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

Czy jest jakiś sposób na tak wysoki spadek napięcia?

16 Gru 2019 15:43 681 25
  • Poziom 11  
    Jest sobie taki dość prosty zasilacz na LM317, ale sprawdzałem też LM350.
    Na symulacji wygląda to ładnie - podaje obciążenie około 1,5A na wyjściu i mam ładne 12V. A życie skrzeczy, pod obciążeniem napięcie spada nawet do 10V, a to trochę za mało jak na moje potrzeby. Teoretycznie mógłbym ustawić np 14V i pod obciążeniem mieć 12V. Ale nie o to chodzi, bo nie podłącze już to tego zasilacza odbiorników o małej tolerancji w górę.
    Czy jest jakiś sensowny sposób na zasilacz na prostym stabilizatorze (LM317 LM350) żeby nie miał tak dużego spadku napięcia po obciążeniem?
    Czy jest jakiś sposób na tak wysoki spadek napięcia?
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
  • Poziom 39  
    Witam,
    podaj wiecej szczegolow na temat gotowego ukladu,
    jakie elementy, plytka, zasilacz (transfroamtor + filtry) itd.
    Jak bardzo sie rozni twoj uklad od symulowanego ?
    LM350 to "rozbudowana" wersja LM317.
    Uwzgledniles grzanie sie ukladu ? sapdek napiecia na samym LMxxx itd.
    Pozdrawiam
  • Poziom 33  
    Wydajnosc zrodla 18V jest wystarczajaca?
    Co sie dzieje gdy obciazenie podlaczysz bezposrednio do 18V?
    Co jest zrodlem tych 18V?
  • Poziom 11  
    Przed stabilizatorem transformator INDEL TSZZ18/005M na 12V, mocy 1,5A dalej mostek prostowniczy 10A (taki akurat mam) dalej 3x2200uF dalej widać na schemacie.
    Wieczorem pomierzę sobie spadki napięcia przed stabilizatorem. Generalnie nie muszę obciążać nawet tym 1,5A bo po podaniu nawet 2/3 czyli 1A też jest duży spadek napięcia, moim zdanie za duży. Podobnie zachowuje się zasilacz na 5V.
  • Poziom 33  
    Transformator jest za słaby (tylko 18VA) oraz ma za niskie napięcie wyjściowe.
  • Poziom 11  
    viayner napisał:
    LM350 to "rozbudowana" wersja LM317.

    Nie rozumiem
    viayner napisał:
    Uwzgledniles grzanie sie ukladu ? sapdek napiecia na samym LMxxx itd.

    Spadek jest od razu, układ nie zdąży się zagrzać.

    Dodano po 4 [minuty]:

    beatom napisał:
    Transformator jest za slaby ( tylko 18VA ) oraz ma za niskie napiecie wyjsciowe.

    18VA - czyli 1,5A przy 12V - tak podaje producent transformatora.
    Napięcie przed stabilizatorem pomierzę wieczorem jeszcze raz, ale chyba kiedyś sprawdzałem i było tam więcej niż 2V różnicy WE/WY.
  • Moderator Projektowanie
    Transformator zbyt małej mocy, zbyt niskie napięcie 12VAC, zbyt mały prąd.
    18V to masz na biegu jałowym (bez obciążenia), pod obciążeniem napięcie transformatora spada zbyt nisko.
    Dla Ustab=12V/1,5A potrzebujesz transformator 15VAC ("od biedy" - min. 14VAC), Iwy=1,5A x 1,6=2,4A, o mocy co najmniej 35VA.
  • Poziom 26  
    Zgodnie z danymi katalogowymi minimalna różnica napięcia między wejściem a wyjściem to chyba 2V. I to przy tętnieniach.
    Więc, jak wspomniał kolega trymer01 trafo jest za małe tak mocą jak i napięciem.
    Aby uzyskać stabilne 12V na wejściu musisz mieć 15V "w dołku" pod obciążeniem - ten wolt to rezerwa...
    Może poczytaj
    http://www.serwis-elektroniki.com.pl/wp-content/uploads/2017/01/17_01_30_b.pdf
    Jeżeli nie możesz zmienić transformatora, może zainteresuj się LDO? np LD1080
  • Moderator Projektowanie
    Andrzej42 napisał:
    Zgodnie z danymi katalogowymi minimalna różnica napięcia między wejściem a wyjściem to chyba 2V

    Nie "chyba", ale dla Iwy=1,5A (bo to zależy od prądu) to 2,5V: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/LM317-D.PDF - patrz Figure 10. I są to wartości typowe, może zdarzyć się egzemplarz, który wymaga Vdrop=3V.
    Andrzej42 napisał:
    Aby uzyskać stabilne 12V na wejściu musisz mieć 15V "w dołku" pod obciążeniem - ten wolt to rezerwa...

    Owszem - 15V, ale to nie wszystko.
    Dla Uwy=12VDC, na wejściu LM317 musi być co najmniej 12+3=15VDC - owszem - w "dołkach tętnień".
    Zakładając tętnienia 5% (to zależy od pojemności filtra) - czyli 0,75V - czyli potrzeba 15+0,75=15,75V.
    To odpowiada napięciu zmiennemu z transformatora 15,75/1,4=11,15VAC.
    Dodać należy spadek napięcia na diodach prostowniczych - zakładając że to mostek Graetz'a - należy przyjąć co najmniej 2x1V=2V.
    Razem to 11,25V+2V=13,25VAC.
    Uwzględniając spadek napięcia sieci (i spowodowanego nim spadku napięcia wtórnego) o 10%, potrzebujemy aby transformator dawał napięcie wtórne 13,25VAC/0,9=14,7VAC.
    Czyli transformator powinien dawać napięcie wtórne 15VAC - pod obciążeniem nominalnym. Na biegu jałowym (bez obciążenia albo z niewielkim obciążeniem samego stabilizatora) napięcie z transformatora będzie na pewno wyższe - np. 18VAC, co da na kondensatorach filtra (i na wejściu LM317) napięcie rzędu 25 - to wymaga aby kondensatory były na napięcie min.35V.
    Prąd:
    Charakter obciążenia transformatora przez taki zasilacz to obciążenie pojemnościowe, co oznacza, że prąd wyjściowy zasilacza Iwy musi być mniejszy od max prądu transformatora Iwt.
    Można przyjąć Iwy=Iwt ale wtedy transformator jest przeciążony i nie może to trwać długo, najwyżej kilka/naście minut.
    Jeśli zasilacz ma być obciążony ciągle (albo w czasie rzędu 1 godz. lub dłuższym), to (dla prostownika dwupołówkowego z filtrem pojemnościowym) max Iwy≦nom.Iwt/1,6 - czyli że prąd nominalny transformatora nom.Iwt musi być co najmniej 1,6 razy większy od prądu obciążenia zasilacza maxIwy.
  • Poziom 43  
    trymer01 napisał:
    Zakładając tętnienia 5% (to zależy od pojemności filtra) - czyli 0,75V - czyli potrzeba 15+0,75=15,75V.
    W tej chwili autor ma 6600uF co przy 1,5A daje 2Vpp tętnień, żeby mieć 0,75V musiał by dołożyć jeszcze 10000uF.

    17mF sporo jak na zasilacz 1,5A, można stosować mniejszą pojemność, ale wzrosną tętnienia, co wymaga to podniesienia napięcia z transformatora.
  • Moderator Projektowanie
    jarek_lnx napisał:
    17mF sporo jak na zasilacz 1,5A

    Obliczeniowo wystarczyłoby 16mF.
    jarek_lnx napisał:
    można stosować mniejszą pojemność, ale wzrosną tętnienia, co wymaga to podniesienia napięcia z transformatora.

    Nie chciałem straszyć :D - bo i tak dla Pwy=18W wyszedł transformator ok.35-40VA.
    Większe napięcie z transformatora to więcej ciepła, taniej i łatwiej jednak dodać pojemności.
  • Poziom 11  
    Na tak, widzę że raczej nic z tego nie będzie, bo ani nie zmieszczę tam większego transformatora, ani większej pojemności na wejściu. Generalnie pomiary potwierdziły wasze słowa. Przy obciążenie do 1A jest prawie ok, bo spadek jest jakieś 200-300mV, czyli akceptowalne. W okolicy 1,5A leci na łeb na szyję, przy chwilowym podaniu 1,8A, przed stabilizatorem było tylko 8V.
  • Poziom 43  
    dio napisał:
    Na tak, widzę że raczej nic z tego nie będzie, bo ani nie zmieszczę tam większego transformatora, ani większej pojemności na wejściu
    Za to możesz zmieścić, gotowy, fabryczny zasilacz impulsowy i zostanie ci sporo wolnego miejsca.
  • Poziom 11  
    jarek_lnx napisał:
    Za to możesz zmieścić, gotowy, fabryczny zasilacz impulsowy i zostanie ci sporo wolnego miejsca.

    No właśnie tego nie chcę, potrzebuje zasilacz tradycyjny z transformatorem - liniowy.

    Pytanie dodatkowe.
    Zakładając jak najlepszą jakość prądu z punktu widzenia zasilania urządzeń audio, brak miejsca w obudowie na większy transformator czy więcej kondensatorów, co będzie lepszym wyjściem?
    1. Transformator na większe napięcie ale trochę mniejszą moc i LM317 czy LM350
    2. Taki sam transformator i jakiś stabilizator LDO, np. LT1085

    Oczywiście dziękuje wszystkim za dotychczasowy udział w dyskusji.
  • Poziom 43  
    Proponuję sprawdzić, o ile podniesie się napięcie przed stabilizatorem, jeśli prostownik będzie na diodach Schottky'ego.
    Aby w pełni wykorzystać zalety tych diod, należy użyć diod o prądzie nominalnym >2A (korzystnie: 4 … 5A). Można też użyć diod podwójnych w obudowie TO220, lub innej - przewidzianej do montażu na radiatorze.
    Korzystne by było również zastąpienie stabilizatora scalonego - prostym stabilizatorem na 3 tranzystorach (schemat pochodzi z TV VELA-203):
    https://www.bing.com/images/search?view=detai...lacz&simid=608054943373263571&selectedIndex=1
    Ponadto: oferowane przeze mnie tranzystory germanowe P217W pracują przy napięciu jeszcze o 1/2 Volta niższym, niż tranzystory krzemowe - może warto pomyśleć o takim rozwiązaniu? W sumie zyskujesz 1V na prostowniku (Schottky!) i 0,5V na tranzystorze wykonawczym (Ge) ...
  • Moderator Projektowanie
    Przede wszystkim - jaki prąd potrzebujesz? - ciągły (w dłuższym czasie) a może zmienia się jego wartość ?- i jak?
    Szukaj transformatora - bo byłby potrzebny 13VAC - po wymiarach aby się zmieścił, 13VAC, jak największej mocy (prąd) - wtedy używając diod Schottky i odpowiedniego stabilizatora - da się to zrobić. Z zasilacza z transformatorem 20VA - 13VAC/1,5A można pobierać ciągły prąd 1A, chwilowo 1,5A.
    Stabilizator do zbudowania: MOSFET-P, dwa npn i dioda Zenera (ewent. TL431) - uzyskasz Vdrop<0,1V - nie znajdziesz takiego scalonego. Wada - brak zabezpieczeń. Jeśli będziesz zainteresowany - wkleję schemat.
    Obliczenia: 13VAC-10%=11,7VAC- Udiod=2x0,6V=10,5V co da 10,5 x 1,4=14,7VDC na we. stabilizatora - tętnienia (2V) =12,7VDC - i aby uzyskać pewne 12V ze stabilizatora musi on mieć Vdrop<0,5V, najlepiej właśnie ok. zera (<0,1V).
    Niestety, LT1083/4/5 przy Iwy=1,5A mają Vdrop ok. 1,2V, inne - podobnie.
  • Poziom 27  
    dio napisał:
    No właśnie tego nie chcę, potrzebuje zasilacz tradycyjny z transformatorem - liniowy.

    Potrzebujesz przetwornicy step down, daj ją pomiędzy kondensatory a stabilizator np:
    allegro.pl/oferta/modul-przetwornica-step-down-xl4015-5a-obnizajaca-8462790595
    ustaw nap wyjściowe z niej o 0,5V więcej niż minimum na lm-ie i wtedy będziesz miał nadal stabilizację liniową ale znacznie
    większy prąd do dyspozycji, jakby brakło to porada z diodami schotkiego jest też bardzo dobra.
  • Poziom 43  
    A czy układ wymaga 12V? może można obniżyć napięcie. Czasami tak jest że stabilizacja przydatna jest tylko w części pracującej z małymi sygnałami, a układ większej mocy można zasilić napięciem gorszej jakości.

    Straty w mostku można obniżyć jeszcze bardziej stosując cztery MOSFETy i układ diody idealnej (są specjalne scalaki do tego).

    Stabilizator o naprawdę małym spadku napięcia można również zbudować na tranzystorze MOSFET.
  • Poziom 11  
    trymer01 napisał:
    Jeśli będziesz zainteresowany - wkleję schemat.

    Proszę o schemat.
    Janusz_kk napisał:
    Potrzebujesz przetwornicy step down, daj ją pomiędzy kondensatory a stabilizator np:

    Ciekawy pomysł, a nie stracę przez tą przetwornice zalet zasilacza liniowego w kontekście audio? Cy ta przetwornica jest stabilna, nie rozreguluje się po 1/2 roku, nie mam zaufania do tych małych potencjometrów, zdarzała mi się samoczynna zmiana rezystancji na ślizgaczu.
    jarek_lnx napisał:
    A czy układ wymaga 12V? może można obniżyć napięcie.

    To ma być w miarę uniwersalny zasilacz do zasilania np dac-a, ale nie tylko. Bedę też robił zasilacz na 5V do innego urządzenia związanego z audio. Generalnie potrzebuje max ile się da stabilnego zasilania a min. 1A. A przy 5V nawet stabilne 2A.
    Na tą chwilę zdecyduje się na pomysł z mostkiem na diodach Schottky'ego, czy takie diody mogą być?
    MBR20100CT - 2 sztuki załatwią mi cały mostek.
  • Poziom 27  
    dio napisał:
    Ciekawy pomysł, a nie stracę przez tą przetwornice zalet zasilacza liniowego w kontekście audio?

    Nie, bo go będziesz miał :) przetwornicę dajesz między kondensator mostka a stabilizator liniowy, dajesz zapasu pół volta
    czyli dla 12V ustawiasz na niej 14,5 - 15V.

    dio napisał:
    Cy ta przetwornica jest stabilna, nie rozreguluje się po 1/2 roku, nie mam zaufania do tych małych potencjometrów, zdarzała mi się samoczynna zmiana rezystancji na ślizgaczu.

    Tam są potencjometry 10-cio obrotowe, na pewno lepsze od zwykłych, ale będziesz miał jeszcze liniowy stabilizator i to on da Ci
    końcową stabilność.
  • Moderator Projektowanie
    dio napisał:
    MBR20100CT - 2 sztuki załatwią mi cały mostek.

    Nie załatwią bo on jest wsp. katoda - potrzebujesz WK+WA.
    Schemat:
    Czy jest jakiś sposób na tak wysoki spadek napięcia?
    Projektowany na Iwy=1A, ale prąd wy. jest ograniczony tylko mocą strat na tranzystorze i z AOI4185 (jest w TME) bez problemu uzyskasz 2A z niewielkim radiatorem.
    Stabilizator dla Uwe>12,02V daje Uwy=12V, dla Uwe<12,02 daje Uwy=Uwe-Vdrop, gdzie Vdrop=Iwy x Rdson - mówiąc inaczej albo stabilizuje 12V albo przenosi Uwe na Uwy ze spadkiem napięcia Vdrop.
    Oczywiście Ty nie możesz ustawić Uwe= np.12,5V - musisz mieć Uwe=>12V +Vdrop w "dołkach" tętnień.
    Np. zasilając to z przetwornicy wystarczy ustawić jej Uwy=12,5V bo przetwornica da niewielkie tętnienia rzędu 0,1V.
    Niestety, użycie przetwornicy jest nieco ryzykowne, zakłócenia mogą nieść się nie tylko po zasilaniu ale i powietrzem. Jeśli już, to ja próbowałbym przetwornicę o f= ok.30-100kHz. Poza tym przetwornica ma swoją sprawność rzędu 80-90% czyli wnosi ok. 15% strat - trzeba by to dobrze policzyć czy przetwornica się tu opłaca (energetycznie - pomijając już koszty).
    Jak pisałem wyżej wystarczy transformator 20VA/13VAC/1,5A - otrzymasz 12VDC stabilizowane Iwy=1A ciągłe, albo 1,5A chwilowe.
    Zasilając przetwornicę też z transformatora 20VA i ustawiając jej Uwy=12,5V (do zasilania stabilizatora) dostaniesz ze stabilizatora 12V/0,9A ciągłego albo 1,35A chwilowego obciążenia.
    Widać, że przetwornica tu nie ma sensu w takim użyciu, wąskim gardłem jest moc transformatora a przetwornica po drodze jeszcze tę moc zmniejsza.
  • Poziom 11  
    Bardzo ciekawy schemat, jak wygląda bezpieczeństwo tego układu? co się stanie po przypadkowym zwarciu wyjścia?
    Jak wyglądałby schemat gdybym chciał go zastosować do zasilacza 12V ale mocy min. 3A do 5A? oraz do zasilacza 5V mocy 5A. Oczywiście to już z innymi transformatorami - toroidalnymi.
  • Specjalista elektronik
    To można zrobić na 2 tranzystorach bipolarnych i diodzie Zenera, ale spadek napięcia będzie większy - zobacz https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3640202.html - kiedyś zrobiłem podobny układ z zabezpieczeniem przed zwarciem/przeciążeniem. Ten układ powinien uzyskać odporność na zwarcie (ale nie przeciążenie), jeśli dodasz diodę między bazą Q2, a wyjściem. Odporność na przeciążenie wymaga opornika pomiarowego, a więc dodatkowego spadku napięcia np. o 0,2V.

    U mnie idea była taka: wzorzec napięcia (dioda Zenera), jak w układzie z #21; Q1 bipolarny PNP, zamiast Q3 2 diody szeregowo; dioda szeregowo z R7 i opornik między emiterem Q1, a R7 i wejściem. Ta kombinacja z diodą i opornikiem działała jak Q1 o mniejszym (i określonym) wzmocnieniu - dzięki temu ograniczenie prądu Q2 dawało ograniczenie prądu na wyjściu. Ładny efekt dało zasilenie tym żaróweczki od latarki - był soft-start, i to bardzo soft.
  • Poziom 43  
    dio napisał:
    To ma być w miarę uniwersalny zasilacz do zasilania np dac-a, ale nie tylko. Bedę też robił zasilacz na 5V do innego urządzenia związanego z audio. Generalnie potrzebuje max ile się da stabilnego zasilania a min. 1A. A przy 5V nawet stabilne 2A.
    Te wymagania są trudne do spełnienia, bo są niespójne. Jeśli robisz uniwersalny, zasilacz to jak może ci się nie zmieścić transformator? Dobierasz obudowę taką żeby się zmieściło. Jeśli robisz zasilacz do wbudowania w urządzeniu, to nie musi sie zmieścić, ale nie musi być z zapasem.
    Urządzenia małosygnałowe audio nie potrzebują takich mocy, nawet był by to kłopot wytracić 12W na płytce DAC-a potrzeba by radiatora, albo wymuszonego chłodzenia (takich urządzeń jeszcze nie widziałem), no chyba że za urządzanie audio uważasz komputer w rodzaju RPi z którego wychodzi sygnał audio :) Ale to jest cyfrówka, na której jest tyle źródeł zakłóceń i przetwornic, że zasilanie impulsowe wiele tu nie zaszkodzi.

    W konstruowaniu zawsze godzimy się na jakieś kompromisy* nie ma nic za darmo, zasilacze o niskim spadku napięcia pracują w układzie WE lub WS, przez co mają gorsze parametry dynamiczne, gorsze tłumienie tętnień. Zabezpieczenie przed zwarciem wymaga albo zwiększenia spadku napięcia o spadek na rezystorze i rozbudowania układu, albo tranzystora bipolarnego na wyjściu i rozbudowy ukłądu, albo zastosowania tranzystora z zapasem i bezpiecznika.

    *dlatego im bardziej uniwersalne urządzenie, tym gorsza jakość.
  • Moderator Projektowanie
    dio napisał:
    Bardzo ciekawy schemat, jak wygląda bezpieczeństwo tego układu? co się stanie po przypadkowym zwarciu wyjścia?

    Jeśli tylko sam zasilacz (dający zasilanie stabilizatora) będzie miał wystarczającą wydajność prądową - to coś się spali, najprędzej MOSFET.
    jarek_lnx napisał:
    Zabezpieczenie przed zwarciem wymaga albo zwiększenia spadku napięcia o spadek na rezystorze i rozbudowania układu, albo zastosowania tranzystora z zapasem i bezpiecznika.

    Ten ostatni sposób (bezpiecznik) jest prymitywny ale najprostszy i jeśli MOSFET będzie wystarczająco mocny - będzie OK.
    Można zastosować klasyczny układ ograniczenia prądu - opornik R=0,6V/Iogr wstawiony w źródło MOSFET-a (między źródło i R7) i sterowany z niego np. BC557 zwierający bramkę z pkt. +Uwe, można wymyślić układ "foldback".

    Sam układ powstał nie jako klasyczny stabilizator, ale jako układ który zabezpiecza przed wzrostem napięcia ponad ustaloną wartość (tu 12V), a przy niższych napięciach miał on przekazywać Uwe na wyjście (z jak najmniejszym spadkiem napięcia - rzędu 10-20mV). Taki ogranicznik napięcia zasilania.
    Co nie oznacza, że nie może pracować jako klasyczny stabilizator, mając tę zaletę że ma on maleńką wartość Vdrop zależną tylko od Rdson MOSFET-a.

    Układ 5V:
    Czy jest jakiś sposób na tak wysoki spadek napięcia?
  • Specjalista elektronik
    trymer01 napisał:
    można wymyślić układ "foldback"

    Mój układ na 2 tranzystorach był 'foldback'... ;) Skrajnie prosty (jeśli nie liczyć sporej ilości diod), skuteczny i niezawodny.

    Ale ze względu na stosowanie oporników do ustawienia proporcjonalności prądu tranzystora i diody, oraz konieczność stosowania tranzystora bipolarnego musi mieć spadek napięcia około 0,5V.
    jarek_lnx napisał:
    W konstruowaniu zawsze godzimy się na jakieś kompromisy


    Poza tym przy regulowaniu napięcia wyjściowego - linia prąd/napięcie przy przeciążeniu pozostawałaby ta sama - pytanie, czy tak powinno być? Zwiększamy napięcie, rośnie dopuszczalny prąd.