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

Zasilacz -650V/40mA jaki tranzystor PNP

irocz1979 04 Gru 2014 10:21 1737 20
  • #1 04 Gru 2014 10:21
    irocz1979
    Poziom 9  

    Witam serdecznie,

    potrzebuję zbudować zasilacz symetryczny +650V -650V 40mA.
    Z +650V nie ma problemu, ponieważ łatwo dostać tranzystory NPN
    na większe napięcia np: BUL216 lub BUL416L, ale co zrobić
    z -650V. PNP-y łatwo dostępne są do 600V, a po wyżej (np: 2SA1968/2SA1967) już nie można ich dostać.

    Na forum znalazłem propozycje aby zastąpić tranzystor PNP tranzystorem NPN
    w układzie darlingtono-podobnym. I tu nie bardzo rozumiem, czy chodzi o układ komplementarny. Próbowałem to zasymulować i w zwarciu (tj. na R18 np: 0 ohm) różnica napięć będzie i tak większa niż 650V między kolektorem i emiterem. Jak przebudować Q4 na VCE większe niż 600V.

    Proszę o pomoc. Schemat w załączonym rysunku (układ z zabezpieczaniem zwarciom a podcięciem)

    Zasilacz -650V/40mA jaki tranzystor PNP

    0 20
  • #2 04 Gru 2014 13:25
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Najprostszym "sposobem" jest zbudowanie dwóch identycznych stabilizatorów na npn i odpowiednie połączenie ich wyjść (dodatni normalnie czyli jego "minus" jest masą zasilacza, ale ujemny należy połączyć: "plus" do masy zasilacza a jego "minus" będzie minusem całego zasilacza.
    To wymaga niewielkiej komplikacji zasilania tych stabilizatorów - muszą one mieć osobne zasilacze z izolacja galwaniczną (mostki prostownicze z filtrami), osobne uzwojenia transformatorów a nie jedno z odczepem w środku - przy tych napięciach najlepiej osobne transformatory. Zresztą to ostatnie byłoby wymagane również w klasycznej konstrukcji, gdyż nawijanie bifilarne odpada (izolacja drutu nie wytrzyma), trudno znaleźć czy nawinąć transformator z dwoma dobrze odizolowanymi uzwojeniami wtórnymi na takie napięcia, więc najłatwiej zastosować dwa transformatory.

    0
  • #3 04 Gru 2014 14:46
    irocz1979
    Poziom 9  

    Witam serdecznie i dziękuję za odpowiedź,

    Faktycznie jest to jedno z rozwiązań,
    tzn. często się nad nim zastanawiałem, ale nie potrafiłem sobie wyobrazić jakie niesie to za sobą skutki dla samego zasilacza.

    Czy np. typowy stabilizator liniowy jak LM7805V w tej konfiguracji (tj. wyjście dodatnie podpięte do masy a nóżka środkowa pływająca na -5V) dalej zachowuje zwoje parametry - przede wszystkim zwarciowe.

    Lakonicznie podsumowując, czy LM7805 różni się od swego negatywnego brata 7905 jedynie zaletą iż do tego drugiego w konfiguracji symetrycznej nie potrzeba dwóch transformatorów ??.

    pozdrowienia
    Paweł

    Dodano po 7 [minuty]:

    A pro po różnic między 7805 a 7905.
    -------------------------------------------
    Use two 7905 regulators for a bipolar supply, instead of a 7805 & 7905 pair?
    Years ago I tried two 7812 regulators in much the same way. It sort of works, but the minus voltage deviated by ~0.5V and was noisy. I believe that the 78xx and 79xx both use the same (middle) ground as a reference for the regulation. Two 78xx or 79xx's in a pair will share one ground, but two different regulation references.
    -------------------------------------------

    0
  • #4 04 Gru 2014 17:42
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    irocz1979 napisał:

    Lakonicznie podsumowując, czy LM7805 różni się od swego negatywnego brata 7905 jedynie zaletą iż do tego drugiego w konfiguracji symetrycznej nie potrzeba dwóch transformatorów ??.

    Tak.
    Użycie LM78xx zamiast LM79xx niesie tylko konsekwencje jak pisałem wyżej (transformator, prostownik). Żadnych innych. LM zachowuje wszystkie swoje właściwości.

    irocz1979 napisał:
    Use two 7905 regulators for a bipolar supply, instead of a 7805 & 7905 pair?
    Years ago I tried two 7812 regulators in much the same way. It sort of works, but the minus voltage deviated by ~0.5V and was noisy. I believe that the 78xx and 79xx both use the same (middle) ground as a reference for the regulation. Two 78xx or 79xx's in a pair will share one ground, but two different regulation references.

    To jakieś głupstwa. Każdy z tak użytych LM78xx pracuje w konfiguracji niczym nie odbiegającej od aplikacji producenta - proszę się przyjrzeć schematowi. Niby dlaczego miałoby się napięcie różnić albo miałby "szumieć"?
    Jedyne prawdopodobne wyjaśnienie jest takie, że stabilizator się wzbudził, gdyż ów "elektronik" zapomniał o kondensatorach Cin, Cout o wartości rzędu kilkuset nF, które są konieczne, zamontowane przy nóżkach LM-ów.
    Inne wyjaśnienie - LM79xx zwykle wymaga wstępnego obciążenia i być może bez niego dawał zawyżone napięcie.

    0
  • #5 04 Gru 2014 22:24
    irocz1979
    Poziom 9  

    Witam,
    i dziękuję za odpowiedź,

    więc jest na pewno jedno rozwiązanie, które trzeba rozważyć.
    (Postaram się to przemyśleć i coś w tej sprawie napisać)

    Oprócz niego kłania mi się również pomysł z kaskadą - tj. dwoma tranzystorami
    PNP w szeregu. Na każdym spadek napięcia maks koło 350V, np MJE5852.
    W tym wypadku nie mam żadnego doświadczenia, czy jest to słuszne podejście ??

    Pozdrowienia

    0
  • #6 04 Gru 2014 23:54
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Mnie też ten sposób przemknął przez myśl - przemknął to dobre słowo, bo zaraz go odrzuciłem. Nie chodzi nawet o to, że to bardzo stary sposób (lata 50-60-te ub.w. ?) stosowany z tranzystorami germanowymi, lecz o to, że był kłopotliwy - tylko tyle pamiętam, nigdy go nie stosowałem.
    Ale układ Shiklai'ego nadawałby się - ma tę zaletę, że wymaga tranzystora pnp wysokonapięciowego ale małej mocy, moc przejmie końcowy npn - o takie dwa łatwiej.
    Pozostaje szukać dowolnej mocy wysokonapięciowego tranzystora pnp - najlepiej chyba wśród japońskich, oni robili swego czasu wiele różnych dziwnych tranzystorów o niespotykanych parametrach, być może będą dostępne np. na e-bay.
    Np. 2SB832 http://www.datasheetarchive.com/dlmain/Datasheets-X2/DSA1207000-101.pdf bardzo egzotyczny.

    0
  • #7 05 Gru 2014 09:39
    ronwald
    Poziom 27  

    irocz1979 napisał:
    Witam serdecznie,

    potrzebuję zbudować zasilacz symetryczny +650V -650V 40mA.
    Z +650V nie ma problemu, ponieważ łatwo dostać tranzystory NPN
    na większe napięcia np: BUL216 lub BUL416L, ale co zrobić
    z -650V. PNP-y łatwo dostępne są do 600V, a po wyżej (np: 2SA1968/2SA1967) już nie można ich dostać.

    Na forum znalazłem propozycje aby zastąpić tranzystor PNP tranzystorem NPN
    w układzie darlingtono-podobnym. I tu nie bardzo rozumiem, czy chodzi o układ komplementarny. Próbowałem to zasymulować i w zwarciu (tj. na R18 np: 0 ohm) różnica napięć będzie i tak większa niż 650V między kolektorem i emiterem. Jak przebudować Q4 na VCE większe niż 600V.

    Proszę o pomoc. Schemat w załączonym rysunku (układ z zabezpieczaniem zwarciom a podcięciem)

    Zasilacz -650V/40mA jaki tranzystor PNP


    Nie lepiej zrobić przetwornicę ? Nie będzie problemu z tranzystorami, sprawność wysoka, same zalety.

    0
  • #8 05 Gru 2014 09:54
    irocz1979
    Poziom 9  

    No to mamy trzeci sposób,

    podsumowując:

    1) Masa pływająca
    2) Układ kaskadowy
    3) Układ Shiklai'ego - complementarny (PNP + NPN)

    AD 3) Faktycznie jest to fajny sposób gdyż eliminuje konieczność użycia wysoko napięciowego o dużej mocy tranzystora PNP. Całą moc przejmuje na siebie NPN którego łatwo dostać np: BUL216, a jako sterujący PNP np: 2SA1413 Uce = 600V, także łatwy do dostania u nas.

    Postaram się dzisiaj wykonać schemat, oraz
    wykonać płytkę, tj. postaram się sprawdzić rozwiązanie 2 i 3
    chyba że znajdzie się jeszcze jakaś propozycja.

    Pozdrowienia

    Dodano po 4 [minuty]:

    A pro po przetwornic,

    z tym nie mam żadnego doświadczenia, dlatego boję się tego tematu.
    Przetwornica na pewno ma zalety wydajnościowe, jednak potrzebuję czegoś co nie szumi i nie generuje zakłóceń.

    Czy jest prosty sposób na wykonanie takiej przetwornicy z komponentów standardowych łatwo dostępnych ??.

    0
  • #9 05 Gru 2014 10:57
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Przestrzegam o konieczności ostrożności przy tego typu układach - niebezpieczne dla życia!
    A także dla elementów - np. należy stosować oporniki o odpowiedniej wytrzymałości napięciowej (nie chodzi tu o napięcie wyliczone z mocy opornika i jego wartości U=√(PR) ale o klasę wytrzymałości napięciowej wynikającej z konstrukcji - wymiarów i materiałów) - np. na schemacie z postu #1 na oporniku R16 panuje napięcie ok. 600V - to powinny być połączone szeregowo dwa-trzy oporniki 1W (w sumie 560k) dobrej jakości (najlepiej sprawdzić w nocie katalogowej producenta danego opornika - ale z tym często jest kłopot, bo w sklepie nie znają producenta). Dlaczego 1W? - bo z doświadczenia wiem, że im większa moc opornika danego typu tym większa jego wytrzymałość napięciowa.

    Dlaczego nie układ pływający? - wprawdzie potrzebny jest dodatkowy zasilacz rzędu 20V, ale da się tu zastosować wykonawczy npn (emiter na wejście -700V niestabilizowane, wyjście z kolektora to stabilizowane -650V), wtedy wzmacniacz błędu raczej na WO co ułatwi całą konstrukcję, tranzystor sterujący wykonawczym będzie pnp ale małej mocy i wystarczy taki z Uce rzędu 100-200V.
    Do pomyślenia jest też podobny układ, bez dodatkowego zasilacza (nie "pływający") z diodą Zenera rzędu 300-400V w kolektorze tego sterującego pnp aby ograniczyć mu Uce, WO o jak najniższym poborze prądu zasilać z -700V przez opornik z diodą Zenera 20V. Nic nie rysowałem (nie chce mi się), mam nadzieję ze to jest zrozumiałe, ale też możliwe są błędy za co z góry przepraszam

    0
  • #10 05 Gru 2014 12:08
    irocz1979
    Poziom 9  

    Kilka pytań a pro po nowych propozycji, tj. dla uściślenia,

    Tranzystor sterujący to (wzmacniacz błędu - u mnie Q5) a wykonawczy to tranzystor mocy - u mnie Q4. Dobrze zrozumiałem ??, czy to jedno i to samo.
    Próbuję zrozumieć.

    pozdrowienia

    0
  • #11 05 Gru 2014 13:20
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    irocz1979 napisał:
    Tranzystor sterujący to (wzmacniacz błędu - u mnie Q5) a wykonawczy to tranzystor mocy - u mnie Q4. Dobrze zrozumiałem ??, czy to jedno i to samo.

    Tak, z tym że u Ciebie Q5 jest równocześnie tranzystorem sterującym i wzmacniaczem błędu.
    W moim opisie wzm. błędu byłby WO, tranzystor sterujący będzie raczej tylko sterującym - też wzmacnia, ale przede wszystkim jest buforem napięciowym - przejmie dużą część wysokiego napięcia między wy. WO a bazą wykonawczego Q4, oraz prądowym aby nie obciążać WO.
    Użycie WO jako wzm. błędu da duże wzmocnienie (poprawi stabilizację), ale przede wszystkim ułatwi konstrukcję wzm. błędu - "odwrócenie" tranzystora wykonawczego (wyjście z kolektora) powoduje że trzeba odwrócić fazę sygnału błędu we wzmacniaczu błędu, a to jest kłopotliwe na tranzystorach - na WO tylko odwraca się wejścia.

    0
  • #12 07 Lut 2015 13:16
    irocz1979
    Poziom 9  

    Po przerwie,

    udało mi się wykonać zasilacz który zaprojektowałem (schemat pełny poniżej).
    Cześć dodatnia działa super, prąd jaki pobiera bez obciążenia to 2.5mA.
    Reguluje się dobrze i nie można go spalić - można iskrzyć do woli.
    Ograniczenie prądowe to 30mA, w podcięciu 17mA.

    Część ujemna niestety nie działa, tzn. działa
    ale bierze duży prąd spoczynkowy ok 6.5mA. Efektem tego jest
    grzanie się zenerki D2 i przy dużym napięciu jej spaleniem. Innymi słowy płynie prąd z bazy Q6 do kolektora Q4. I prawdę mówiąc nie wiem dlaczego ???? Zasilacz -650V/40mA jaki tranzystor PNP .
    Prąd ten przy 430V wynosi 4mA.

    0
  • #13 07 Lut 2015 19:18
    _jta_
    Specjalista elektronik

    A to nie płynie przez R17? Ale taki prąd byłby tylko przy niskim napięciu na wyjściu...
    Chyba trzeba sprawdzić, którędy ten prąd płynie - w tym celu może by w kolektory Q6 i Q7 wstawić jakieś oporniki? Wystarczy 1Ω, kilka mV łatwo zmierzysz.

    0
  • #14 07 Lut 2015 20:43
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Jeśli to jest IcQ4 to nie może być IbQ6 bo to oznaczałoby prąd IeQ6 - a gdzie on by płynął?
    Podobnie nie może to być prąd płynący przez R17 - bo na R17 jest 700-650=50V co dla R17=100k oznacza I=0,5mA.
    Albo gdzieś są błędy montażu, albo pomylone wartości elementów/końcówki itp - najprędzej w okolicy Q5.

    0
  • #15 07 Lut 2015 20:49
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Może np. R17 zamiast 100k jest 10k? A może w okolicy Q6 jest zwarcie, albo on sam jest wadliwy? Do kolektora Q4 to raczej prąd z kolektora Q6 (przebicie kolektor-baza?), a nie emitera. Wygląda to dziwnie, dlatego proponuję pomiary, żeby wyjaśnić, skąd się to bierze.

    0
  • #16 07 Lut 2015 21:59
    irocz1979
    Poziom 9  

    dzięki za podpowiedzi,
    wszystko pomierzyłem tj. rozpływy prądów i zaznaczyłem na schemacie.

    Wychodzi jakaś apstrakcja, po wstawieni na bazie Q6 rezystora, otrzymałem prąd równy 4mA,a po podsumowaniu wszystkich prądów otrzymałem pełną zgodność.
    Na potwierdzenie, na diodzie zenera jest 78V zamiast 75V. Dałem tam diodę 3W a rezystor R17 zmieniłem na 220Kohm. To też nie pomaga.

    Dodatkowo regulacja zachowuje się dziwnie, tj słabo reaguje na potencjometr R25. Jak się okazało, baza rezytora Q4 pobierała za dużo prądu z dzielnika pomiarowego, więc dostosowywała sobie tak spadek napięcia na nim aby utrzymać te 75V. Kręcenie potencjometrem nie wiele dawało. Ten duży prąd na bazie Q4 jest wynikeim dużego prądu płynącego Q6 przez Q4 do D2. To jest pewne,

    dla dlaczego ????, zerknijcie na schemat
    Zasilacz -650V/40mA jaki tranzystor PNP

    Dodano po 6 [minuty]:

    P.S Ograniczenie prądowe wlutowałem, tj.Q5 aby uprościć sprawę !!!.

    0
  • #17 07 Lut 2015 22:24
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Te pomiary coś mi się nie zgadzają - jeśli IbQ6=4mA to gdzie on płynie? - bo obciążenia stabilizator nie ma poza dzielnikiem 570k.
    Sumy prądów też się nie zgadzają.
    A może "toto" się wzbudza? - to by tłumaczyło dziwne wyniki pomiarów.
    Najlepiej obejrzeć oscyloskopem.

    Albo masz tam jakiś prosty (tak prosty, że trudny do dostrzeżenia) błąd.

    To układ komplementarny w stosunku do stabilizatora dodatniego, jedyna różnica to ten podwójny-szeregowo połączony Q6 i Q7. Tu bym szukał błędu.

    0
  • #18 07 Lut 2015 22:46
    irocz1979
    Poziom 9  

    Rozwiązałem problem,

    wlutowałem tranzystory, i.......,
    okazało się że MJE5852 jest NPN a nie PNP.
    Sprawdziłem noty ST i ON i obie są PNP ale na jednej jest
    Vceo = -450V a na drugim Vceo = 450V.

    patrzę na odpowiedniki TIP152,
    w nocie jest NPN !!!!!!.

    I to sprawę rozwiązuje !!!!!!

    Podsumowując błąd stary jak elektronika !!!!.

    Pozdrowienia, i dam znać jak się to zachowuje po wymianie !!!!.

    0
  • #19 07 Lut 2015 23:30
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    MJE5852 to PNP, żaden NPN !
    I nie ma tu znaczenia to że jeden producent podaje napięcia "dodatnie" czyli Vces=400V a drugi jako "ujemne" czyli Vces=-400V. To tylko kwestia konwencji/punktu odniesienia.
    Po prostu pomyliłeś końcówki. I to tłumaczy, gdzie płynął ten prąd bazy.
    A pisałem:
    " masz tam jakiś prosty (tak prosty, że trudny do dostrzeżenia) błąd".

    1
  • #20 13 Lut 2015 21:04
    L_M
    Poziom 32  

    Zupełnie nie rozumiem po co Ci jest potrzebny Q6 ,przecież liczy się różnica napięć CE a ona
    jak widzę jest 700-650=50V jedynie podczas zwarcia byłaby większa różnica ale można by temu zaradzić montują diodę zenera między kolektorem a emiterem np.75V.

    1
  • #21 10 Mar 2015 11:39
    irocz1979
    Poziom 9  

    Sztuki tranzystorów MJE5852 które wykorzystywałem
    były NPN (wielokrotnie sprawdzane), a powinien być PNP.

    Zamówiłem z innego źródła i były faktycznie PNP tak jak w nocie.
    Te NPN były z ON Semiconductor, a PNP z Motoroli.

    Nie wiem czy to jakaś chińska podróba,
    ale uważajcie.

    Po wymianie tranzystorów wszystko śmiga.

    0