14
    Rafał 116
    Level 17  
    Witam, te wartości jak wszystkie inne są ważne ale należy je traktować jako wartości wyjściowe. Nie pamietam jak było w przypadku tego układu ale chyba ostatecznie zmieniłem dodatnie sprzężenie zwrotne na 2.2M. Proponuje złożyć, odpalić i sprawdzić jak działa. W przypadku kłopotów służę pomocą. Powstała nowsza wersja tego układu, trochę bardziej dopracowana, mniejsza, na elementach smd. Mam chyba jeszcze jedną płytkę.
  • #15
    pier
    Level 23  
    Przełącznik uzwojeń do zasilacza.
    Rafał 116 wrote:
    Witam, te wartości jak wszystkie inne są ważne ale należy je traktować jako wartości wyjściowe. Nie pamietam jak było w przypadku tego układu ale chyba ostatecznie zmieniłem dodatnie sprzężenie zwrotne na 2.2M. Proponuje złożyć, odpalić i sprawdzić jak działa. W przypadku kłopotów służę pomocą. Powstała nowsza wersja tego układu, trochę bardziej dopracowana, mniejsza, na elementach smd. Mam chyba jeszcze jedną płytkę.

    Układ już uruchomiłem wstępnie. Coś tam przełącza. Zastosowałem rezystory 56k i 2.2M. Rezystor 54k chyba nie występuje w ogóle.