Amatorski prostownik do profesjonalnych zastosowań

Witam wszystkich forumowiczów, a szczególnie gorąco tych którzy będą chętni pomóc mi w stworzeniu mojego pierwszego prostownika.

Tytuł tematu jest "Amatorski prostownik do profesjonalnych zastosowań" Amatorski bo nie jestem elektronikiem z wykształcenia, nad czym bardzo boleję, ale mam ambicję stworzyć coś własnoręcznie, a z braku wymaganej wiedzy liczę na waszą pomoc. Do profesjonalnych zastosowań bo mam sporo do czynienia z akumulatorami i to różnymi 12V od 40Ah do 120Ah, 6V rzadziej i chciałbym zrobić "potwora" który będzie potrafił obsłużyć wszystkie te akumulatory, a w razie potrzeby będę mógł wspomóc nim rozruch auta z zupełnie rozładowanym akumulatorem. Docelowym moim pomysłem jest stworzenie stacji badawczej do akumulatorów ołowiowych, ale na razie to tylko odległe plany...

Przejrzałem na forum kilka albo i kilkanaście tematów o prostownikach, niektóre z nich są tak obszerne że nie dałem rady przebić się do końca tym bardziej że o ile początek zapowiadał się obiecująco o tyle po kilku postach miałem już mętlik w głowie. Najwięcej skupiłem się na TYM temacie, ale i tak po kilku stronach poległem.

Ktoś pokazuje swój projekt i znajduje się kilkunastu teoretyków i praktyków o zgoła odmiennych zdaniach i w połowie tematu zastanawiasz się jak wyglądał główny projekt i jakie do niego zdobyć podzespoły i jakoś trudno mi to ogarnąć swoim mało elektronicznym umysłem .

Dlatego chciałbym swój pomysł przedyskutować w swoim temacie nie zaśmiecając już bardziej cudzych projektów.

Tak więc mam transformatorek o takich parametrach:

Model transformatora 430-2030A
U na biegu jałowym [V] 2 x 7,7 lub 1 x 15,4
∆U - spadek U do [V] 1 x 14,4 / 13,8 / 12,5
Prąd obciążenia I [A] 25 / 40 / 70

Moje pierwsze pytanie jest takie, czy na bazie tego tranfa da się zbudować interesujący mnie prostownik jeśli tak to tu pojawia się moje kolejne pytanie czy lepiej jest zastosować mostek czy diody i o jakiej mocy ?

Ach no i czy do takiego zestawu można zastosować regulator napięcia z jakiegoś samochodu, czy lepiej samemu coś skonstruować.

Ale się rozpisałem... mam nadzieję że zrozumieliście o co mi chodzi i liczę na waszą wyrozumiałość w odpowiedziach.

Da się zbudować prostownik na bazie tego trafa. Lepiej zastosować diody niż prostownik. Ten transformator pochodzi chyba z jakiegoś UPS nie?

Tak masz rację z UPS-a.

Właśnie studiuję projekt p. Józefa i próbuję odnaleźć potrzebne elementy na "portalu aukcyjnym" ale jakoś nie szczególnie mi to idzie

Wszystko znajdziesz na allegro bez problemu. Ja ostatnio zbudowałem prostownik z tego tematu : https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3061687.html

Chyba nic prostszego nie ma jednak w tej wersji nie jest idioto odporny po pewnych przeróbkach udało mi się trochę uodpornić na odwrócenie biegunów i zwarcie. Prostownik w mojej wersji dopiero ładuje jak jest podłączony do akumulatora w dobrej biegunowości. Jedyna rzecz której się nie wystrzegłem to to jak jest dobrze podłączony i wtedy zamienimy krokodylki miejscami. Wtedy rozłącza się wszystko jednak stabilizator jest do wymiany. Na wszelkie inne rzeczy jest odporny.

Układ Józefaa jest na pewno lepszy od tej konstrukcji z podanego przeze mnie tematu.

Kurcze im głębiej się zanurzam w temat tym bardziej zdaję sobie sprawę że to nie takie proste . Trochę szkoda mi odpuścić bo wydaje mi się że transformatorek jest fajny, ale już na samym początku mam problem, choćby z doborem diody/diod no właśnie 1 czy 4 diody i o jakiej mocy ?.

To zależy aby wykorzystać jego pełną moc tak jak piszą na aukcjach allegro musisz mieć przynajmniej 80A jednak to raczej do wspomagania rozruchu. I konstrukcja nie będzie taka prosta jak się wydaje nawet nie wiem czy jest gdzieś na elektrodzie opisany prostownik z rozruchem. Najpierw znajdź opracowanie którego się będziesz trzymał od początku do końca. Ja w swoim niby mam mostek prostowniczy 30A na radiatorze to przy prądzie 8A mostek stawał się wyraźnie ciepły tak też musiałem dołożyć mały wentylator.

A czy do wspomagania rozruchu nie wystarczy sam transformator + odpowiednio silne diody spięte w mostek i to wszystko ? Taki układ nie będzie niczym zabezpieczony, ale do chwilowego rozruchu w sam raz.

To trafo tyle nie ma, moc podziel przez dwa, chyba że to wyjątek jeśli chodzi o trafo. Budowanie prostownika z rozruchem też nie ma sensu bo kto to będzie dźwigał? Sam mostek z diod z radiatorami będzie trochę ważył, a gdzie trafo obudowa i reszta? Jeśli już to robić zmodyfikowaną wersję Józefa, w której został dodany układ regulacji prądu ładowania.

Masz fajny transformator. Nadaje się b. dobrze do prostownika ( i to znacznie lepszego, niż znaleziony przez Ciebie i wychwalany na forum). Jeden problem jest taki: do rozruchu z rozładowanym akumulatorem można użyć prostownika trójfazowego, albo przetwornicy.
Tętnienia powodują, że przy prądzie 200 - 1000 A rozrusznik tylko warczy. Drugi problem: transformator jest za mały. Nadaje się natomiast do wspomagania rozruchu i to do prądu na przeciążeniu może nawet 100A.
Przy tych prądach nie możesz ( a nie lepiej ) użyć popularnych mostków, tylko diody. Najlepiej 100 - 200A 4 szt. Możesz również zastosować tyrystory o tym samym prądzie. Radiatory nie muszą być duże, ponieważ tak duże prądy używasz przez kilka - kilkanaście sekund. Czy masz możliwość i umiejętności wykonania płytki drukowanej?
Regulator z samochodu się nie nadaje.

Wspomaganie rozruchu też mi pasuje i chyba tak na dobrą sprawę w zupełności wystarczy.

Lepiej diody czy tyrystory ?

A co do płytki... Właśnie jestem na etapie zgłębiania tematu w ostateczności planowałem połączenia drukowane zastąpić drutem miedzianym

radek170777 napisał:

Lepiej diody czy tyrystory ?

To zależy co masz, albo od układu, który budujesz. Jeśli masz małe doświadczenie, lepiej użyć diod i resztę sterowania pozostawić tranzystorom. Drut miedziany to b. dużo pracy. Płytkę zawsze może Ci ktoś wykonać, a najlepiej samemu się nauczyć. Nie jest to ani trudne, ani specjalnie kosztowne.
Jakie zabezpieczenia i parametry oczekujesz od tego prostownika? Czy ma być regulacja prądu? Czy ma być odsiarczanie? Czy ma być kontrola temperatury ładowanego akumulatora? Czy ma być zabezpieczenie przed zwarciem i odwrotnym podłączeniem?
Czy ma się sam wyłączyć po naładowaniu?

Na razie nie mam nic oprócz wspomnianego tranfo, tak więc czysta karta.

Płytkę pewnie będę próbował samemu bo z tego co już doczytałem to nie taka straszna filozofia...

A co do tego co oczekuję od prostownika... hmmm...

" Czy ma być regulacja prądu? Czy ma być odsiarczanie? Czy ma być kontrola temperatury ładowanego akumulatora? Czy ma być zabezpieczenie przed zwarciem i odwrotnym podłączeniem? Czy ma się sam wyłączyć po naładowaniu?"

Wszystko brzmi interesująco, wszystko zależy od tego czy będziesz skłonny pomóc mi aż tak bardzo. No i od tego czy dam radę to wszystko zmontować... Bo samo tranfo pewnie przyjmie to na miękko

Znaczy, wszystko co można i jest sens zrobić? Dobra, pomyślimy, ale to raczej jutro. ( Nie wszystkim w święto jest tak dobrze, że mają czas).

Przyjmijmy że opcja odsiarczania i temperatury akumulatora jest mocno opcjonalna, ale wskazana. Wiem że są przeciwnicy tego ale chciałbym obok amperomierza zamontować woltomierz. Waga całej konstrukcji jest dla mnie nie istotna. Liczy się odporność na przegrzanie i trwałość.

Co do czasu to też mi się nie śpieszy. Na razie gromadzę wiedzę, potem przyjdzie czas na zakupy no i wykonanie też trochę czasu pochłonie. Tak więc liczę się z tym że do finału jeszcze sporo wody w Wiśle upłynie (pod warunkiem że w końcu deszcz popada)

Regulacja prądu jak najbardziej. Tyrystory się przydadzą. Trafo jak ma uzwojenia? Odsiarczanie po co?, chyba że kilkunastoletnie, albo totalne szroty zamierzasz ładować. Amperomierz i woltomierz wystarczy. + układ który zmierzy napięcie na akumulatorze, i nie pozwoli na wyższe niż 14,4 - 14,8 V napięcie na wyjściu.

Tak więc reasumując cały pomysł:

- regulacja prądu
- zabezpieczenie przed zwarciem i odwrotnym podłączeniem
- ma się sam wyłączyć po naładowaniu?
- wspomaganie rozruchu
- amperomierz
- woltomierz
- fajnie gdyby dało się ładować 6V akumulatory

i to chyba najważniejsze.

Teraz potrzebuję kogoś chętnego kto mi powie co kupić i rozrysuje schemat względnie zaprojektuje płytkę

@arturavs

O co pytasz z uzwojeniem ? Pewnie nie oto czy jest miedziane ) Jedyne co mogę powiedzieć że na wyjściu ma 6 kabelków i napięcia na nich to 18V - 16V - 8V w/g mojego miernika

Zmierz średnicę tych wyprowadzeń z tego trafa. Co do układu to masz modyfikację prostownika józefa.g pisałem o tym wcześniej.

To który transformator masz, z #1, czy z #17?

Mam wrażenie, że dla długotrwałej pracy dopuszczalny prąd skuteczny transformatora z #1 to około 18A (no, może 20A), a wyprostowany może być znacznie mniejszy. Jak zależą od siebie te prądy, można przeliczyć moim programem, który podałem w temacie o prostowniku jozefg.

Można pomyśleć o zastosowaniu dwóch tyrystorów, żeby zamiast czterech diod zastosować dwie, układ sterowania taki sam, tylko dodane diody do odseparowania bramek tyrystorów - to powinno nieco zmniejszyć spadek napięcia na półprzewodnikach i przez to poprawić działanie.

Dopiero dziś jestem na warsztacie i mogę pomierzyć co nie co. W pierwszym poście podałem dane transformatora jakie przekazał mi koleś od którego udało mi się go dostać. Na fotkach poniżej podaję dane jakie jestem w stanie sam ustalić:




Jeśli jeszcze jest coś potrzebne proszę o instrukcje jak to zbadać

Wystarczy. "Koleś" dobrze ci podał napięcia, tylko nie wspomniał, że masz uzwojenie pomocnicze. To b. dobrze. Przyda się do układu sterowania. Wskaźniki chcesz cyfrowe, czy analogowe (wskazówkowe)? Zrób jeszcze jeden test. Podłącz 4 żarówki H4/12V równolegle między żółty i biały( tak, aby było ok.15-20A) na godzinę i sprawdzaj co 5 min. temperaturę transformatora (ręką, chyba że masz pirometr). Wyłącz, jeśli transformator nie da się przytrzymać dłonią. Zmierz napięcie przy takim obciążeniu. Jeśli transformator utrzyma 13V i da się go podnieść na dłoni po takiej pracy, wstawię schemat, aby koledzy mogli skrytykować to co możesz zrobić.

Wolę analogowe

Wzrost temperatury transformatora można ocenić mierząc opór uzwojeń, albo spadek napięcia pod obciążeniem - im bardziej się nagrzeje, tym bardziej rośnie opór i spada napięcie. Ale do tego jest potrzebny dość precyzyjny pomiar - może być tak, że zaraz po podłączeniu obciążenia napięcie jest o 4% mniejsze, a po paru godzinach o 5%, i trzeba zmierzyć zmianę z 4% na 5%. I z oceną jest problem: nie wiadomo, jaką temperaturę pracy wytrzymuje transformator, to zależy od emalii, którą jest pokryty drut uzwojenia.

Wymiary podane na rysunku niewiele dadzą - lepiej byłoby wiedzieć, jaki przekrój ma środkowa kolumna rdzenia. Orientacyjnie, moc w W = kwadrat przekroju w cm2 - ale to oczywiście jest w grubym przybliżeniu, bo zależy od tej emalii i jaką temperaturę ona wytrzyma. Lepiej byłoby znaleźć notę katalogową tego transformatora.

@ slawussj

Kurcze dopiero teraz zajrzałem na forum, czekałem na maila o nowej wiadomości, a Ty edytowałeś swoją wiadomość i nie dostałem powiadomienia.... Jutro zrobię ten myk z żarówkami i dam znać o wynikach testu.

Lepiej zmierz tą średnicę wyprowadzen po stronie wtornej i wiele się wyjaśni a bez tego nie można ruszyć dalej.

Średnica drutu 2mm

temperatura transformatora po podłączeniu 4 żarówek 60W po 25 minutach wyniosła 44 stopnie po 44 minutach 61 stopni i dalej już go nie męczyłem

Drut o średnicy 2mm ma przekrój 3.14mm2 - przy prądzie 18A płynącym przez taki drut gęstość prądu przekracza 5.7A/mm2 i to jest za dużo nawet dla warstwy uzwojenia znajdującej się na wierzchu - prąd powinien być dużo mniejszy. 4 żarówki 12V 60W połączone równolegle powinny pobierać prąd 20A (jeśli jest na nich 12V), co by dawało gęstość prądu 6.37A/mm2. Bez odpływu ciepła z uzwojenia temperatura by rosła o ponad 12°C/minutę. Podejrzewam, że ten drut jest grubszy, bo i spadek napięcia pod obciążeniem jest mały jak na taki przekrój drutu, jak mierzyłeś jego grubość?

Prąd w granicach 20A ciągły będzie trochę za duży. Myślę, że prostownik do 15A można z powodzeniem zrobić. Do tego zastosuje się zabezpieczenie termiczne, które będzie wyłączało prostownik w razie przekroczenia temperatury 65°C i włączało ponownie przy 55°C. Wspomaganiem rozruchu się nie przejmuj. Nie powinien się przegrzać nawet przy 60A w cięgu kilku sekund.
Jutro wstawię schemat ,
1. Zabezpieczenie przed zwarciem
2. Zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem
3. Płynna regulacja prądu do 15A
4. Zabezpieczenie przed przeładowaniem
5. Kontrola temp. akumulatora
6. Zabezpieczenie przed przegrzaniem transformatora
7. Odsiarczanie (wyłączalne)
8. Wskaźnik odwrotnego podłączenia LED
9. Wskaźnik odsiarczania LED
10.Wskaźnik zasilania LED
11.Wslaźnik prądu (amperomierz) wskazówkowy
12 Wskaźnik napięcia (woltomierz) wskazówkowy
13. Wyjście do wspomagania rozruchu
14. Wyjście do akumulatora 6V

Tak to pomierzyłem




Co do amperów to mam wrażenie że było ich trochę więcej niż 20 choćby ze względu na napięcie :



@slawussj

A dało by radę żeby np. przy temp. 55 stopni włączał się wentylator ? Mam taki dość spory od kompa.