Zasilacz o regulowanym napięciu z zastosowaniem tranzystorów-szukam schematu

Nominał potencjometra zależy od maksymalnego wyjsc .napięcia. W celu obniżenia prądu i odpowiednio mocy potencjometra, wykorzystałem potencjometry do 22 kOm . Nominał С3 też jest nie krytyczny . Eksperymentowałem z kondensatorami w granicach 1uF - 22uF. W większości wypadków wykorzystał 10uF.

Do kolegi aksakal

Kolego aksakal już drugi raz widzę prezentowany przez Ciebie schemat tego zasilacza (schemat poniżej) i muszę zadać pytanie, które nie zadałem za pierwszym razem:

Jak zachowa się zasilacz, gdy suwak potencjometru 100 Ohm zostanie przesunięty do OUT gniazda wyjściowego i nastąpi zwarcie tego gniazda do masy ?

Czy wtedy tranzystory wykonawcze ulegną uszkodzeniu, czy też nie ?

Kolega, krzysztof723 ! Myślę twoje pytanie prowokacyjne ! Pięknie znasz, co w tej sytuacji będzie - nie będzie ograniczenia prądu ! Przy nastrajaniu stabilizatora suwak R8 należy ustalić do skrajnego położenia w bok emitera tranzystora T4 . Przy oporze R6 0,22 Om prąd ograniczenia będzie na poziomie 3A .Jeśli prąd ograniczenia wymaga się zwiększyć - ustalamy jego R8 . Tę część schematu można modernizować - wykorzystać potencjometr 50 Om i szeregowo z nim ograniczający rezystor 50 Om, lecz po co komplikować ? Tylko dla tego, żeby kto to nie szukał błędów i nie stawiał pytań ? Kiedy wykładam na forum schemat czy rekomendację, mnie przede wszystkim interesuje tylko to, co chce autor tematu . A w post#1 autor zawiadomił że jemu jest potrzebny schemat regulowanego stabilizatora na tranzystorach i jeszcze wskazał -Regulacja prądu,ograniczenie,nie jest mi potrzebne.Tak że autor tematu w celu uproszczenia schematu bez problemów może ten potencjometr i tranzystor T5 wydalić. Składa się takie odczucie, że po 4-5 posta nikogo już nie interesuje to, co prosił autor tematu. I często prośba początkującego rekomendować prosty, albo i prymitywny schemat, zakończa się rekomendacją wykorzystać mikrokontroler. Mi bardzo żal autorzy tematow na forum, które na konkretne pytanie często otrzymują nie konkretną odpowiedź, a worek dodatkowych przeciwnych pytań, mieszany z ironią, sarkazmem, grubością, albo i wylewnym chamstwem. I że dziwnie, że to przeważnie dotyka forów większości słowiańskich krajów. Oto takie my Bracia - Słowianie!!!

Elektronik987 wrote:

... czy jeden KD503 wytrzyma moc strat na poziomie 200W?

NIE! O dopuszczalnej mocy decyduje głównie radiator, a nie tranzystor (tak, jak o wytrzymałości łańcucha decyduje jego najsłabsze ogniwo).
Jeśli Twój tranzystor ma oporność termiczną miedzy złączem, a obudową na poziomie 1°C/W, a radiator ma 8°C/W, to sumaryczna oporność termiczna jest 9°C/W i wydzielenie w tranzystorze mocy 15W spowoduje wzrost temperatury złącza o 9 x 15 = 135°C ponad temperaturę otoczenia radiatora. Jeśli w pobliżu radiatora masz 40°C, to temperatura złącza będzie 175°C - i wyżej już NIE WOLNO!
Tak więc widzisz, że dla 200W musisz mieć 200/15=ponad 13 tranzystorów z radiatorami.
Osobna sprawa, czy tranzystory wykonawcze będą pracowac w "obszarze bezpiecznym", czyli SOA - sprawdź w katalogu!
Czy teraz to jest jasne?

Ależ Panowie. Przecież jasnym jest, że dla takich parametrów zasilacz musi mieć "skrzynię biegów" czyli automatycznie przełączane odczepy transformatora. Wtedy można użyć nawet słabszego regulatora liniowego. Powiedzmy na 6-8 tranzystorach TIP35.

trymer01 wrote:

... dla 200W wystarczy 5 tranzystorów o Rthjc=1K/W na jednym radiatorze o Rthsa=0,5K/W ...

Nooo, "na styk" ...
Jeżeli policzymy, że "zrównoleglenie" oporności termicznej Rthj-c da 1/5 oporności pojedynczego tranzystora (czyli dla nas: 0,2°C/W) i do tego mamy "szeregowo" oporność radiatora (0,5°C/W) - czyli razem 0,7°C/W, to wydzielenie 200W daje przyrost o 140°C ponad temperaturę otoczenia (40°C) i jesteśmy na granicy albo nawet nieco powyżej dopuszczalnej temperatury złącza.
Nie uwzględniliśmy jeszcze oporności termicznej przejścia od obudowy do radiatora, to też jest ok. 0,5°C/W, i już jest za gorąco ...
W sumie: projektowanie "bez zapasu", nie lubię tak ...
Tu wartościowy link n/t radiatorów: http://elportal.pl/pdf/k01/48_07.pdf .
Tamże: radiator o powierzchni 300cm2 i nawiewie 5m/sek nie schodzi poniżej ok. 0,6°C/W ...

W przywołanej literaturze ( http://elportal.pl/pdf/k01/48_07.pdf ) jest wartościowy wykres: Rys. 7 Niezawodność w funkcji temperatury .
Rozumiem, że np. 1000 godzin niezawodnej pracy dla urządzenia amatorskiego to może być "cała wieczność" ...

Kolego trymer01 nie wiem jak wy to liczycie ale przyznam ze chyba z głowy dla tranzystorów dość typowych lub opracowań dość starych, jakieś tabelki których do końca nie rozumiecie już o radiatorach nie wspominając . Np KD 503 czy jego odpowiednik 2N3055 z przełomu wieków. Chociaż bardzo dobre na swoje czasy. Czy innych tranzystorów nie znacie ? Swego czasu używałem MJ 15003 który ma lepsze parametry co ciekawe w zasilaczu który zbudowałem mając 12lat jest tylko jeden tranzystor. Zasilacz reg 0.30V 0-10A więc mi to wytłumacz czemu to działa bez usmażenia tranzystora na radiatorze o wymiarach 10X8cm z chłodzeniem wymuszonym. Przecież według was dawno by się usmażył. Wymieniłem go tylko jeden raz prawie 20lat temu przez nieuwagę podłączając aku 12V odwrotnie. A co do obszaru SOAR to w prosty sposób można go przekroczyć nawet o 30%. Ale to już inny temat.
Znów będę musiał dodać iż jeden dobrze dobrany tranzystor załatwił by sprawę zarówno mocy przy minimalnym napięciu, dużej różnicy we/wy, temperatury złącza jak i obszaru SOAR . Tak dla przykładu tranzystor z którego dość często korzystam Fuji Electric 2 X NPN 200A 1200V 800W i 1200W przy połączeniu równoległym, 10V napięcie bramki max. Obudowa M210 Cena 200zł z demobilu. Trzeba tylko poszukać w wyszukiwarce. Tranzystor już tez wiekowy 95r dość powszechnie stosowany w robotyce w zasilaniu serwo napędów , zasilaczach mocy liniowych i impulsowych i innych.

Kolega, Elektronik987! Nie rozumiem ciebie ! W post #1 wskazałeś, że ci jest potrzebny maksymalny prąd 1,5A . Z której dziury wylazła moc strat na tranzystorze 200W przy napięciu na wejściu stabilizatora 45V. Myślę zrozumiałeś że stabilizator 0-90V to duży problem i tę ideę lepiej wyrzucić z głowy.. Na zdjęciu konstrukcji mojego zasilacza dobrze widać miejsce dla ustawienia dodatkowego tranzystora . Przy testowaniu zwiększałem wejściowe napięcie do 50V wyjściowe - 45V, wykorzystał 2 tranzystory KD503 prąd ograniczenia 3A. Przewiduję pytanie - a jak że zwarcie ? Odpowiem pytaniem na pytanie - a dla czego człowiekowi głowa? Dioda LED wskazuje zwarcie - zobaczył - odłącz . Nie zbędny będzie i bezpiecznik na wyjściu.

Może kolega akasakal pomoże - jest taki radziecki wynalazek (dwie serie) 2TK152 i 2TK235 - w sam raz na takie zasilacze tylko hfe małe - w porywach do 10 dojedzie...
Alternatywnie jakiś 2SD698 albo 2SD268 w parkę może da rade (pomyślałbym jeszcze o BUX96).

aksakal wrote:

Kolega, krzysztof723 ! Myślę twoje pytanie prowokacyjne ! Pięknie znasz, co w tej sytuacji będzie - nie będzie ograniczenia prądu ! Przy nastrajaniu stabilizatora suwak R8 należy ustalić do skrajnego położenia w bok emitera tranzystora T4 . Przy oporze R6 0,22 Om prąd ograniczenia będzie na poziomie 3A .Jeśli prąd ograniczenia wymaga się zwiększyć - ustalamy jego R8 . Tę część schematu można modernizować - wykorzystać potencjometr 50 Om i szeregowo z nim ograniczający rezystor 50 Om, lecz po co komplikować ? Tylko dla tego, żeby kto to nie szukał błędów i nie stawiał pytań ? Kiedy wykładam na forum schemat czy rekomendację, mnie przede wszystkim interesuje tylko to, co chce autor tematu . A w post#1 autor zawiadomił że jemu jest potrzebny schemat regulowanego stabilizatora na tranzystorach i jeszcze wskazał -Regulacja prądu,ograniczenie,nie jest mi potrzebne.Tak że autor tematu w celu uproszczenia schematu bez problemów może ten potencjometr i tranzystor T5 wydalić. Składa się takie odczucie, że po 4-5 posta nikogo już nie interesuje to, co prosił autor tematu. I często prośba początkującego rekomendować prosty, albo i prymitywny schemat, zakończa się rekomendacją wykorzystać mikrokontroler. Mi bardzo żal autorzy tematow na forum, które na konkretne pytanie często otrzymują nie konkretną odpowiedź, a worek dodatkowych przeciwnych pytań, mieszany z ironią, sarkazmem, grubością, albo i wylewnym chamstwem. I że dziwnie, że to przeważnie dotyka forów większości słowiańskich krajów. Oto takie my Bracia - Słowianie!!!

Kolego aksakal.
Nie miałem zamiaru Cię urazić ani krytykować, ale zadając te kłopotliwe pytania chciałem Tobie zwrócić uwagę na błąd jaki występuje na schemacie zasilacza w układzie zabezpieczenia przeciwzwarciowego, który to zasilacz po raz drugi załączyłeś na forum Elektrody z adnotacją, że zasilacz ten jest sprawdzony (?).

W każdym zasilaczu, czy to będzie zasilacz impulsowy, czy liniowy musi być sprawne zabezpieczenie przeciwzwarciowe i przeciążeniowe i nie można tej rzeczy pomijać lub lekceważyć przy budowie zasilacza, gdyż później podczas użytkowania następuje niespodziewane uszkodzenie zasilacza, a niekiedy układu zasilanego.

Zaprezentowany przez Ciebie zasilacz można obciążać maksymalnie prądem do 2A.
W takim przypadku regulacja ograniczenia prądu wyjściowego nie będzie działać z wartościami elementów podanymi na schemacie kolegi aksakal.
Aby regulacja ograniczenia prądu wyjściowego działała w zakresie od 0,6A do 2A należy zwiększyć wartość rezystora R6 do 1 Ohm/5W (lepiej 10W), a wartość potencjometru R8 zwiększyć do 1k/0,25W.
W szereg z potencjometrem od strony gniazda OUT trzeba włączyć rezystor 360 Ohm.
Zmieniając wartość tego rezystora można zmniejszać lub zwiększać maksymalny zakres ograniczania prądu.
Należałoby jeszcze sprawdzić działanie zabezpieczenia przeciwzwarciowego i przeciążeniowego z podłączonym kolektorem tranzystora T5 do bazy tranzystora T2, bo według mnie taka zmiana byłaby skuteczniejsza dla tych zabezpieczeń.
W aktywnym źródle prądowym w zamian za diodę LED lepiej wstawić trzy diody 1N4148.
W ten sposób źródło prądowe będzie mniej wrażliwe na temperaturę otoczenia. Podobna sytuacja występuje w napięciu odniesienia , gdzie dioda Zenera została połączona z dwoma diodami 1N4148.

Elektronik987 wrote:

Witam. Planuję wykonać zasilacz warsztatowy o regulowanym napięciu od 0-90V. Posiadam transformator toroidalny Indel o uzwojeniach po 2x32V napięcia zmiennego. Ma to być zasilacz niesymetryczny. Chcę połączyć uzwojenia szeregowo i otrzymać po wyprostowaniu i odfiltrowaniu ok 90V na wyjściu całego zasilacza. Stabilizator odpada w tym wypadku i zdecydowałem,że będzie to konstrukcja z wykorzystaniem tranzystorów bipolarnych. Zakładam,że prąd wyjściowy maksymalny będzie miał wartość około 1,5A(w zupełności mi wystarczy). Czy ktoś mógłby udostępnić schemat takiego zasilacza z wykorzystaniem tych tranzystorów włącznie z regulacją napięcia? Regulacja prądu,ograniczenie,nie jest mi potrzebne. Pozdrawiam

Żeby w zupełności wykorzystać transformator 2 x 32VAC bez budowy skomplikowanego i trudnego w wykonaniu zasilacza niesymetrycznego z opcją wysokiego napięcia wyjściowego (0...90V) proponuję zbudowanie dwóch prostych zasilaczy w układzie symetrycznym i wykorzystanie ich tak, jak wskazał kolega aksakal w poście # 31.

aksakal wrote:

Kolega, Elektronik987! Myślę już zrozumiałeś . że regulowany stabilizator 0-90V - duży problem . Rekomenduję - zrób 2 jednakowe stabilizatory 0-40 - 45V i przy konieczności łącz ich wyjścia szeregowo. Otrzymasz możliwość regulować napięcie od 0V do maksymalnego jak każdego stabilizatora oddzielnie tak i sumarycznego napięcia obu stabilizatorów . Przy czym problem odprowadzenia ciepła znacznie zmaleje, a problem doboru wysokonapięciowych elementów zniknie całkiem....

To byłoby najrozsądniejsze rozwiązanie w uzyskaniu niesymetrycznego wysokiego napięcia wyjściowego, a taki zasilacz symetryczny na pewno też się przyda koledze przy uruchamianiu wielu urządzeń elektronicznych.



PS. Kolego aksakal pozwoliłem sobie zaproponować zmiany w Twoim schemacie zasilacza, ale jeżeli nie będziesz sobie tego życzył to usunę zmodyfikowane schematy.

Kolega, krzysztof723 ! O obrazie nie może być i mowy. To dyskusja, w trakcie której rodzi się prawda . Normalne zjawisko!. Teraz względem twoich argumentów o błędzie w schemacie zabezpieczenia przeciwzwarciowego . Jak tylko przeczytał twój post w okamgnienie włączył stabilizator do sieci, i zaczął testować przy różnym obciążeniu. U mnie teraz wariant z maksymalnym napięciem 27V i prąd ograniczenia 3A . Rezystor ograniczenia prądu 0.22Om 5W. Wszystkie elementy odpowiadają wskazanym na schemacie . Tranzystor 2n3055 . W roli obciążenia wykorzystał druciane opory różnego nominału. Potencjometrem zmieniał prąd ograniczenia od 3A do 6A ( maksymalny prąd jest ograniczony możliwościami transformatora ) bez każdych problemów. Miałam cel spalić tranzystor 2n3055 . Po różnych pudełkach i szafach u mnie ich znajduje się może 50, a może i więcej. W celu sprawdzenia na zwarcie ( prąd ograniczenia 4,5A ) do gniazd wyjściowych zacisków wstawiał końce pincety . To było już nie testowanie, a znęcanie się - moc strat przekroczyła maksymalną dla tego tranzystora - 115W. Przez 10 -12 sekund temperatura tranzystora była więcej 80 stopniów, żaden radiator już nie pomaga - to grzanie kryształu . W celu uniknąć możliwego uszkodzenia elementów schematu eksperyment ukończył . Wynik testowania - schemat funkcjonuje jak szwajcarski zegar . Jedyny problem - nagrzewanie tranzystora i odprowadzenie ciepła, jak i u wszystkich liniowych stabilizatorów. Teraz względem twojego wariantu schematu - można powiedzieć tylko dziękuje za twoją pracę.

Wynik eksperymentu mnie tam nie zaskakuje, za słaby transformator, prąd troszkę sporo popłynął w dół. Te 6 A to troszkę mało. Tak reasumując ten tranzystor wytrzyma i większe katowanie termiczne 115'C na spokojnie. Gorzej ze zwarciem bezpośrednim, dość szybko leci. Lepiej pod tym względem wypada tranzystor MJ15003 w obudowie TO3.

Zależy jak dużym radiatorem dysponujesz, czy będzie miał chłodzenie wymuszone itd. Wystarczą dwa, max temp nie powinna przekroczyć 80'C przy typowych zakresach napięć. Rezystor pomiarowy dobrany do zastosowanego tranzystora, powinien mieć moc 10W i rezystancję z zakresu 0.22 a 0.1oma, do zakresu dobierasz rezystorem szeregowym przy potencjometrze. Mam nadzieję ze nadal w temacie schematu kolegi aksakal.

Przede wszystkim radiator nie uchroni tranzystora przed drugim przebiciem - trzeba sprawdzić, jaki może być maksymalny spadek napięcia na tranzystorze i zobaczyć w nocie katalogowej, jaki prąd jest dopuszczalny przy takim napięciu. Chyba w 2N3055 do 40V nie ma drugiego przebicia, a powyżej 40V I•U³ ma być <= 184 kA•V³.

Szanowni, koledzy ! Jeszcze raz przeczytał wszystkie posty tematy . Może nie uważnie czytał, lecz do swojego zdziwienia zobaczył, nikt nie wspomniał o takim ważnym czynniku jak czasie użycia zasilacza przy maksymalnym prądzie i przy minimalnym wyjsc. napięciu . Zazwyczaj taki zasilacz wykorzystuje się ograniczony czas przy eksperymentach z różnymi urządzeniami, które sprawdzamy, regulujemy, nastrajamy. I całkiem inaczej sytuacja powstaje z problemem oziębienia przy użyciu zasilacza 0 - 40V 5-6A, na przykład, dla ładowania akumulatora 12V prądem 5-6A . Myślę, że nikomu do głowy nie grzmotnie myśl wykorzystać zasilacz w roli elektrycznego pieca . I dlaczego obowiązkowo należy rozpatrywać ekstremalne sytuacje ? Nikt że nie próbuje uczepić do samochodu osobowego przyczepa 10 - 15 ton. W elektronice, jak i w życiu nie ma sposobu 100 procentowej obrony od wszystkich sytuacji, które powstają z winy człowieka. I jeśli człowiek nie chce myśleć, to żadna obrona nie pomoże.

Jeśli tranzystor wejdzie w obszar drugiego przebicia, to czas potrzebny na jego uszkodzenie liczy się w ułamkach sekundy - nieco dalej od granicy obszaru to mogą być nawet mikrosekundy. Bardzo istotny jest tu spadek napięcia na tranzystorze: dla 2N3055 do 40V drugie przebicie wymaga mocy traconej ponad 115W, więc nie wystąpi bez przeciążenia nadmierną mocą. Poza tym nagrzewanie się tranzystora może być szybkie, jeśli ciepło nie jest odprowadzane: sama struktura półprzewodnikowa może kilka setnych sekundy, obudowa bez radiatora kilka sekund - dopiero radiator, jeśli jest duży, potrzebuje większego czasu (np. paru minut), aby się nagrzać - więc np. zepsuty wiatraczek nie spowoduje od razu uszkodzenia tranzystora.

Kolega, _ jta _! W całości zgodny z twoimi oczywistymi argumentami ! To teoria !. Że mamy w praktyce ? Sam tranzystor nigdy nie wejdzie w obszar drugiego przebicia, tę sytuację jemu zabezpiecza człowiek - to w pierwszych . W drugich - praktycznie wszystkie współczesne wyroby elektroniki mają wbudowaną obronę od każdych możliwych niespodzianek - teoretycznie ! A że mamy w praktyce ? . Żeby otrzymać odpowiedź na to pytanie dosyć odwiedzania kilku instytucji serwu . Góry uszkodzonych sprzętow ! I gdzie obiecana efektywna obrona ? Gdyby ona taka była, to wszystkie serwy dawno by zamknęły się. Nikt nie wątpi - obrona jest potrzebna, lecz spodziewać się na ją jak na panaceum, nie ma sensu. Nie należy zapominać - schemat obrony składa się z elementów, które też mogą być uszkodzone, a niebezpieczeństwo obrażenia wszystkich wyrobów wprost proporcjonalnie zależy od ilości elementów. Bardzo efektywna obrona u łomu - on składa się z 1 elementu, łopata ma 3 elementy, niebezpieczeństwo obrażenia do 3 razy więcej. Byłem by bardzo zadowolony, gdyby kto to jeden z koleg, które wykładają na forum swoje rekomendacje stosunkowo konkretnych schematów przedstawił swój wariant schematu, która jego zdaniem odpowiada tym wymogom, które on sam proponuje . Ja to już nie po raz pierwszy proszę u koleg - teoretyków . W odpowiedzi - cisza !

Napisałem wyraźnie: do 40V. Powyżej 40V drugie przebicie występuje przy mniejszej mocy - odwrotnie proporcjonalnej do kwadratu napięcia - napisałem o tym w #81.

Na wykresie Siemensa w http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/siemens/Q62702-U58.pdf w ogóle nie ma drugiego przebicia - tylko ta nota katalogowa wygląda na bardzo starą, może wtedy jeszcze nie wiedziano, że coś takiego istnieje? Te nowsze SGS Thomson mają prawie 4 razy wyższą częstotliwość graniczną (>3MHz / > 0.8Mhz) - może nie było popytu na te wolne (h_fe>10kHz) z noty Siemensa?

Kolega trymer01 napisał - Poza tym bardzo dużo znaczy technologia produkcji tranzystora - pierwotnie 2n3055 był produkowany w technologii homotaksjalnej bazy i był odporny na wtórne przebicie. Myślę tylko tym można objaśnić ten fakt, że przy testowaniu u mnie nie umarł żaden tranzystor tego typu nie patrząc na to, że przekraczałem te znaczenia prądu i mocy strat, które wskazał kolega. Wszystkie moje tranzystory 2N3055 zrobione na początku czy środkowi 80 lat i wykorzystywały się przed tym w medycznej technice, to znaczy były sprawdzone na odpowiedniość technicznym wymogom..

Kolega,trymer01! Nigdy nie wykorzystuję plagiat - to nie napisałem ! - pierwotnie 2n3055 był produkowany w technologii homotaksjalnej bazy i był odporny na wtórne przebicie . Popatrz post#84