Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Budowa zasilacza sieciowego 12V - parę nurtujących pytań.

wellingtons 27 Oct 2018 22:37 1881 32
e-mierniki
  • #1
    wellingtons
    Level 3  
    Witam. Nie tak dawno zacząłem interesować się elektroniką nieco poważniej (hobbystycznie). Od dziecka zawsze coś dłubałem, potem bawiłem się w dj'ejke itp. Teraz podrosłem i dalej ciągnie mnie do elektroniki. Podstawy dobrze tłumaczył mi dziadek i tata, jednak ostatnio zadałem parę pytań i już nie byli w stanie odpowiedzieć. Ogólnie trzymam się mocno tematu wzmacniaczy (będę szedł w stronę lampowych), ale na razie zaczynam przygodę na poważnie od zasilaczy.

    Od dwóch tygodni siedzę w temacie zasilaczy, czytam forum, oglądam poradniki itp. 2 tygodnie temu nic nie wiedziałem o zasilaczach, byłem kompletnym lalikiem. Teraz już mam trochę wiedzy, aby zadać parę pytań na forum, które mnie nurtują, a nie znalazłem odpowiedzi na nie nigdzie.

    Jeżeli już ktoś zapytał o coś to przepraszam bardzo za moje nie umiejętne szukanie i byłbym wdzięczny za link do tematu.



    Pracuję nad projektem prostego zasilacza sieciowego liniowego dającego stałe 12v. Nie stosuję gotowego mostka i stabilizatora, bo chcę skomplikować sobie sprawę jak najbardziej, żeby jak najwięcej wiedzy pochłonąć :) I właśnie w tej kwestii mam parę pytań, jeśli można.


    .1. Na wyjściu chcę uzyskać napięcie stałe 12V, czyli zastosowanie transformatora (sekcja nr. 1) 16v, będzie dobrym wyborem?

    .2. Z tego co wiem mostek prostowniczy(sekcja nr. 2) (u mnie będzie się składał z 4 osobnych diod) podwyższa napięcie. Odejmując napięcie, które wytraci się na diodach (0.7x2=1.4v) wychodzi na to, że uzyskam 22.4V w przybliżeniu. Czyli mogę zastosować transformator mniejszy niż 12V, skoro i tak mostek podwyższy napięcie?

    .3. Transformator daje prąd 0.7A (sekcja nr. 1), 2 diody pracują wspólnie i 2 także (sekcja nr. 2), czyli zastosowanie diod np: 0.4A będzie ok? (tak wiem, im większe tym lepiej, ale chcę się czegoś nauczyć :) )

    .4. (Sekcja nr. 3) Tutaj, aby skomplikować sobie sprawę zastosowałem zamiast gotowego stabilizatora diodę zenera i tranzystor. Wiem, że na tranzystorze przez bramkę stracę 0.7V na wyjściu, także chcę zastosować diodę zenera np: 12.7V ale nie wiem czy taką znajdę. Więc powiedzmy diodę 13V. Dioda ta musi mieć przynajmniej 0.7A, a jeżeli bedzie miała więcej to lepiej, tak? (nie będzie się przegrzewać).

    - Rezystor R chroni diodę zenera przed uszkodzeniem, jeżeli się nie mylę i dobrze pamiętam. Jak się liczy wartość rezystora dla takiej diody (raczej chodzi mi tylko o wzór).

    - Jeśli chodzi o tranzystor, to na razie nie mam pytań co do niego (muszę się trochę dokształcić w tym temacie, aby o coś spytać).


    .5. (Sekcja nr. 4) Na wyjściu otrzymam stałe napięcie 12V - teoretycznie (w okolicach). Jeżeli zastosowałem transformator (sekcja nr. 1) 0.7A, to mogę liczyć, że na wyjściu będę miał do dyspozycji taki prąd? Czy też będzie on mniejszy, bo np: wytraci się na jakiś elementach układu ( jeżeli tak, to jakich i jak to zniwelować?) Czy też mogę liczyć na więcej amper na wyjściu?

    Kwestię kondensatorów na razie pomijam, gdyż postaram się wyliczyć, jakie zastosować dokładnie.

    Przepraszam, jeżeli już te kwestie były gdzieś poruszane.

    Pozdrawiam.
  • e-mierniki
  • Helpful post
    #2
    zworys
    Level 39  
    AD 1 To trochę za dużo, od biedy może tak zostać ale element wykonawczy stabilizatora będzie przez to mocno obciążony, zbyt duża będzie różnica napięć. Wystarczyłoby 12V na trafie.
    Ad 2 mostek z dołączonym kondensatorem. Weź pod uwagę spadek napięcia na rezystancji uzwojenia ( pod obciążeniem)
    Ad3 Każda dioda powinna mieć minimalną obciążalność prądową taką jaką chcemy pobierać z zasilacza. Te diody nie pracują równolegle - tylko w tym przypadku można zmniejszać ich wydajność prądową, ale nie praktykuje się ( nie należy ) równoległego łączenia diod ze względu na różnice w charakterystykach
    Ad 4 Dioda nie musi mieć 0,7A przez nią prąd obciążenia nie płynie. Rezystor R zapewnia właściwe warunki pracy diody i całego stabilizatora, podłączenie samej diody do bazy tranzystora nie pozwoliłoby na poprawną pracę stabilizatora.
    Ad5 Teoretycznie tak ale właściwa wydajność będzie zależała od mocy tranzystora wykonawczego. To nie perpetum mobile wydajność prądowa nie będzie większa niż wydajność transformatora.
  • Helpful post
    #3
    jakubek56
    Level 31  
    Mostek prostowniczy nie podwyższa napięcia, a wręcz przeciwnie.
    Najlepiej dawać diody o większym prądzie, dzięki czemu będą się mniej grzały.
    W zasilaczach tego typu stosuje się diody 1N400x mają one wytrzymałość 1A.
  • Helpful post
    #4
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    1.
    16VAC - OK.
    2.
    Nie podwyższa ale obniża. Dla takiego stabilizatora 12V - transformator minimum 14VAC.
    To kondensator "podwyższa" napięcie - jak może się wydawać. Napięcie transformatora (np. 15VAC) to wartość skuteczna, a kondensator filtrujący "pokazuje" wartość szczytową.
    3.
    Jeśli transformator ma prąd wtórnego max 0,7A to z zasilacza nie należy pobierać większego prądu niż 0,4-0,5A.
    wellingtons wrote:
    Transformator daje prąd 0.7A .... czyli zastosowanie diod np: 0.4A będzie ok?

    Teoretycznie tak, gdyż każda z diod pracuje z wypełnieniem 0,5.
    4.
    Tranzystor ma bazę a nie bramkę.
    Nie ma diod Zenera 12,7V - są ...10V, 11V, 12V, 13V, 15V... Możesz uzyć 13V albo szeregowo połączone 12V +zwykła dioda w kierunku przewodzenia.
    wellingtons wrote:
    Dioda ta musi mieć przynajmniej 0.7A

    Nie - bo tu tranzystor "wzmacnia" diodę. Dioda powinna pracować z prądem dużo mniejszym, ale zależy to od tranzystora (jego bety).
    Poczytaj o stabilizatorze szeregowym (parametrycznym).
    Dobór opornika:
    Bez obciążenia - cały prąd I z opornika płynie przez diodę. R =(Uzas-Uz)/I - musi mieć on wartość taką aby prąd I <Izmax, Izmax=Pzmax/Uz.
    Z obciążeniem: Ir=Iz+Ib, Ib=Iwy/beta, Iz >Izmin, trzeba tez pamiętać że wtedy Uzas będzie obniżone będzie zawierać tętnienia.
    To banalny temat, ale i tak zbyt szeroki aby go tu tłumaczyć. Kilku stron A4 by nie starczyło.
    Czytaj, eksperymentuj, czytaj, mierz i wyciągaj wnioski, czytaj i myśl - i czytaj. Dużo czytaj.
    Tu pytaj o konkrety - szczegóły, bo nikt Ci wykładów robił nie będzie.

    zworys wrote:
    Wystarczyłoby 12V na trafie.

    Kolega wprowadza w błąd.
  • #5
    wellingtons
    Level 3  
    Dziękuję kolegom ślicznie za sprostowanie. Na pewno jeszcze wrócę z gotowym projektem i odświeżę temat. Ale na razie wracam do pogłębiania wiedzy, aby (jak to stwierdził trymer01) wrócić z konkretnymi pytaniami i problemami :)

    Pozdrawiam.
  • Helpful post
    #6
    _jta_
    Electronics specialist
    W układzie z #1 traci się część napięcia przez (oprócz napięcia baza-emiter tranzystora) spadek napięcia na oporniku. Mniejszy jest spadek napięcia na układzie z dwoma tranzystorami: PNP tam, gdzie jest NPN, i NPN, który nim steruje (kolektor NPN jest połączony z bazą PNP) - ten NPN powinien mieć emiter połączony poprzez opornik z masą, i poprzez diodę z wyjściem (anoda do wyjścia) - przy braku obciążenia prąd do tego opornika dopływa głównie przez diodę, w miarę wzrostu obciążenia prąd diody maleje, prąd tranzystora NPN rośnie; baza NPN ma dostawać napięcie stabilizowane diodą Zenera, napięcie wyjściowe jest w przybliżeniu takie, jak napięcie diody Zenera (równe, jeśli napięcie baza-emiter tranzystora = napięcie przewodzenia diody).

    Co do napięcia transformatora - bez obciążenia U_szczytowe = U_skuteczne*√2 - ale: (1) nominalne podaje się z obciążeniem oporowym, bez obciążenia jest większe; (2) przy prostowaniu głównie wierzchołków i takim samym skutecznym prądzie obciążenia napięcie zmniejsza się dużo bardziej, niż od obciążenia oporowego; (3) dodatkowo traci się na spadku napięcia na diodach i na regulatorze; (4) potrzebny jest zapas na tętnienia na kondensatorze.

    W temacie o prostowniku do ładowania akumulatorów zamieściłem program (skrypt w Tcl/Tk), który wylicza wpływ obciążenia z "nieskończoną" pojemnością (jaki prąd uzyska się przy określonym napięciu, na ile zostanie przez to obciążony transformator) - ale to niestety tylko fragment całego zagadnienia.
  • Helpful post
    #7
    aksakal
    Tube devices specialist
    Schemat ustabilizowanego zasilacza z regulacją wyjściowego napięcia i ograniczeniem prądu . Budowa zasilacza sieciowego 12V - parę nurtujących pytań.
  • e-mierniki
  • Helpful post
    #8
    _jta_
    Electronics specialist
    Oj, partacka konstrukcja: układ Darlingtona daje duży spadek napięcia, R4 powoduje zależność napięcia wyjściowego od prądu obciążenia, pojemność C1 jest za mała...

    Proponuję: C1 co najmniej 4700uF (a lepiej większy), VT1 PNP (oczywiście emiter i kolektor odwrotnie), VT2 połączony emiterem z wyjściem, kolektorem z bazą VT1, zamiast R3 opornik ze 100 omów między emiterem i bazą VT1. Pożądany duży współczynnik wzmocnienia VT1 i VT2 (w roli VT2 BC547C), żeby zmiany prądu obciążenia dawały małe zmiany prądu bazy VT2 (jeśli te współczynniki będą 100 i 500, to oporność R2 na środku zakresu przełoży się na oporność wyjściową 0.1 om) - albo nawet zastąpić VT2 układem Darlingtona.

    Ale nawet z tymi zmianami wyniki nie będą lepsze, niż daje prostszy układ, jaki opisałem w #6.
  • Helpful post
    #9
    aksakal
    Tube devices specialist
    Kolego, _ jta _! Ten zasilacz wykorzystuję z 1986 roku dla testowania różnych konstrukcji z napięciem zasilania до12V. Prąd ograniczenia - 1.2А . Pojemność С1 przy takim prądzie dosyć z zapasem. Względem spadku napięcia na rezystorze R4 zależnie od prądu. To praktycznie typowy schemat ograniczenia prądu większości podobnych konstrukcji. Dla przykładu schemat fachowego laboratoryjnego zasilacza. Tak że twoje słowa - PARTACKA KONSTRUKZJA - niezupełnie poprawne . Takich słów unikam . Jeśli ci że to nie podoba się to to twoje problemy . Budowa zasilacza sieciowego 12V - parę nurtujących pytań.

    Dodano po 32 [minuty]:

    Na tej stronie internetowej praktycznie analogiczny schemat z post#1 . tylko z możliwością regulacji wyjściowego napięcia. http://powersupply33.com/adjustable-regulated-power-supply-0-15v-1a.html
  • #10
    _jta_
    Electronics specialist
    W średniowieczu słowo "partacz" w języku polskim oznaczało rzemieślnika, który nie należał do cechu, nie był wtajemniczony w to, jak należycie wykonuje się robotę (w tamtych czasach cechy tę wiedzę ukrywały) - dlatego zazwyczaj jego robota miała jakieś wady wykonania, nawet jeśli bardzo się starał wykonać ją jak najlepiej. Później to określenie "partacz" przeniesiono na tych, którzy często wadliwie wykonywali robotę. W przypadku układu, który nazwałem "partacką konstrukcją", wyraźnie widać kilka jego wad, których łatwo można było uniknąć - tak, jak kiedyś rzemieślnik unikał błędów, jakie robił "partacz". Tyle, że dziś wiedza o robieniu takich prostych układów nie jest jakąś wiedzą tajemną, można ją znaleźć w literaturze, a nawet na naszym forum... tylko trzeba się z nią zapoznać i wysilić nieco umysł, by zrozumieć, dlaczego jakaś konstrukcja działa lepiej, a jakaś inna gorzej.

    Chyba nie wszystko w tej dziedzinie jest opisane - jak dotąd nie trafiłem na naszym forum na dokładny opis działania układu prostownika z kondensatorem i stabilizatorem napięcia, mam wrażenie, że całkiem niezły był kilkadziesiąt lat temu w miesięczniku "Radioamator i krótkofalowiec" - ale nie pamiętam, czy opisano tam, jak wyliczyć działanie takiego prostownika, czy tylko, jakie zjawiska należy brać pod uwagę przy jego konstruowaniu.

    Piszesz, że to typowy schemat - oznacza to tyle, że pewne błędy bywają powtarzane przez wiele osób konstruujących układy zasilaczy. Ale to nie oznacza, że należy coś robić w sposób błędny - raczej wypada zauważyć błąd i go uniknąć, ucząc się na cudzych błędach, by robić mniej własnych. Jedna z takich spraw, to dla której strony opornika użytego do pomiaru prądu działa stabilizacja napięcia - jeśli po stronie bliższej wejścia, to napięcie na wyjściu zmienia się przy zmianach prądu tak, jak spadek napięcia na tym oporniku; jeśli po stronie wyjścia, to spadek napięcia na oporniku nie daje wkładu do zmian napięcia na wyjściu. W tym najbardziej złożonym układzie zaprojektowano to prawidłowo - ale bez opisu trudno zrozumieć jego działanie, zwłaszcza początkującemu.
  • #11
    aksakal
    Tube devices specialist
    Kolego, _ jta _!Nie bierz tego jako obrazę , ale dziwię się , dlaczego nie zrealizujesz własne teoretyczne myśli do realnego, na twój pogląd idealnego uniwersalnego schematu, która zamieni tysiące istniejących obecnie różnych schematów .Myślę, że za taki idealny schemat wszyscy by byli niezmiernie wdzięczni , a tak zmuszeni wybierać najlepsze wśród najgorszego.
  • #12
    _jta_
    Electronics specialist
    Nie ma jednego uniwersalnego schematu, natomiast pewne schematy działają znacznie gorzej od innych o podobnej złożoności. Schemat układu, o którym napisałem w #6 (ten z PNP i NPN), zamieściłem na forum - tu jest układ nieco rozbudowany, żeby (1) ograniczanie prądu mało zależało od parametrów tranzystora mocy (R1, R3 z diodą), (2) zmniejszać prąd przy zwarciu wyjścia (diody od bazy T2 do wyjścia), i (3) zmniejszyć tętnienia poprzez zasilanie diody Zenera z napięcia wyjściowego (R5 i diody obok).
  • #13
    Marian B
    Level 37  
    Kol Aksakal, nie przejmuj się. Nasz Kol. Jta to taki "kulturysta teoretyk", który wszystko wie o odżywkach, tylko brak przyrostu masy mięśniowej, bo nie przelewa potu na ordynarnie prostych ćwiczeniach.
    Obserwuję posty Jta od dłuższego czasu, zawsze dużo poezji, opisów słownych, wprost nie chce się czytać do końca, ale zawsze brak konkretnych rozwiązań, a przede wszystkim schematów, które są lepsze niż 1000 słów.
    Przepraszam Kol Jta za tą moją wypowiedz, ale nie wytrzymałem, bo lanie wody denerwuje trochę.
  • Helpful post
    #14
    kris8888
    Level 35  
    Do autora tematu: ten prosty i banalny układ zasilacza, który przedstawiłeś, warto "wzbogacić" jeszcze tylko jednym elementem - niewielkim kondensatorem elektrolitycznym włączonym równolegle do diody Zenera. Stworzy się wówczas filtr aktywny (proponuję przy okazji poczytać nieco o tym), który bardzo skutecznie będzie filtrował przydźwięk sieciowy zasilacza.
  • #15
    wellingtons
    Level 3  
    Witam ponownie kolegów. Trochę poszperałem, poczytałem i próbuję dalej zrozumieć wszystko w 100%. Przepraszam, że nie odpisuje od razu w temacie, ale parę dni mi zajmuje przeanalizowanie wszystkiego. Po zmarnowaniu kilkudziesięciu kartek na rysowanie schematów itp itd, wrzucam w załączniku wstępny projekt do poprawy i ulepszenia. A pisze, aby potwierdzić czy wszystko dobrze zrozumiałem.

    .1. (TRANSFORMATOR) W sklepie w którym pragnę kupić poszczególne elementy nie ma transformatora na którym mi zależało, dlatego też wybrałem TS 8/28.
    2x8V oraz 2x0.35A
    Udało mi się wyczytać, że jeżeli mam transformator np: 1V 0.1 A oraz 14V 1A, to po połączeniu uzwojeń mam 15V, ale mogę czerpać tylko 0.1A. I to na logikę się zgadza. Jednak nie znalazłem informacji jak to wygląda w moim przypadku. Wiec spytałem znajomych i mówili, ze z TS 8/28 dostanę 16V i będę mógł czerpać 0.7A.

    .2. (DIODY PROSTOWNICZE) Diody jakie zamierzam zakupić do mostka prostowniczego to: 1n4005.

    Datasheet - http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/14622/PANJIT/1N4005.html

    W sklepie są podane wartości:
    - V zaporowe - 600V max,
    - I przewodzenia 1 A,
    Oraz V przewodzenia 1.1V czego nie za bardzo rozumiem. Po datasheet rozumiem to jako maksymalne napięcie, jakie może być podane na diodę przy 1A?

    .3. (KONDENSATOR C1) Wiem, że na 1A przypada 1000uF, ale zastosowałem wzór na prądu 0.7A, które daje transformator. O ile dobrze policzyłem wychodzi 4800uF.
    Czyli:
    - 4800 uF,
    - Oraz 30V myślę, że będzie okej.

    .4. (NAPIĘCIE ZA KONDENSATOREM) Jak kolega wyżej pisał - bez obciążenia. Po mostku prostowniczym wychodzi 14.6V (starty na diodach). Kondensator podbija napięcie o ^2, czyli wychodzi:
    - 20.5V za kondensatorem C1.

    .5. (TRANZYSTOR) I tu jest dla mnie chyba największy problem. Trochę czytałem i czytam nadal, oglądam i próbuję wszystko zrozumieć. Tranzystor jaki zastosowałem w projekcie to BD241C typu NPN.

    Datasheet - http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/2586/MOSPEC/BD241C.html

    Wartości maksymalne:

    - Vceo - 100V
    - Vcbo - 115V
    - Vebo - 5V
    - Ic - 3/5A
    - Ib - 1A

    Po pierwsze próbuje zrozumieć czy prąd wpływa do kolektora. Przez 3 dni myślałem, że tak jest i dlatego w projekcie nie stosowałem tranzystorów małej mocy, bo maksymalny prąd kolektora wynosił średnio 0.3A (coś koło tego). W tym wypadku schemat kolegi aksakal zamieszczony powyżej, nie miał by dla mnie sensu.

    Jeżeli dobrze rozumiem to prąd płynie do kolektora, po czym napotyka barierę i płynie dalej poprzez rezystor do bazy tranzystora po czym kumuluje się w kolektorze, oraz emiterze. Napięcie to 13V, więc bariera 0.7V zostaje przekroczona, więc prąd skumulowany w kolektorze łączy się z prądem skumulowanym w emiterze. Tym samym się podwaja i wypływa poprzez emiter. Tak to aktualnie rozumiem, jeśli chodzi o typ NPN.

    Może jest to złe myślenie i głupie, ale jak mówiłem dopiero raczkuję jeśli chodzi o elektronikę. Wykształcenia w tym kierunku nie mam :)

    Jeżeli tak to działa, to myślę, ze sprawność takiego układu będzie mała przez rezystor R1. Dlatego planuje dodać drugi tranzystor, jak już wszystko dokładnie zrozumiem.

    .6. (DIODA ZENERA) Model: 1N5350B

    Datasheet - http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/14622/PANJIT/1N4005.html

    Dane:
    - Izt - 100mA,
    - Izm - 395mA,
    - 13V,
    - 5W.

    .7. (REZYSTOR R1) Obliczenia na zdjęciu. Mam nadzieję, że się nie pomyliłem. Wychodzi 71Ohm.

    .8. (KONDENSATORY FILTRUJĄCE) Czytałem, ze nie ma na nie wzoru. Są bardzo małej pojemności, a więc takie zastosuje. C2 na 30V, oraz C3 na 20V.

    Linki pomocnicze z których czerpałem informację (mogło mi trochę informacji już umknąć i nie potrzebnie tu o coś pytam, ale staram się zapamiętywać i analizować):

    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic371120.html
    https://forum.atnel.pl/topic13898.html
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2650357.html
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic428330.html
    https://ea.elportal.pl/stabilizatory.htm
    http://elektron.pol.lublin.pl/users/keo/dydaktyk/Ins/Cw03pdf.pdf
    https://ea.elportal.pl/bipolarne.html#wzm
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3244258.html
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic196305.html
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1344480.html

    I dużo innych, ale nie przyszedłem tu robić reklamy :) (Może się komuś kiedyś przydadzą te linki).

    To tematów powyżej jeszcze będę wracał, na razie je tylko prześledziłem i dużo nowego się dowiedziałem :)

    Pozdrawiam i z góry dziękuje za pomoc.

    Budowa zasilacza sieciowego 12V - parę nurtujących pytań.
  • Helpful post
    #16
    zworys
    Level 39  
    Ad 1 koledzy pomylili się, te uzwojenia możesz połączyć szeregowo wtedy będzie 16V ale wydajność prądowa taka jak pojedynczego uzwojenia czyli 0,35A lub połączyć równolegle wtedy owszem będzie 0,7A ale tylko 8V.
    Ad2 istotne jest to pierwsze napięcie ( 600V ) i prąd przewodzenia 1A pozostałe dane w tym zastosowaniu są mało istotne.
    Ad3 30V owszem ale bezpieczną wartością napięcia pracy kondensatora może być także 50V - takie są w handlu
    Ad 5 to trochę nie tak. Z parametrów tranzystora istotne jest także wzmocnienie oznaczane jako h21
    Kondensatory o których piszesz mają najniższą podstawową wartość napięcia pracy 63V . Generalnie napięcie pracy kondensatora nie powinno być niższe niż spodziewane max. napięcie na nim z kilkuprocentowym zapasem natomiast wyższe wartości nie są błędem. Oczywiście stosowanie kondensatora na 400V w miejscu gdzie jest 4V jest trochę przesadne.
  • Helpful post
    #17
    User removed account
    User removed account  
  • Helpful post
    #18
    _jta_
    Electronics specialist
    1. Według informacji producenta, TS8/28 ma dwa jednakowe uzwojenia 8.1V 0.35A połączone ze sobą szeregowo. Czyli można z niego dostać 16.2V przy prądzie 0.35A pomijając wspólną końcówkę tych uzwojeń, albo 8.1V przy prądzie około 0.6A (wszystko to dla obciążenia rezystancyjnego i napięć/prądów RMS na transformatorze - z prostownikiem i kondensatorem uzyskasz na wyjściu mniej, druga wersja miałaby prostownik z dwu diod). Nie da się połączyć jego uzwojeń równolegle. Warto wiedzieć, że nawet bez kondensatora średni prąd wyprostowany = 0.9 prądu RMS (a z kondensatorem jeszcze gorzej) - zapytaj tych kolegów i zobacz, ile czasu im zajmie, żeby to zrozumieć.

    2. Ciekawostka: w tabelce podają 1.1V, a na wykresie jest około 0.94V przy prądzie 1A. Może to napięcie w tabelce to maksymalne, jakie może się trafić (poszczególne egzemplarze diod mogą mieć różne), a na wykresie typowe, a może tyle wychodzi dla innych warunków pomiaru.

    3. 1A rozładuje 1000uF o 10V w czasie 0.01s (pół okresu sieci) - naprawdę chcesz mieć takie tętnienia na kondensatorze? No cóż - można 100 razy na sekundę ładować kondensator do 23V, przez 0.01 sekundy spadnie do 13V, a stabilizator ma z tego zrobić 12V; naprawdę nie będzie aż tak źle, bo po 0.0075 sekundy z transformatora już będzie 18V, na kondensatorze po tym czasie byłoby 23V-7.5V=15.5V, czyli będzie się on już ładował następnym półokresem. Może nawet będziesz miał 4V zapasu...

    4. Prawdopodobnie bez obciążenia transformator z obu uzwojeń połączonych szeregowo da co najmniej 18V (RMS), co oznacza ponad 25V szczytowego, i ponad 23V (a może nawet ponad 24V) na kondensatorze.

    5. Tranzystor bipolarny z grubsza działa tak, że prąd emitera dzieli się między bazę i kolektor w proporcji 1:β (to β w przybliżeniu nie zależy od prądu); dla NPN prąd wpływa przez bazę i przez kolektor, przy czym przez kolektor wpływa β razy większy. Mój znajomy opowiadał na wykładzie taki model: w tranzystorze NPN siedzi sobie tranzystorowy (analogia do zwrotnicowego na kolei, który przekłada zwrotnicę i kieruje pociągi na różne tory) i jak kolejne elektrony dochodzą od emitera, to je kieruje w określonej proporcji do bazy i do kolektora; ja dodam, że on tych elektronów nie liczy, tylko losuje z odpowiednim prawdopodobieństwem - to podejście wyjaśnia szum tranzystora. Złącze baza-emiter zachowuje się jak dioda spolaryzowana w kierunku przewodzenia (czyli napięcie baza-emiter jest około 0.7V) - jak napięcie jej polaryzacji jest za małe, to prąd przez emiter (a w konsekwencji przez bazę i kolektor) nie płynie.
  • Helpful post
    #19
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    _jta_ wrote:
    Nie da się połączyć jego uzwojeń równolegle

    Owszem, ale z zastrzeżeniem.
    _jta_ wrote:
    można z niego dostać ... albo 8.1V przy prądzie około 0.6A

    A jakim to sposobem?
    Kolega tu wprowadza w błąd. To byłoby możliwe przy połączeniu równoległym uzwojeń - a to (jak sam kolega pisze) jest niemożliwe.
    Zastrzeżenie; - być może da się, rozlutowując dwa druty na odczepie środkowym (końc. 3).
  • #21
    _jta_
    Electronics specialist
    :arrow: #19 - z tym "8.1V przy prądzie około 0.6A" chodzi mi o podłączenie pary diod do końców uzwojeń (np. anody do końców, katody do obciążenia), a środka do masy. W takim połączeniu prąd i napięcie z transformatora mogą być takie, jakby mieć transformator z uzwojeniem 8.1V 0.6A - nie odpowiada to dokładnie połączeniu równoległemu, które dałoby 0.7A, za to prąd płynie tylko przez jedną diodę naraz, nie przez dwie szeregowo. Jeśli za prostownikiem będzie obciążenie rezystancyjne, to przy spadku napięcia na diodzie 0.8V napięcie średnie będzie 6.5V, prąd średni 0.54A; rozdzielenie i połączenie równoległe tych uzwojeń dałoby 5.7V i 0.63A, a więc w obu sytuacjach moc byłaby prawie taka sama.

    W układzie wykorzystującym uzwojenie z odczepem ze środka i dwie diody prąd płynie na zmianę przez obie części uzwojenia, i natężenie skuteczne tego prądu jest nieco większe, niż nominalne (byłoby różne nominalnemu, gdyby prąd odpowiadał 0.5A, a nie 0.6A - wtedy natężenie skuteczne w każdym uzwojeniu byłoby równe nominalnemu, a prąd średni wyprostowany byłby 0.45A); jednocześnie prąd skuteczny uzwojenia pierwotnego jest mniejszy od nominalnego i w sumie straty w transformatorze powinny być takie same, więc większa ilość ciepła powstająca w uzwojeniu wtórnym jest równoważona mniejszym podgrzewaniem przez pierwotne. To, jaki prąd będzie można pobierać, zależy od rozpływu ciepła w transformatorze (a to zależy np. od rozmieszczenia uzwojeń), "0.6A" jako równoważne natężenie skuteczne jest tu wartością orientacyjną.
  • #22
    wellingtons
    Level 3  
    Witam ponownie kolegów, pragnę jeszcze rozwiać jedną moją wątpliwość. Mianowicie chodzi o maksymalny prąd kolektora. Na internecie tydzień temu czytałem, że w tym układzie nie bierze się pod uwagę tej wartości "maksymalny prąd kolektora", gdzie indziej zaś czytałem, że to jedna z najważniejszych wartości. Kolega mi mówił, że jeżeli na trafie mam 1A, to mogę zastosować nawet tranzystor z prądem kolektora max 0.3A, tylko, ze będzie się grzał.

    Dlatego tak z grubsza, jakie mniej więcej wartości maksymalne prądu powinien posiadac tranzystor w tym układzie?

    Zakupiłem niedawno książkę strikte o tranzystorach, aktualnie czytam w wolnym czasie, ale jak na razie odpowiedzi brak na mój problem.

    A jeśli chodzi o transformator, to wkrótce poprawię mój powyższy schemat. Dziś tylko na szybko i dziko i przepraszam jeżeli nie zrozumiale, ale już w sumie po północy.

    Pozdrawiam.
  • Helpful post
    #23
    zworys
    Level 39  
    wellingtons wrote:
    czytałem, że w tym układzie nie bierze się pod uwagę tej wartości "maksymalny prąd kolektora"

    Oczywiście że bierze sie pod uwagę. Przy wydajnym prądowo zasilaczu niestabilizowanym ( czyli trafo + prostownik + filtr) i dużym apetycie zasilanego układu na prąd tranzystor o zbyt małym prądzie po prostu "wyzionie ducha" . Generalnie , biorąc pod uwagę możliwości odprowadzenia ciepła z tego tranzystora katalogowy prąd kolektora powinien być wyraźnie wyższy niż planowany pobór prądu, dodatkowo ważną rolę gra tutaj różnica napięć wejściowego i wyjściowego na tym tranzystorze. Moc wydzielana na tranzystorze musi być mniejsza niż podawana w danych moc tranzystora.
  • #24
    _jta_
    Electronics specialist
    Moc katalogową zwykle podaje się dla temperatury otoczenia (tranzystory małej mocy), albo obudowy (tranzystory dużej mocy) 25°C. Zazwyczaj odpowiednia temperatura będzie większa, wtedy dopuszczalna moc tracona w tranzystorze jest odpowiednio mniejsza. Nie wiem, jaki prąd chcesz pobierać z tego zasilacza, ale jeśli np. około 0.5A, a na tranzystorze może być tracone choćby tylko 5V, to już masz moc strat 2.5W i to jest za dużo na tranzystor małej mocy.

    Uwaga: tranzystor dużej mocy wcale nie musi wytrzymać większej mocy od tranzystora małej mocy - istotną różnicą między nimi jest to, że tranzystor dużej mocy ma możliwość oddawania ciepła poprzez radiator. Ale oczywiście to oznacza, że radiator będzie potrzebny.
  • #25
    wellingtons
    Level 3  
    Witam, poprawiłem projekt. Niestety w sklepie w którym planuje zakup nie ma transformatora odpowiedniego (bardziej cenowo). Więc zdecyduję się na pewno na TS 40/030, którego kupię gdzie indziej po prostu. Myślałem nad nim od początku i w sumie będzie odpowiednim wyborem.

    O ile wszystko dobrze podliczyłem i zrozumiałem, to to będzie prawie końcowy schemat, bo planuję dorzucić drugi tranzystor (identyczny). Wtedy zmianie, ulegnie prawdopodobnie rezystor R1 i ew. dioda Zenera.


    Poszczególne podpunkty odnoszą się do schematu.


    .0. Schemat poprawiłem. Zasilacz ma być na 24 waty maksymalnie (pracy ciągłej/bezpiecznej dla sprzętu).


    .1. Transformator to wyzej wspomniany budżetowy TS 40/030.
    - Daje napięcie: 16.3V,
    - Prąd: 2.5A,
    - Moc wychodzi: 40W.

    .2. Diody 1,2,3,4 - prostownicze. Tutaj dwa modele do wyboru.

    - Model: P600K - 800V, oraz 6A MAX
    http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchwo...sApJSalm3JgwtWLemCzzXQZLkIIbmeQsaAnaZEALw_wcB

    - Model BY399 - 800V, oraz 3A MAX
    http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchwo...1sjD4MQlm_uB9fFqFDEphEmHSwMSFokYaAnXKEALw_wcB

    Myślę, ze obie ok, ale którą lepiej wybrać?


    .3. Napięcie po wyprostowaniu (U1), około: 14.9V (0.7*2=1.4V 16.3V-1.4V=14.9V).


    .4. Kondensator C1. Z obliczeń wychodzi 16000uF, oraz zastosuję 35-40V - w zależności co będzie dostępne w sklepie.


    .5. Napięcie za kondensatorem C1 (U2), wyniesie w przybliżeniu 21V (14.9V*^2=21V).



    .6. Dioda zenera - 13V 5W 390mA MAX.
    - Model: 1N5350B
    http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/2831/MOTOROLA/1N5350B.html


    .7. Rezystor R1. Ogólnie zapomniałem wziąć pod uwagę prąd bazy tranzystora (teraz sobie to uświadomiłem) i tak po prostu podstawiłem 0.04A pod wzór, "żeby na diodzie Zenera był jakiś prąd", a mogłem dać 0.01A.

    Tranzystor jaki dobrałem to: BD241C

    - Ic: 3.0/5.0A
    - Ib: 1.0A

    Specyfikacja:
    http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/2586/MOSPEC/BD241C.html

    Z tego co widzę wzmocnienie dla 4V i 3.0A to 10.
    Na wyjściu chcę pobierać do 2A MAX, więc oblicze jak kolega wyżej.
    2A/10=0.2A

    Zatem prąd na bazie wyniesie 0.2A.

    0.2A + 0.04A = 0.24A (poprawię potem na 0.01A - na razie nie chcę już mieszać).

    R1= 21-13/0.24 = około 34Ohm.

    Jeżeli dobrze liczę.



    .8. Kwestia mocy na rezystorze.

    13V*0.24A= około 3W

    Dioda zenera jest maksymalnie na 5W. Czy w praktyce będzie okej? Czy też szukać lepszej? Lyb w inny sposób rozwiązać problem? Np: jak kolega wyżej wspomniał, żeby zastosować dwie zwykłe diody 12V?



    .9. Kondensatory C2, C3 - filtrujące.
    Każdy po 100uF 35-40V.


    Mam nadzieję, że już prawidłowo dobrałem poszczególne komponenty. Do tranzystora/ów obliczę później powierzchnię radiatora/ów, a nawet można dodać jakiś wiatraczek. Co do rezystorą planuję zakup ceramicznego.




    Budowa zasilacza sieciowego 12V - parę nurtujących pytań.



    Pozdrawiam.

    PS. Kolegę "_jta_" przepraszam, bo chciałem dać kolejne "pomógł", ale niestety wykorzystałem limit w temacie :/
  • #26
    _jta_
    Electronics specialist
    1. Jeśli nominalne napięcie to 16.3V, to bez obciążenie będzie prawie 18V RMS, a po wyprostowaniu na kondensatorze nawet ciut ponad 24V. Pytanie, jak przy obciążeniu.

    2. Nie wiem, po co diody na 800V - wystarczyłyby np. 1N5401 (3A 100V).

    6. Ta dioda Zenera ma dopuszczalną moc 5W (i prąd 390mA) przy temperaturze końcówek do 25°C.

    Taki układ ma kilka poważnych wad:
    * Obciążenie zmniejszając napięcie na kondensatorze C1, a przez to prąd opornika zasilającego bazę (i diodę Zenera) - zapewne przy napięciu 24V prąd diody Zenera (a więc i R1) nie powinien przekroczyć 390mA, czyli R1 co najmniej 270R; ale przy obciążeniu potrzebny jest prąd R1 ponad 210mA, czyli napięcie na C1 nie powinno spadać poniżej 19V - prawdopodobnie z tym transformatorem przy obciążeniu 2A będzie spadać bardziej.
    * W razie zwarcia wyjścia tranzystor natychmiast się przepala.
    * Słaba stabilizacja i spore tętnienia napięcia na wyjściu.
    Prawdopodobnie znacznie lepsze wyniki uzyskasz stosując LM350 (lepsza stabilizacja, zabezpieczenie przed zwarciem, mniejsze wymagania co do napięcia na C1).
  • #27
    wellingtons
    Level 3  
    .2. Racja, omyłkowo, źle dobrałem, ale poprawię.

    Co do rezystora, żebym dobrze zrozumiał. Przez rezystor musi płynąć prąd min. 0.2A w tym układzie? Ma być nie mniejszy niż w bazie tranzystora? O to chodzi?

    Co do diody zenera, myślę połączyć szeregowo dwie diody. Może to będzie lepsze rozwiązanie (oczywiście diody 6V8, czy coś podobnego).

    Pozdrawiam.
  • #28
    _jta_
    Electronics specialist
    Tak, prąd nie powinien być mniejszy, niż potrzebuje baza tranzystora.

    Warto jeszcze sprawdzić, jakie wzmocnienie naprawdę ma ten tranzystor - może jest gwarantowane, że nie będzie mniejsze od 10, a ten egzemplarz, jaki masz, przy 2A ma 50 i wystarczy mu prąd bazy 40mA?
  • #29
    wellingtons
    Level 3  
    Na odwrót to zrozumiałem. Mój błąd myślałem, że przez bazę wypływa prąd 0.2A, a na rezystorze było 0.04A.

    Teraz już wiem że rezystor musi mieć min. 0.2A. Czyli przez diodę zenera popłynie prąd trochę większy niż 0.2A jak dobrze rozumiem?

    Tranzystor planuje zakupić, wzmocnienie czytam z datasheet.


    Trochę się pogubiłem i pomyliłem, bo kolega u góry pisał:

    .1. "Do prądu płynącego przez diodę Zenera trzeba dodać prąd, który będzie płynął przez bazę tranzystora. BD241C przy prądzie kolektora 1A i napięcie między emiterem i kolektorem równym 4V ma wzmocnienie prądowe 25. Na wyjściu chcesz uzyskać 0.7A, więc prąd bazy powinien wynieść 0.7/25=0,028A=28mA. Prąd płynący przez R1 ma wynieść 128mA lub nieco więcej.
    Moc wydzielana w diodzie 13V*0,128A=1,6W to dość dużo. Prąd potrzebny do zasilania diody Zenera należy dodać do prądu pobieranego przez obciążenie z transformatora (0,7+0,128). "

    Oraz


    .2. "Dioda nie musi mieć 0,7A przez nią prąd obciążenia nie płynie. Rezystor R zapewnia właściwe warunki pracy diody i całego stabilizatora, podłączenie samej diody do bazy tranzystora nie pozwoliłoby na poprawną pracę stabilizatora. "


    No nic, wracam do poprawek.
    Jeszcze mam pomysł, żeby zastosować BD911, który ma lepsze wzmocnienie, bo min. 15, oraz dwie diody zenera połączone szeregowo (1N5342B - 0.7A MAX), może to rozwiąże problem i zasilacz ten będzie znośny ;)
  • Helpful post
    #30
    User removed account
    User removed account