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

Zasilacz stabilizowany 12V/ 30A.

leszeksiwek05 26 Maj 2015 21:11 10143 57
  • #1 26 Maj 2015 21:11
    leszeksiwek05
    Poziom 8  

    Dzień dobry.
    To mój pierwszy post więc proszę o wyrozumiałość.
    Mam pewien problem, bo niby dużo tego na ten temat w sieci jest ale ciężko coś sprawdzonego znaleźć.
    Postanowiłem zbudować warsztatowy zasilacz stabilizowany, nie regulowany.
    Znalazłem w sieci pewien schemat i trochę go przerobiłem.

    Zasilacz stabilizowany 12V/ 30A.

    Chciałbym, aby zasilacz dawał stałe stabilizowane napięcie ok 12V do 14V i prąd 15A, a przez 5 do 10 s wytrzymywał pobór 30A. Takie zwiększone pobory prądu były by raz na 3 do 5 min.
    Mam transformator toroidalny 800W 12V i mostek prostowniczy na 50A.
    Napięcie po wyprostowaniu jak rozumiem będzie ok 17V.
    Dalej chciałem umieścić stabilizator wg schematu.
    I tu mam parę pytań odnośnie tego stabilizatora napięcia.
    Ad 1. Czy schemat poprawny, taki zasilacz zadziała?
    Ad 2. Czy nadadzą się te tranzystory? Który będzie lepszy, 2N3055 czy BD911?
    Ad 3. Wystarczą trzy tranzystory?
    Ad 4. Czy można będzie te tranzystory mocować na wspólny radiator?
    Ad 5. Czy bezpiecznik 30A na wyjściu, ochroni zasilacz na wypadek zwarcia, nadmiernego obciążenia?
    Ad 6. Czy wszystko dobrze przemyślałem? Dodam tylko, że bardzo mi nie przeszkadzają straty cieplne, jeśli chodzi o marnotrawstwo energii, nie chciałbym tylko, żeby w skutek nadmiernego przegrzania się coś spaliło.
    Dziękuje Wszystkim za pomoc :)

    1 29
  • Pomocny post
    #2 26 Maj 2015 21:50
    Artur k.
    Admin grupy audio

    A jak wyglądał oryginalny schemat?

    Do takiego zasilacza lepiej użyć 2N3055, ale nie 3 sztuki, a przynajmniej 5. Można je zamontować na wspólnym radiatorze, jednakże należy je od niego odizolować elektrycznie.

    Ja wykonałbym coś takiego:
    Zasilacz stabilizowany 12V/ 30A.
    Fragment z tyrystorem na wyjściu można pominąć.

    1
  • Pomocny post
    #3 26 Maj 2015 22:02
    DVDM14
    Poziom 35  

    Artur k. napisał:

    Do takiego zasilacza lepiej użyć 2N3055, ale nie 3 sztuki, a przynajmniej 5. Można je zamontować na wspólnym radiatorze, jednakże należy je od niego odizolować elektrycznie.


    Po co je izolować? Ich kolektory i tak są ze sobą połączone. :)

    1
  • Pomocny post
    #4 26 Maj 2015 22:25
    Artur k.
    Admin grupy audio

    Przy takiej ilości wydzielanego ciepła obudowa z tworzywa nie wchodzi w grę bo się stopi, pozostaje więc obudowa metalowa a wówczas trzeba odizolować radiator od obudowy. Oczywiście można, tyle że do tranzystorów są gotowe podkładki i tulejki, zaś żeby odizolować radiator trzeba sobie dorobić izolatory. To wcale nie jest takie proste.
    Poza tym w takim przypadku trzeba dobrze przemyśleć mechanikę, żeby wyeliminować możliwość przypadkowego zwarcia radiatora z obudową (np. gdy jakiś przedmiot wpadnie do środka) itp.

    0
  • #5 26 Maj 2015 23:09
    DVDM14
    Poziom 35  

    Można też dać wentylator(y) wymuszający chłodzenie radiatora - to powinno znacznie obniżyć temperaturę w urządzeniu. Nie będzie w tedy też potrzeba tak dużego radiatora.

    -1
  • #8 26 Maj 2015 23:35
    Strumien swiadomosci swia
    Poziom 43  

    Lepiej odizolować radiator od obudowy niż tr. od radiatora.

    1
  • #9 26 Maj 2015 23:37
    Artur k.
    Admin grupy audio

    DVDM14 napisał:
    Pośrednio pozwala na użycie obudowy z plastiku - mniejsza temperatura = brak ryzyka stopienia. A w tedy nie trzeba nic izolować.

    W przyrodzie nic nie ginie...

    Strumien swiadomosci swia napisał:
    Lepiej odizolować radiator od obudowy niż tr. od radiatora.

    Lepiej, tyle że trudniej to wykonać.

    0
  • #10 27 Maj 2015 08:21
    slawussj
    Poziom 34  

    Witam. Mostek 50A ma prąd 50A, ale coś jak PMPO, czyli w czasie 20ms. Ciągły prąd większości mostków tego rodzaju chłodzonych opływającym zimnym olejem jest na poziomie 10-15A. Na radiatorze znacznie mniej. Mostek na 30A musisz zrobić z diod. O BD911 zapomnij. spalą się przy 20W. Ty potrzebujesz mocy ok. 600W przy działającym zabazpieczeniu, więc musiałbyś ich użyć min. 40szt. 2N3055 będą b. dobre, ale nie licz, że obciążysz je więcej niż 40W ciągle (jeśli masz stare, porządne wersje). Wychodzi 20szt. Jeśli musiałbym zrobić taki zasilacz, to na 12szt. BD249. Możesz spróbować coś takiego: Zasilacz stabilizowany 12V/ 30A.
    Lepiej pomyśleć o impulsowym.

    0
  • #11 27 Maj 2015 08:35
    hazet
    Poziom 26  

    Kolega 'slawussj' ma rację. Przy takich mocach urządzenie będzie pokaźnych rozmiarów i kosztowne chociażby transformator. Tylko impulsowy dla 30A.

    0
  • #12 27 Maj 2015 10:50
    DVDM14
    Poziom 35  

    slawussj napisał:
    Witam. Mostek 50A ma prąd 50A, ale coś jak PMPO, czyli w czasie 20ms. Ciągły prąd większości mostków tego rodzaju chłodzonych opływającym zimnym olejem jest na poziomie 10-15A. Na radiatorze znacznie mniej. Mostek na 30A musisz zrobić z diod.


    Nie zgodzę się. Prostuję mostkiem PB5010 prądu ponad 30A przy chłodzeniu powietrznym i nie ma żadnego problemu. Nawet najtańszy KBPC5010 da dobie radę. teoria kolegi jest dość dziwna... Prąd chwilowy trwający przez 20mc dla mostka o prądzie średnim 50A liczony jest na poziomie 200A.

    Oczywiście należy trzymać poniżej parametrów katalogowych, ale bez przesady, że mostek 50A deratingować do 10A...

    slawussj napisał:

    Lepiej pomyśleć o impulsowym.


    Ale z tym się zgodzę. Wyjdzie mniejszy, lżejszy, może nawet tańszy + o wiele sprawniejszy (w optymalnych warunkach będzie marnował kilka razy mniej energii na ciepło).

    Starczy tl494 sterujący półmostkiem, rdzeń proszkowy za kilka zł i trochę drobnicy. Albo najprostszy 2t-forward: http://danyk.cz/reg60v_en.html


    Inna sprawa, że skoro Autor ma już transformator, to może mu się średnio opłacać pchanie w impulsówkę...

    0
  • #13 27 Maj 2015 11:51
    slawussj
    Poziom 34  

    DVDM14 napisał: Nie zgodzę się. Prostuję mostkiem PB5010 prądu ponad 30A przy chłodzeniu powietrznym i nie ma żadnego problemu.
    Może Ci się udało trafić na mniej żółte.
    Może coś podobnego, tylko na większy prąd. http://ep.com.pl/files/7648.pdf

    0
  • Pomocny post
    #14 27 Maj 2015 17:24
    krzysztof723
    Poziom 29  

    leszeksiwek05 napisał:
    Chciałbym, aby zasilacz dawał stałe stabilizowane napięcie ok 12V do 14V i prąd 15A, a przez 5 do 10 s wytrzymywał pobór 30A. Takie zwiększone pobory prądu były by raz na 3 do 5 min.
    Mam transformator toroidalny 800W 12V i mostek prostowniczy na 50A.
    Napięcie po wyprostowaniu jak rozumiem będzie ok 17V.
    Dalej chciałem umieścić stabilizator wg schematu.
    I tu mam parę pytań odnośnie tego stabilizatora napięcia.
    Ad 1. Czy schemat poprawny, taki zasilacz zadziała?
    Ad 2. Czy nadadzą się te tranzystory? Który będzie lepszy, 2N3055 czy BD911?
    Ad 3. Wystarczą trzy tranzystory?
    Ad 4. Czy można będzie te tranzystory mocować na wspólny radiator?
    Ad 5. Czy bezpiecznik 30A na wyjściu, ochroni zasilacz na wypadek zwarcia, nadmiernego obciążenia?
    Ad 6. Czy wszystko dobrze przemyślałem? Dodam tylko, że bardzo mi nie przeszkadzają straty cieplne, jeśli chodzi o marnotrawstwo energii, nie chciałbym tylko, żeby w skutek nadmiernego przegrzania się coś spaliło.


    Jeżeli już chcesz wykonać zasilacz według własnego pomysłu to zrób tak, jak poniżej.

    Zasilacz stabilizowany 12V/ 30A.

    W tym zasilaczu jest osiem połączonych równolegle tranzystorów regulacyjnych mocy . Przy zastosowaniu Twojego transformatora sieciowego (P=800VA, ~12V, 66A) w trakcie pracy zasilacza przy napięciu na wyjściu +12V i obciążeniu prądem 30A moc strat tranzystorów będzie wynosić około 150W, ale przy zwarciu gniazd wyjściowych ta moc strat zwiększy się do około 510W. Wtedy moc strat pojedynczego tranzystora wynosi około 64W, co jest jeszcze bezpieczne jeżeli zostaną zastosowane tranzystory takie, jak podano na poprawionym schemacie.
    Odp.1 Schemat poprawny, ale bardzo uproszczony
    Odp.2 Podane przez Ciebie tranzystory BD911 nie są odpowiednie do zasilacza 30A. Tranzystory 2N3055 można w ostateczności zastosować.
    Odp.3 Trzy tranzystory regulacyjne mocy to stanowczo za mało w zasilaczu 30A.
    Odp.4 Tranzystory regulacyjne mocy można umieścić na jednym dużym
    radiatorze, koniecznie z nadmuchem wentylatorami.
    Odp.5 Bezpiecznik 30A na wejściu zasilacza można zastosować, ale skuteczniej zabezpieczy zasilacz przed uszkodzeniem zabezpieczenie elektroniczne (przy ewentualnym zwarciu gniazd wyjściowych lub przeciążeniu prądowym) złożone z pięciu połączonych równolegle rezystorów 0,12R/5W i tranzystora umieszczonego wewnątrz struktury LM723.
    Odp.6 Zasilacz liniowy o wydajności prądowej 30A to duże wyzwanie (już nie wspomnę o zasilaczu impulsowym), a czy dobrze przemyślaleś to przekonasz się dopiero, jak zaczniesz budować taki zasilacz... Zobacz jeszcze jak takie zasilacze na LM723 są wykonane przez innych. Niektóre układy można zmodyfikować i dostosować do Twoich wymagań.

    Zasilacz stabilizowany 12V/ 30A.
    Zasilacz stabilizowany 12V/ 30A.
    Zasilacz stabilizowany 12V/ 30A.
    Zasilacz stabilizowany 12V/ 30A.

    0
  • #15 27 Maj 2015 21:09
    leszeksiwek05
    Poziom 8  

    Dziękuje wszystkim za Pomoc :)
    już wszystkie niejasności się wyjaśniły :)
    Jak Tylko znajdę czas to wykonam ten zasilacz, i chyba zakupie tranzystory 2n3055.
    a tu stronka z której zaczerpnąłem schemat

    http://cbworld.republika.pl/projekty_eln.html

    0
  • #16 27 Maj 2015 21:29
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    slawussj napisał:
    Mostek 50A ma prąd 50A, ale coś jak PMPO, czyli w czasie 20ms. Ciągły prąd większości mostków tego rodzaju chłodzonych opływającym zimnym olejem jest na poziomie 10-15A. Na radiatorze znacznie mniej. Mostek na 30A musisz zrobić z diod. O BD911 zapomnij. spalą się przy 20W. Ty potrzebujesz mocy ok. 600W przy działającym zabazpieczeniu, więc musiałbyś ich użyć min. 40szt. 2N3055 będą b. dobre, ale nie licz, że obciążysz je więcej niż 40W ciągle

    Te rewelacje wprowadzają w błąd autora tematu.
    Mostek chiński 50A rzeczywiście ryzykownym byłoby obciążać ciągłym prądem 50A, ale 30A przy solidnym jego chłodzeniu jest możliwe. 10 A to on wytrzyma z niewielkim radiatorem, więc teorie o chłodzeniu olejem to fantastyka.
    Podobnie jak i teoria iż do stabilizatora o mocy 600W trzeba taką ilość tranzystorów, która ma możliwość rozproszenia tej mocy (40 szt 2N3055). N.b. na takiej ilości tych tranzystorów z porządnym ich chłodzeniem można by wytracić 1kW, a jak ktoś się postara - nawet 2kW.
    Tu w zupełności wystarczy kilka szt. 2N3055. Ile dokładnie? - to zależy od chłodzenia (wielkość radiatora, przepływ powietrza/ewent. nadmuch). Również BD249, czy nawet BD911.

    0
  • #17 27 Maj 2015 22:05
    Artur k.
    Admin grupy audio

    BD911 bym nie ryzykował ze względu na stosunkowo małą obudowę i małą powierzchnię oddawania ciepła - tych naprawdę może być potrzeba kilkanaście. Co innego w przypadku 2N3055 lub innych w obudowach TO-3 - tu powinno wystarczyć 5-6 sztuk.

    0
  • #18 27 Maj 2015 23:04
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Artur k. napisał:
    BD911 bym nie ryzykował ze względu na stosunkowo małą obudowę i małą powierzchnię oddawania ciepła - tych naprawdę może być potrzeba kilkanaście. Co innego w przypadku 2N3055 lub innych w obudowach TO-3 - tu powinno wystarczyć 5-6 sztuk.

    To chyba przesada.
    Ja nie patrzę na małą obudowę czy powierzchnię oddawania ciepła. Patrzę w datasheet, a tam BD911 ma Rthjc=(150-25)/90=1,39K/W, podczas gdy 2N3055 ma Rthjc=1,5K/W. To decyduje. Bo nie tylko rodzaj obudowy ma znaczenie, ale również wielkość złącza, jego kontakt cieplny z obudową.
    Wprawdzie BD911 ma niższą dopuszczalną Tjmax=150 stC, podczas gdy 2N3055 ma 200stC, ale to sprawa umowna, dane 2N3055 pochodzą ze "starych czasów" gdy dla wszystkich krzemowych tranzystorów tak podawano, a od pewnego czasu obowiązuje nowa "norma" - Tjmax=150stC. Tego dopracowano się po wielu latach doświadczeń, aby zwiększyć niezawodność.
    Tak czy inaczej, obliczeniowo, dla radiatora o Rthra=2K/W można rozproszyć moc:
    -2N3055; P=(200-25)/(1,5+2)=50W
    -BD911; P=(150-25)/(1,39+2)=37W
    Dla takiego zasilacza, szacując moc strat w tranzystorach na ok. 5V x 30A = ok. 150W należałoby użyć 4-5 szt 2N3055 na radiatorach 2K/W każdy.
    Na takich samych radiatorach - wystarczy również 6 szt. BD911.

    1
  • #19 27 Maj 2015 23:33
    Strumien swiadomosci swia
    Poziom 43  

    trymer to o czym piszesz to rth złącze-obudowa a nie obudowa otoczenie.

    Malutka obudowa to220 to właśnie wąskie gardło.
    TO-3: 35°C/W

    TO-92: 160°C/W

    TO-220: 50°C/W

    To dla powietrza, i nigdy nie przekona mnie nikt że TO220 lepiej odprowadza ciepło od TO3.

    1
  • #20 28 Maj 2015 00:14
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Strumien swiadomosci swia napisał:
    trymer to o czym piszesz to rth złącze-obudowa a nie obudowa otoczenie.

    Malutka obudowa to220 to właśnie wąskie gardło.
    TO-3: 35°C/W

    TO-92: 160°C/W

    TO-220: 50°C/W

    To dla powietrza, i nigdy nie przekona mnie nikt że TO220 lepiej odprowadza ciepło od TO3.

    Nie zrozumiałeś.
    Ja piszę o tranzystorze na radiatorze, gdzie znaczenie ma Rthjc (złącze-obudowa).
    Bo radiator jest konieczny, aby rozproszyć dużą moc - wszak o tym jest tu wyżej mowa.
    Ty piszesz o Rthja - czyli rezystancji termicznej złącze-otoczenie, gdy tranzystor pracuje bez radiatora. I wtedy oczywiście obudowa TO-3 (Rthja=30-50K/W) może rozproszyć największą moc - nawet do ok. 5W.
    Czyżbyś uważał, że do wytracenia mocy 150W trzeba używać tranzystorów bez radiatora? To trzeba by ich tu ze 40 szt. albo i 50szt? - piszesz podobne rewelacje jak kol. slawussj w poście #10.

    0
  • #21 28 Maj 2015 13:11
    slawussj
    Poziom 34  

    Rewelacją byłoby znalezienie prawdziwego BD911. Choć ostatnio dotarła do mnie informacja, że w TME mają takowe. W mojej wieloletniej praktyce BD911/BD912 były zawsze z literkami CHI. i nie spotkałem takiego, co wytrzymywał więcej niż 3A, albo 20W.

    0
  • #22 28 Maj 2015 15:21
    hazet
    Poziom 26  

    Mamy XXI wiek po co pchać się w archaiczne tranzystory bipolarne skoro są dostępne MOSFET.O wiele większych mocach.

    1
  • #23 28 Maj 2015 16:23
    slawussj
    Poziom 34  

    No właśnie. Tylko jakoś w takim zasilaczu MOSFET do mnie nie przemawia.

    0
  • #24 28 Maj 2015 17:07
    hazet
    Poziom 26  

    Skoro brniemy w zabytki to może lampy będą przemawiały.

    0
  • #25 28 Maj 2015 17:55
    slawussj
    Poziom 34  

    Mam to szczęście, że elektroniki uczyłem się na lampach. Ech, to były czasy.

    0
  • #26 28 Maj 2015 18:03
    kortyleski
    Poziom 41  

    Czy mosfet czy nie mosfet to w pracy liniowej warunki są podobne. Moc strat to móc strat.

    1
  • #27 28 Maj 2015 18:55
    aksakal
    Specjalista - urządzenia lampowe

    Kolega,leszeksiwek05 ! Bardzo prosty sposób rozwiązania twojego problemu - użycie ATX odpowiedniej mocy od komputera.

    0
  • #28 28 Maj 2015 19:11
    leszeksiwek05
    Poziom 8  

    wcześniej miałem zrobiony zasilacz z komputerowego atx Logic 600w, i uległ on awarii, a i tak jak jeszcze działał to nie dawał rady powyżej ok 100 W.
    więc wolałbym teraz jakieś pewne źródło zasilania.

    0
  • #29 28 Maj 2015 20:35
    arturavs
    Poziom 38  

    Kilka takich zasilaczy kiedyś popełniłem. Układ całkowicie tranzystorowy( z wzmacniaczem błędu, nie parametryczny), W/g starych papierowych katalogów 2N3055 miały Ic max 15A. Dla bezpieczeństwa przyjmowałem połowę tego prądu. W jednym z zasilaczy pracowało 6szt KD502 Tesli( okazywało się, że są nieco lepsze od 2 enek.). Kwestią jest odpowiedni transformator, i radiator. W tym przypadku napięcie jest za małe, po obciążeniu siądzie, i to dość mocno. Minimalne napięcie transformatora powinno być około 15V.
    Ja używałem transformatorów bezpieczeństwa 220/24V. Wtórne nawijane było płaskownikiem miedzianym, tak około 1,5x7mm. Po odwinięciu dawało około 15V AC. Na kondensatorach po mostku ( diody Unitra Lamina, typu nie pamiętam), było coś koło 18V. Radiatory tranzystorów umieszczone na zewnątrz, dwa po trzy tranzystory. Zamontowane w pionie, profil zbliżony do radiatorów amplitunera Zodiak ( o ile ktoś pamięta). Wysokość ok. 16 cm. (Akurat mam taką obudowę). Podkładki izolacyjne, i osłona na tranzystory, żeby czymś zwarcia nie zrobić. Spadek napięcia na obciążeniu był rzędu 2, 3 dziesiątych wolta. Na testach przy stałym obciążeniu 40A, po godzinie cały zasilacz był ciepły. Radiatory można było spokojnie ręką trzymać.
    Zasilał wzmacniacz Kf. I z tego co wiem pracuje do dzisiaj( pewnie elektrolity do wymiany już.).

    Odnośnie zabezpieczenia nadnapięciowego; nie rezygnowałbym z niego, tylko inaczej podłączył.
    Anoda tyrystora za mostkiem, a między mostkiem a kondensatorami bezpiecznik. Szybki.

    0
  • #30 28 Maj 2015 20:43
    nanab
    Poziom 27  

    Jak chcesz pewnego źródła zasilania, to za 50zł kupisz zasilacz serwerowy o mocy ok. 0,5kW.

    0