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

Prostownik z automatycznym wyłącznikiem na IRF 9540

09 Sty 2019 13:29 1461 38
  • Poziom 8  
    Witam,
    Chce zrobić prostownik jak w temacie. Zamiast diod chce wstawić mostek Graetz'a. Jaki kupić transformator z pojedynczym uzwojeniem wtórnym? Jakie napięcie i jaka moc? Chce tym prostownikiem ładować akumulator 72Ah. Proszę o sugestie. Pozdrawiam.
  • PCBway
  • Pomocny dla użytkowników
    Transformator minimum 50VA o uzwojeniu wtórnym rzędu 14V. Prąd 3,5÷4A. Najlepiej jednak dać transformator większy np. 100VA, który przy podobnym napięciu daje prąd rzędu 7A.
  • Admin grupy audio
    Jeśli zamierzamy użyć transformatora z pojedynczym uzwojeniem, należy wziąć poprawkę na zwiększony spadek napięcia na diodach prostowniczych. Napięcie uzwojenia wtórnego transformatora powinno być odpowiednio wyższe. Autor układu zaleca min 14V bez obciążenia, po zmianie na mostek Graetza myślę że powinno być co najmniej 16V.

    Prawdę mówiąc zastosowanie transformatora z pojedynczym uzwojeniem w tym przypadku nie ma żadnych zalet, a wręcz ma kilka wad. Dlatego nie widzę powodu by robić to inaczej, niż proponuje to autor artykułu.
  • PCBway
  • Poziom 8  
    Artur k. Możesz powiedzieć coś więcej o tych wadach? Autor w tekście wspomina, że może być pojedyncze uzwojenie wtórne ale wtedy musi być mostek Greatza.
  • Admin grupy audio
    Wada chociażby taka, że 4 diody są droższe niż 2 diody. :) No ale to akurat nie są istotne różnie przy jednym egzemplarzu (jakbyś miał wyprodukować 1000, to byś odczuł różnicę). Poza tym scalone mostki są tańsze niż 4 diody, więc tym bardziej mało istotne.

    Główna wada to spadek napięcia. Typowo diody mają spadek napięcia ok. 600-700mV, w prostowniku dwu diodowym właśnie taki spadek napięcia wystąpi, natomiast w mostku Graetza będzie dwukrotnie wyższy - może wynieść nawet 1.5V.
    Niestety spadek napięcia na złączu diody nie jest stały, a zależy od wartości prądu płynącego przez diodę.
    Chciałbyś ładować akumulator 72Ah, powinieneś więc ładować go prądem 1/10C, a więc ok. 7A. Mostek powinien być na prąd co najmniej 10A.
    Weźmy przykładowy mostek GBI10A firmy Diotec:
    https://diotec.com/tl_files/diotec/files/pdf/datasheets/gbi10a
    Parametry mostka to 10A i 50V co w zupełności wystarczy. Na stronie 2 jest tabelka i pierwsza pozycja "Forward Voltage" informuje nas o spadku napięcia na przewodzącej diodzie, tutaj podają dla prądu 5A i widzimy 1.1V ale uwaga - z indeksem 1. Patrzymy teraz cóż ta 1 oznacza i mamy na dole strony "Valid per diode" czyli to jest napięcie na jednej diodzie, a w mostku zawsze pracują dwie na raz, a więc łącznie mamy już 2.2V spadku napięcia i to przy prądzie 5A (a Ty masz 7A, więc będzie nieco więcej).
    I tak oto z teoretycznego 600-700mV zrobił się 1.1V przy prądzie 5A, a w mostku masz 2.2V.

    Prąd i napięcie to jednak jeszcze jeden parametr - moc. I tak oto przy prądzie 5A na mostku prostowniczym wytracimy w postaci ciepła 11W mocy i o te 11W musimy zwiększyć moc transformatora. Przy 100VA jakie słusznie proponował Kolega zybex to jest 10%.

    Weźmy teraz pojedynczą diodę, dla przykładu P1000A również firmy Diotec:
    https://diotec.com/tl_files/diotec/files/pdf/datasheets/p1000a
    Dioda ma 10A i 50V czyli identycznie jak poprzednio mostek. Identyczna jest też tabelka, tyle że tym razem mamy "Forward Voltage" dla 5A <0.9V, dla 10A <1.05V.

    Diody będą dwie, w tego typu prostowniku w jednym czasie pracuje tylko jedna dioda, a więc spadek napięcia na prostowniku wyniesie ok. 0.9V, co przy prądzie 5A oznacza straty mocy na poziomie 4.5W.
    Klasyczny mostek o identycznych parametrach (50V, 10A) tracił aż 11W!
    Widać różnicę?

    Dodatkowo ponieważ spadek napięcia na prostowniku mostkowym jest wyższy, to odpowiednio wyższe powinno być też napięcie transformatora - jak pisałem, ok. 2V.
    Za chwile się okaże, że będzie problem z zakupem transformatora o odpowiednim napięciu po stronie wtórnej.
  • Specjalista elektronik
    4 diody są nieco droższe od; transformator, z którego uzyska się taki sam prąd z 2-ma diodami, jest na ogół sporo droższy od takiego, do którego potrzebne są 4.

    A poza tym, prostownik daje moc wyjściową znacznie mniejszą od nominalnej mocy transformatora - specjalnie napisałem program do obliczania prostownika, zobacz tu.
  • Admin grupy audio
    _jta_ napisał:
    4 diody są nieco droższe od; transformator, z którego uzyska się taki sam prąd z 2-ma diodami, jest na ogół sporo droższy od takiego, do którego potrzebne są 4.

    Nie do końca, przykładowo z oferty firmy Indel:
    TST120/001 12V, 10A cena 83zł
    TST120/002 2x12V, 2x5A cena 86zł.
    Różnica w cenie - 3zł, raczej trudno nazwać to "sporo".
    Nawet napięcie nie ma większego znaczenia, bo w tej samej cenie są wersje 24V 5A i 2x24V 2x2.5A (TST120/003 i TST120/004 ceny odpowiednio 83 i 86zł).
    Oczywiście żaden z tych transformatorów się tutaj nie nadaje, podałem je jedynie jako przykład dwóch transformatorów o takiej samej mocy i takim samym napięciu wtórnym, gdzie jeden ma jedno uzwojenie, a drugi dwa.

    Do tego zastosowania z oferty firmy Indel można byłoby wybrać TST160/005 17V, 9.4A w cenie 93zł, albo TST160/004 2x14V, 2x5.7A w cenie 96.5zł.
    Różnica w cenie 3.5zł.
    Cennik dostępny tutaj:
    http://www.indel.pl/down.htm
    Niestety ceny z 2015r., ale nowszego cennika producent nie zamieszcza.

    Trzeba byłoby przejrzeć oferty innych producentów. Ja posłużyłem się Indelem, bo ten jest po prostu najpopularniejszy.
  • Specjalista elektronik
    Artur k. napisał:
    Nie do końca, przykładowo z oferty firmy Indel:
    TST120/001 12V, 10A cena 83zł
    TST120/002 2x12V, 2x5A cena 86zł.
    Różnica w cenie - 3zł, raczej trudno nazwać to "sporo".

    Nie wziąłeś pod uwagę różnicy w oporności uzwojeń.

    Kiedy prąd płynie przez dwa uzwojenia na zmianę, wydziela się w nich 2X więcej ciepła - żeby nie przegrzać transformatora, trzeba zmniejszyć prąd o 20% (uzwojenie wtórne nadal będzie się grzało mocniej, ale pierwotne mniej, w sumie wyjdzie na to samo, przynajmniej jeśli chodzi o ilość ciepła).

    A nawet nie biorąc pod uwagę, że można uszkodzić transformator przez przegrzanie, większa oporność uzwojeń obniża napięcie ze 2X bardziej, niż by się straciło na dodatkowych diodach - przynajmniej przy takim napięciu, jakiego potrzeba do ładowania akumulatora 12V.

    Jeśli mamy transformator z dwoma identycznymi uzwojeniami wtórnymi, których napięcie pasuje do zrobienia prostownika na 12V, to można je połączyć równolegle i użyć mostka, albo zrobić z nich uzwojenie z odczepem i użyć 2 diod - w drugim przypadku uzyskamy o około 20% mniejszy prąd - przy takim prądzie stracimy na większej oporności uzwojeń tyle, ile zyskamy na przepływie prądu zawsze tylko przez 1 diodę, zamiast zawsze przez 2.
  • Admin grupy audio
    _jta_ napisał:
    Kiedy prąd płynie przez dwa uzwojenia na zmianę, wydziela się w nich 2X więcej ciepła - żeby nie przegrzać transformatora, trzeba zmniejszyć prąd o 20% (uzwojenie wtórne nadal będzie się grzało mocniej, ale pierwotne mniej, w sumie wyjdzie na to samo, przynajmniej jeśli chodzi o ilość ciepła).

    Coś mi nie pasuje Twoja teoria o 2x większej ilości ciepła - gdyby prąd płynął jednocześnie to i owszem, ale jeśli płynie naprzemian, to ciepło wydziela się raz w jednym, a raz w drugim uzwojeniu. Oczywiście uzwojenie nie zdąży ostygnąć w czasie 10ms gdy nie pracuje, jednak czy to da 2x więcej? Nie sądzę.

    Jeśli uzwojenie transformatora policzone jest na 5A, to pobierając prąd <5A nie przegrzejemy transformatora. Chyba że ów transformator jest źle policzony, ale na to już nie mamy wpływu.
  • Pomocny dla użytkowników
    Wnioski z powyższych rozważań są takie, że zawsze lepiej jest użyć transformatora większego niż wymagany. Chodzi oczywiście o moc i zapas prądowy.
  • Specjalista elektronik
    Jeśli uzwojenie transformatora policzone jest na 5A, to pobierając prąd <5A nie przegrzejemy transformatora.

    Nie jest to prawdą. Uzwojenie transformatora jest liczone na prąd skuteczny, który zawsze jest większy od wyprostowanego. W przypadku pełnego prostownika (mostka) i obciążenia oporowego prąd wyprostowany = 90% prądu skutecznego. Przy ładowaniu akumulatora różnica jest dużo większa, zwykle uzyskuje się od 50% do 70%.

    Coś mi nie pasuje Twoja teoria o 2x większej ilości ciepła

    Może za bardzo skróciłem, więc podam przykład wyliczeń. Powiedzmy, że masz 2 identyczne uzwojenia, każde na prąd 1A; łączysz je równolegle, podłączasz mostek, i na obciążeniu oporowym masz 1.8A; łączysz je do 2 diod w układzie prostownika dwupołówkowego, jeśli teraz przez obciążenie popłynie 1.8A, to w każdym uzwojenie przez 1/2 okresu będzie prąd skuteczny 2A, czyli wydzieli się moc 2x większa od nominalnej (przez pół okresu średnia moc będzie 4X większa, przez drugie pół zero). Żeby nie przekroczyć nominalnego obciążenia, trzeba ograniczyć prąd do 1.27A. Przy ładowaniu akumulatora, albo z filtrem zawierającym kondensator prąd powinien być odpowiednio mniejszy.
  • Admin grupy audio
    _jta_ napisał:
    Nie jest to prawdą. Uzwojenie transformatora jest liczone na prąd skuteczny, który zawsze jest większy od wyprostowanego. W przypadku pełnego prostownika (mostka) i obciążenia oporowego prąd wyprostowany = 90% prądu skutecznego.

    Zagmatwałeś równo. Napisałem o prądzie pobieranym przez to, co jest dołączone do transformatora (bo o transformatorze przecież mowa), a nie o prądzie ładowania akumulatora.
    Jak najbardziej napisany przeze mnie tekst jest prawdziwy. Jeśli będziemy pobierać większy prąd niż ten na który policzono uzwojenie to nie ma znaczenia czy to transformator z jednym uzwojeniem, czy z dwoma - jeden i drugi tak samo może się przegrzać.

    _jta_ napisał:
    Powiedzmy, że masz 2 identyczne uzwojenia, każde na prąd 1A; (...) jeśli teraz przez obciążenie popłynie 1.8A, to w każdym uzwojenie przez 1/2 okresu będzie prąd skuteczny 2A, czyli wydzieli się moc 2x większa od nominalnej (przez pół okresu średnia moc będzie 4X większa, przez drugie pół zero).

    No tak, ale właśnie w tym momencie przekraczamy prąd uzwojenia bo wyciągamy z niego 2A, a policzone jest na 1A. W takiej sytuacji się zgodzę, że moc strat wzrośnie i można uszkodzić transformator, tyle że... tak się nie powinno robić.

    Już rozumiem o co Ci chodziło z tym dużo droższym transformatorem. Użyłeś skrótu myślowego - za dużego i w pierwszej chwili nie zrozumiałem.
  • Poziom 8  
    Dziękuję za odpowiedzi. Znalazłem jeszcze inny schemat prostownika, który załączam, proszę fachowców o wypowiedzi, który będzie lepszy. Pozdrawiam.

    Autor podaje, że transformator powinien być ok. 2x15V i min. 60VA. Czy może być 2x17V do tego układu?
  • Pomocny dla użytkowników
    Pytasz, czy transformator o napięciu 2x17V może być do tego układu. Pytanie, czy ty masz taki transformator, który po zmierzeniu ma właśnie 2x17V, czy to dane katalogowe transformatora, który posiadasz lub zamierzasz kupić? Nie wiem czy zdajesz sobie z tego sprawę, iż dane katalogowe podają napięcie pod obciążeniem prądem znamionowym. Natomiast transformator zmierzony bez takiego obciążenia ma napięcia wyższe niż te katalogowe.
  • Poziom 8  
    zybex napisał:
    Pytasz, czy transformator o napięciu 2x17V może być do tego układu. Pytanie, czy ty masz taki transformator, który po zmierzeniu ma właśnie 2x17V, czy to dane katalogowe transformatora, który posiadasz lub zamierzasz kupić? Nie wiem czy zdajesz sobie z tego sprawę, iż w dane katalogowe podają napięcie pod obciążeniem prądem znamionowym. Wtedy to transformator zmierzony bez takiego obciążenia ma napięcia wyższe niż te katalogowe.


    Nie mam, chce kupić. Widzę, że są transformatory 2x15V ale max 60VA. Chciałbym mieć trochę zapasu czyli żeby miał np 100VA ale nie widzę na napięcie 2x15V przy takiej mocy. Natomiast są transformatory o mocy 100VA ale napięcie 2x17V. Ponowie pytanie: czy taki transformator (2x17V) będzie współpracował z tym układem? Czy muszę coś modyfikować aby to poprawnie działało przy takim napięciu?
  • Poziom 14  
    viscount napisał:
    Dziękuję za odpowiedzi. Znalazłem jeszcze inny schemat prostownika, który załączam, proszę fachowców o wypowiedzi, który będzie lepszy. Pozdrawiam.

    Autor podaje, że transformator powinien być ok. 2x15V i min. 60VA. Czy może być 2x17V do tego układu?


    Widzę, że jeszcze szukasz schematu Prostownika Automatycznego to tu masz jeszcze jeden :
    Prostownik z regulacją prądu ładowania + opis regulacji
    Projekt Marco121 tj do projektu JózefaG dołożona płynna regulacja.
    Zrobiłem już dwa prostowniki wg niego. Używałem traf z UPSów, trafo około 14,3V 100VA daje radę.

    Z tego co czytałem to do tego układu co podałem link dawali trafa nawet 20V. Jedynna zmiana to dobór potencjometru 5K-20K Ohm
  • Poziom 8  
    Rafael22 napisał:
    viscount napisał:
    Dziękuję za odpowiedzi. Znalazłem jeszcze inny schemat prostownika, który załączam, proszę fachowców o wypowiedzi, który będzie lepszy. Pozdrawiam.

    Autor podaje, że transformator powinien być ok. 2x15V i min. 60VA. Czy może być 2x17V do tego układu?


    Widzę, że jeszcze szukasz schematu Prostownika Automatycznego to tu masz jeszcze jeden :
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1528327.html
    Projekt Marco121 tj do projektu JózefaG dołożona płynna regulacja.
    Zrobiłem już dwa prostowniki wg niego. Używałem traf z UPSów, trafo około 14,3V 100VA daje radę.


    Link który podałeś u mnie nie działa.

    Dodano po 3 [minuty]:

    Pomóżcie drodzy Eksperci z którego schematu będzie lepszy prostownik. I czy ten transformator 2x17V nada się do tych prostowników.
  • Poziom 14  
    viscount napisał:

    Link który podałeś u mnie nie działa.


    Już poprawiłem, bo zamiast linku dałem opis, a zamiast opisu link

    Ja jak na razie używałem mostów prostowniczych wiec zawsze jeden odczep wykorzystuje.
    Nie próbowałem robić np. 2 x 14,3 na dwóch diodach.

    Ale jak po diodach będziesz miał około 17V 100VA to masz około 5,88A
    17V 120VA dało by około 7A
    17V 150VA dało by około 8,82A
  • Pomocny dla użytkowników
    viscount napisał:

    Pomóżcie drodzy Eksperci z którego schematu będzie lepszy prostownik. I czy ten transformator 2x17V nada się do tych prostowników.

    Nada się jak najbardziej. Nie przejmuj się tymi dwoma woltami więcej, bo i tak przecież będziesz miał płynna regulację prądu i do tego amperomierz i nawet woltomierz (jak zamontujesz). Zbyt niskie napięcie może stanowić problem. Przykładowo mam trafo z UPS, gdzie napięcie na wyjściu ma zaledwie 12V. Też chciałbym zrobić z niego prostownik. To ja mam problem, a nie ty. :wink:

    Inny przykład prostego regulatora

    Prostownik z automatycznym wyłącznikiem na IRF 9540
  • Specjalista - urządzenia lampowe
    Użycie liniowego stabilizatora w prostowniku dla ładowania akumulatora - nie lepszy wybór! Problemy z odprowadzeniem ciepła od tranzistora - ( ow ) . Lepiej wykorzystać schemat w której rola regulującego elementu wykonuje tyrystor. Na zdjęciu wariant schematu z regulacją prądu ładowania. Dla takiego schematu transformator z wtórnym uzwojeniem 2х17-19V - optymalny wariant.Schemat można bez problemów modernizować - uzupełnić obronę od wstecznej biegunowej i zwarcia, a także ograniczeniem maksymalnego napięcia ładowania. Na PCB są ustalone radzieckie tranzystory KT361 (P - N - P) i KT315 (N - P - N) Prostownik z automatycznym wyłącznikiem na IRF 9540 Prostownik z automatycznym wyłącznikiem na IRF 9540 Prostownik z automatycznym wyłącznikiem na IRF 9540 Prostownik z automatycznym wyłącznikiem na IRF 9540 Prostownik z automatycznym wyłącznikiem na IRF 9540
  • Poziom 14  
    aksakal napisał:
    Użycie liniowego stabilizatora w prostowniku dla ładowania akumulatora - nie lepszy wybór! Problemy z odprowadzeniem ciepła od tranzistora - ( ow ) . Lepiej wykorzystać schemat w której rola regulującego elementu wykonuje tyrystor. Na zdjęciu wariant schematu z regulacją prądu ładowania. Dla takiego schematu transformator z wtórnym uzwojeniem 2х17-19V - optymalny wariant.Schemat można bez problemów modernizować - uzupełnić obronę od wstecznej biegunowej i zwarcia, a także ograniczeniem maksymalnego napięcia ładowania.


    Ale to tylko regulacja pradu bez automatycznego wyłączenia ładowania, a taką autor tematu chciał.
    W tym co zaproponowałem jest Tyrystor.

    co do 17V czy 19V trafa to wtedy tylko dobór potencjometru lub potencjometr + opornik aby regulacja potencjometrem było w pełnym zakresie potencjometru od zera do max a nie że max mamy w połowie obrotu potencjometru.
  • Pomocny dla użytkowników
    Kolejna wersja regulacji prądu ładowania.

    Prostownik z automatycznym wyłącznikiem na IRF 9540
  • Specjalista elektronik
    Proponuję wybrać taki układ, który będzie odporny na odwrotne podłączenie akumulatora - wcześniej, czy później to się zdarzy i lepiej, żeby układ to "przeżył". Poza tym, prostownik powinien wykrywać pełne naładowanie akumulatora i zatrzymywać ładowanie. W #6 dałem link do tematu z takim prostownikiem.
  • Specjalista - urządzenia lampowe
    Kolego, Rafael22! Czytaj uważnie posty ! Napisałem, że schemat z regulacją prądu, lecz jej można uzupełnić schematem obrony i ograniczenia napięcia.
    Nic nie wymyślaj względem zamiany elementów! Schemat funkcjonuje przy wejściowym napięciu 17-24V . Przy napięciu 19-21V rezystor R3 - 150Om zamienić na 180Om, a przy 21-24V - 220Om. Ten schemat wykorzystuje się i w prostowniku dla akumulatorów 24V .W tym wypadku nominał rezystora R3 - 300-330Om.
  • Pomocny dla użytkowników
    Wersja z automatycznym odłączeniem akumulatora po naładowaniu.

    Prostownik z automatycznym wyłącznikiem na IRF 9540

    Inny wariant.

    Prostownik z automatycznym wyłącznikiem na IRF 9540
  • Poziom 14  
    _jta_ napisał:
    Proponuję wybrać taki układ, który będzie odporny na odwrotne podłączenie akumulatora - wcześniej, czy później to się zdarzy i lepiej, żeby układ to "przeżył". Poza tym, prostownik powinien wykrywać pełne naładowanie akumulatora i zatrzymywać ładowanie. W #6 dałem link do tematu z takim prostownikiem.

    Zgadzam się. W linku co zaproponowałem jest układ automatycznego wyłączenia JózefaG + regulator.

    Prostownik z automatycznym wyłącznikiem na IRF 9540
    Jak widać dodałem buzer, aby było słychać, że odwrotnie podłączone aku
    Prostownik z automatycznym wyłącznikiem na IRF 9540

    aksakal napisał:
    Kolego, Rafael22! Czytaj uważnie posty ! Napisałem, że schemat z regulacją prądu, lecz jej można uzupełnić schematem obrony i ograniczenia napięcia.
    napisałem do tego schamatu co dałeś, a że można sobie dodać to inna sprawa. Skąd autor tematu i inni mają wiedzieć co i gdzie mają dodać ? Spokojnie bez nerwów.

    aksakal napisał:
    Nic nie wymyślaj względem zamiany elementów! Schemat funkcjonuje przy wejściowym napięciu 17-24V . Przy napięciu 19-21V rezystor R3 - 150Om zamienić na 180Om, a przy 21-24V - 220Om. Ten schemat wykorzystuje się i w prostowniku dla akumulatorów 24V .W tym wypadku nominał rezystora R3 - 300-330Om.
    Ja miałem akurat na myśli ten regulator co ja mam. Nie sprecyzowałem moja wina. U mnie zmienia się potencjometr u ciebie opornik, czyli w obu się jakiś rezystor zmiena :)
  • Pomocny dla użytkowników
    Tu jeszcze niemal to samo, też kiedyś zamieszczone przez Aksakala.

    Prostownik z automatycznym wyłącznikiem na IRF 9540
  • Poziom 8  
    Dziękuje wszystkim za odpowiedzi. Dyskusja odbiegła troszkę od konkretów. Dlatego jeszcze raz proszę o odpowiedz który schemat jest lepszy:
    -na IRF 9540
    -na L200C
    Który Wy byście wybrali?
    Nie wrzucajmy już nowych schematów. Chce wybrać miedzy tymi dwoma.
    Jeszcze raz wstawiam oba schematy.
  • Specjalista - urządzenia lampowe
    Obecnie ten schemat modernizuję . W schemacie kontroli napięcia będzie przewidziany histereza. Jutro zacznę testowanie.

    Dodano po 1 [minuty]:

    Lepiej schemat z użyciem IRF9540.