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

Ogranicznik prądu w zasilaczu

rafal9018 18 Gru 2015 17:40 2319 17
  • #1 18 Gru 2015 17:40
    rafal9018
    Poziom 12  

    Witam.
    Chciałbym wykonać zasilacz regulowany 0-30V, i regulacją prądu do około 3A.
    Pewnie będzie to stabilizator LM317 albo LM350. Mam problem ze znalezieniem układu do regulacji ogranicznika prądu. Wiem, wiem w internecie jest cała masa schematów i pomysłów. No ale nie chce bezmyślnie wziąć jakiś pierwszy lepszy schemat i nawet go nie rozumieć.
    Potrzebuję aby ktoś mnie trochę nakierował, wskazał w miarę prosty schemat i jeśli bym czegoś nie zrozumiał to omówił układ. Ale póki co to prosiłbym o schemat sam :) Założenie jest takie, chce regulować prąd potencjometrem. Czyli po ustawieniu np 500mA, większy nie popłynie tylko zasygnalizuję, że przekraczam ustawioną wcześniej wartość. Pozdrawiam.

    0 17
  • #2 18 Gru 2015 18:03
    tzok
    Moderator Samochody

    Zasilaczy laboratoryjnych raczej nie buduje się w oparciu o stabilizatory scalone.

    Jak zasilacz ma się zachować po osiągnięciu ustawionego prądu - ma przejść do trybu stabilizacji prądu, czy odciąć zasilanie?

    0
  • #4 18 Gru 2015 20:15
    tzok
    Moderator Samochody

    Czyli bezpiecznik elektroniczny, bo standardowo stosuje się ogranicznik prądu, czyli zasilacz zaczyna pracować jako źródło prądowe, np. tak: http://www.webalice.it/crapellavittorio/electronic/L200.html

    0
  • #5 20 Gru 2015 23:02
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Dość często stosuje się układ o zagiętej charakterystyce - ograniczenie prądu zależy od napięcia, przy przeciążeniu zasilacza prąd jeszcze bardziej się zmniejsza.

    Standardowym układem do bardziej złożonych zasilaczy jest µA723 (albo uA723, LM723), może dawać zagiętą charakterystykę, potrzebny jest tranzystor mocy.

    Samo wyłączanie można zrobić budując z dwóch tranzystorów przerzutnik - po przekroczeniu prądu jego stan zmienia się na "wyłączony" i taki już pozostaje.

    0
  • #6 25 Gru 2015 20:21
    aksakal
    Specjalista - urządzenia lampowe

    Kolega, rafal9018! Dla realizacji twojej idei można wykorzystać schemat elektronowego bezpiecznika . Na zdjęciu jeden z wariantów takiego schematu, która pozwala odłączyć napięcie zasilania przy przemianie prądu obciążenia w granicach 0,1- 3,5А ( ustala się potencjometrem R4 ). Jeśli schemat ciebie zainteresuje, zawiadomię nominały elementów. Ogranicznik prądu w zasilaczu Ogranicznik prądu w zasilaczu

    0
  • #7 25 Gru 2015 22:20
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Z elektronicznym bezpiecznikiem proponuję uważać - w pewnych zastosowaniach musi być na dużo większy prąd. Mianowicie, zrobiłem kiedyś zasilacz stabilizowany do radioodbiornika, z elektronicznym bezpiecznikiem, który po przekroczeniu zadanego prądu ograniczał prąd do wartości znacznie mniejszej od progu zadziałania, i po powrocie do stabilizacji napięcia przy takim zmniejszonym prądzie wracał do normalnego działania (ten powrót był konieczny, bez niego prąd ładowania kondensatorów wyłączał zasilacz, i koniec). Wynik: dopóki radioodbiornik grał z małą mocą, działało ładnie; przy większej duże zniekształcenia. Przegapiłem fakt, że wzmacniacz push-pull przy typowej audycji muzycznej potrafi chwilowo pobierać prąd ponad 4 razy większy od średniego (który zmierzyłem przed zrobieniem zasilacza; przy audycji słownej średni jest jeszcze ponad 2 razy mniejszy, ale szczytowy taki sam). Bez bezpiecznika, z ograniczeniem prądu, nawet z zagiętą charakterystyką, nie było problemu: chwilowy duży prąd wzmacniacza pobierał ładunek z kondensatorów w radioodbiorniku, napięcie odrobinę spadało, ale to nie powodowało zniekształceń.

    Układ, który podał aksakal, daje spadek napięcie nieco ponad 2*V_BE (czyli około 1.5V dla tranzystorów krzemowych), prawie niezależny od prądu, dopóki nie jest on za duży; przy większym prądzie spadek napięcia rośnie i zaczyna przewodzić VT3, powodując wzrost spadku napięcia, co z kolei daje dalszy wzrost prądu VT3... aż do spowodowania dużego zmniejszenia prądu przepuszczanego przez układ. Jeśli opór obciążenia wzrośnie na tyle, że spadek napięcia na układzie zmaleje do wartości bliskiej początkowego, układ pozwoli na większy prąd. Z tym, że C1 wnosi pewne opóźnienie, więc krótka "szpilka" dużego prądu nie spowoduje zadziałania ograniczenia prądu (jak to robił mój układ).

    Idealnym układem bezpiecznika byłby taki, który zadziała przy pewnej wartości prądu z opóźnieniem o ułamek sekundy, ale przy znacznie większej zadziała natychmiast - powinno to być dobrane tak, by prąd powodujący natychmiastowe zadziałanie nie groził szybkim uszkodzeniem (np. na skutek drugiego przebicia tranzystora mocy), a prąd powodujący opóźnione zadziałanie nie groził przegrzaniem układu. Tego typu działanie dałoby się uzyskać przez dodanie opornika szeregowo z C1 - bez tego opornika nie będzie szybkiego zadziałania w razie zwarcia, bo C1 je opóźni, a bez C1 układ będzie reagował na "szpilki" prądu pobieranego przez zasilany układ.

    0
  • #8 25 Gru 2015 22:36
    Jarosx9
    Poziom 35  

    Ja sobie chwalę ten, wymień tranzystor na mocniejszy i niech ci koledzy dobiorą R14 odpowiednio, będziesz zadowolony. W oryginalnej papierowej instrukcji w którejś tam wersji było o przeróbkach na wersję z większym prądem.
    Naprawdę nigdy nie zawiódł ten zasilacz, możesz sobie potencjometrami ustawiać prąd, najwyżej się dioda świeci jak przekroczy i obcina napięcie.

    0
  • #9 25 Gru 2015 23:09
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Ten układ był omawiany na forum, i to chyba nieraz - wypadałoby poszukać dyskusji na jego temat, tam będzie informacja, czego się po nim spodziewać.

    Układ z ograniczeniem prądu, z zagiętą charakterystyką, zrobiłem na dwóch tranzystorach (NPN+PNP) i kilku diodach - nie potrzebowałem scalaków. :)

    0
  • #10 26 Gru 2015 07:24
    aksakal
    Specjalista - urządzenia lampowe

    Polepszony wariant schematu. W zależności, który kondensator jest włączony do bazy Т2, zmienia się czas włączenia. Ograniczenie prądu reguluje się od 0,1А, do maksymalnego, który może zabezpieczyć prostownik i tranzystor T1. Ogranicznik prądu w zasilaczu

    Dodano po 3 [godziny] 20 [minuty]:

    Regulowany ogranicznik prądu można zrealizować z użyciem 3 elementów. Wskazane na schemacie tranzystory można zamienić 1 tranzystorem Darlingtona . Ogranicznik prądu w zasilaczu

    1
  • #11 26 Gru 2015 22:46
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Ale z jednym tranzystorem to już będzie zupełnie inne działanie. A pomysł z przełączanym kondensatorem moim zdaniem nie jest dobry - drugie przebicie niszczy tranzystor szybko, więc zadziałanie bezpiecznika musi być szybkie (załatwi to opornik włączony szeregowo z kondensatorem), inaczej zadziała on po zniszczeniu tranzystora.

    0
  • #12 28 Gru 2015 21:02
    rafal9018
    Poziom 12  

    Witam. Po małej przerwie, zainteresował mnie układ który podesłał aksakal
    ale do końca nie wiem jak działa :| A priorytetem jest to żebym wiedział jak ma to działać. I teraz czy dobrze rozumuje:

    W momencie nie podłączenia obciążenia, tranzystory nie przewodzą. Ustawiamy jakaś wartość potencjometrem dla T1. Podłączamy obciążenie, prąd przepływa przez przez T1 i D2. Tym samym polaryzując T2. I już kiedy przekroczymy wartość nominalną prądu to co się dzieje w układzie ?? I po co ta dioda D1 5,6V ???

    Robiłem układ z dwóch tranzystorów, ale regulowałem wtedy napięciem a nie prądem :/

    1
  • #13 28 Gru 2015 23:15
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Chodzi o układ z #10 (bo w #6 nie ma T1, jest VT1, i nie jest on połączony z potencjometrem)?

    Od napięcia bramki zależy opór włączenia i maksymalny prąd tranzystora T1; dopóki prąd T1 nie jest za duży, T2 w ogóle nie przewodzi; kiedy prąd T1 będzie na tyle duży, że napięcie na T1 przekroczy około 1.5V, zacznie przewodzić T2, zmniejszając napięcie bramki T1, a przez to maksymalny prąd, więc jeśli prąd nie przestanie płynąć, napięcie na T1 wzrośnie, przez to T2 będzie bardziej przewodzić i jeszcze zmniejszy napięcie na bramce T1... aż do wyłączenia T1.

    D1 stabilizuje napięcie podawane na potencjometr, żeby zmiana napięcia zasilania nie wpływała na maksymalny prąd, jaki może popłynąć.

    0
  • #14 30 Gru 2015 19:42
    rafal9018
    Poziom 12  

    Analizuję ten układ jakiś czas i no coś mi tu nie pasuje. Robię symulację w multisim.

    Możliwe że coś źle robię ale nie wiem co, wedle mojej symulacji. Ustawiłem sobie obciążenie na 200mA, zmieniam wartość P1 i efekt jest taki że reguluję prąd wyjściowy. Być może jest to wina złych tranzystorów. Tranzystor T2 nie przewodzi, tyle mi się zgadza :D

    Ogranicznik prądu w zasilaczu

    Jeszcze jedno pytanie, po co jest tam ta dioda zenera ??

    0
  • #15 30 Gru 2015 22:13
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Jeszcze jedno pytanie, po co jest tam ta dioda zenera ?? - Przeczytaj ostatnią linię w #13.

    Ustawiłem sobie obciążenie na 200mA, zmieniam wartość P1 i efekt jest taki że reguluję prąd wyjściowy.
    Na schemacie w #14 nie ma P1, chodzi o R4? Od niego zależy, przy jakim prądzie zadziała ograniczanie.

    0
  • #16 31 Gru 2015 07:48
    aksakal
    Specjalista - urządzenia lampowe

    Analogiczną na zasadzie funkcjonowania, lecz trochę skomplikowany schemat znalazł na czeskim i angielskim stronach, internetowych co podwyższa nadzieję, że jest sprawdzona. Zasięgi regulacji prądu ograniczenia - 10ma - Imax tranzystora - ( BUZ11 - 20А ). Potencjometr dla ustawienia prądu ograniczenia dużo obrotowy ( 10 obrotów ) . Dioda LED zaczyna świecić przy ograniczeniu prądu. Dużo obrotowy potencjometr można zamienić 2 standardowymi potencjometrami z analogicznym sumarycznym oporem, lecz jeden z ich musi mieć 10-15 odsetków od ogólnego oporu, to pozwoli 1 potencjometrem grubo regulować znaczenie prądu, a 2 - ustalić dokładne znaczenie prądu ograniczenia. http://vyvoj.hw.cz/teorie-a-praxe/konstrukce/...elektronicka-pojistka-pro-napajeci-zdroj.html

    Dodano po 21 [minuty]:

    Zdjęcie plytky drukowanej schematu post#10. Na czeskiej stronie internetowej jest instrukcja do tego schematu z rozjaśnianiem jak to dziala . Ogranicznik prądu w zasilaczu

    0
  • #17 31 Gru 2015 09:41
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Imax dla BUZ11 to 30A, ale w tym układzie nie uzyska się nawet 10A (na typowym egzemplarzu BUZ11) - należałoby zamiast LM7805 użyć czegoś dającego nieco wyższe napięcie, np. LM7809, bo BUZ11, żeby przewodzić 20A, potrzebuje napięcia na bramce około 6.5V (typowo). Opór włączenia, mierzony przy małych prądach, jest na poziomie 0.05Ω (przy napięciu bramki 4V i prądzie 4A), więc może się wydawać, że mogłoby popłynąć prawie 30A (spadek napięcia około 1.4V spowoduje zadziałanie zabezpieczenia), ale przy większych napięciach DS przewodzony prąd prawie nie zależy od napięcia - zobacz wykresy 5, 6 i 7 w nocie Fairchild.

    Minimalny prąd może być nawet poniżej 10mA - przy odpowiednio niskim napięciu na bramce BUZ11 nie będzie przewodził, a prąd obciążenia będzie mógł popłynąć tylko przez R2 (10kΩ) - niecałe 4mA przy spadku napięcia 40V.

    Natomiast wątpliwy jest sens precyzyjnego nastawiania napięcia bramki - działanie BUZ11 zależy od temperatury, im wyższa temperatura, tym mniejsze napięcie progowe bramki (V_GS(TH)), więc trzeba by ustawiać niższe napięcie, jeśli ograniczany prąd ma być niewielki; z kolei opór włączenia rośnie z temperaturą, więc przy dużym prądzie potrzebne napięcie bramki będzie tym większe, im większa temperatura. Można nastawić precyzyjnie, ale to popłynie przy zmianie temperatury.

    0
  • #18 31 Gru 2015 12:59
    aksakal
    Specjalista - urządzenia lampowe

    Każdy schemat daje możliwość eksperymentów dla dostosowania do konkretnych wymogów .

    0