Jak zbudować zasilacz warsztatowy 15A z ograniczeniem prądu?

Question

Witam. Muszę na szybko zrobić zasilacz warsztatowy. Ma on działać wg zasady, że ustawiam mu ograniczenie, maksymalnego prądu i napięcia. Tzn jeśli prąd miał by być zbyt wysoki, to obniża napięcie, by ten prąd ustabilizować. Opcja A: wg jakiegoś schematu. Gdyby ktoś takowy znał i podrzucił,...

aksakal · Accepted Answer

Przy napięciu wejsc. 12V AC na wyjściu mostka z kondensatorem filtracyjnym napięcie DC wyniesie (12Vx1.41) -1.5 V = 15.4 V. Aby zmniejszyć straty na diodach z, około 1.5 V do mniej niż 1V, do mostka należy użyć diod Schottky ' ego.Ale takie maksymalne możliwe napięcie będzie przy minimalnych obciążeniach , wraz ze wzrostem prądu obciążenia napięcie zmniejszy się, a przy maksymalnym dla tego transformatora prądzie, ledwo przekroczy 12V.Ponadto, należy pamiętać i o stratach na elementach stabilizacji U.Takie napięcie nie jest wystarczające dla zasilacza, zdolnego do ładowania akumulatora.Jeśli pozwala okno rdzenia transformatora, zwiększ ilosc zwojów uzwojenia wtórnego do uzyskania napięcia, co najmniej 16-17V.Umożliwi to skonstruowanie stabilizowanego i regulowanego zasilacza o maksymalnym napięciu wyjściowym do 17-18V.Przedstawiam jeszcze 1 wariant schematu, pozwalający na minimalną różnicę między U wej.- Wwyj. Obwód ma ograniczenie prądu i regulację napięcia wyjściowego. Ograniczenie prądu przy zwarciu nie przekracza kilku mA.

jarek_lnx · Accepted Answer

R2 i R3 ustalają maksymalny prąd bazy Q2, ponieważ R3 jest mniejszy napięcie wyjściowe będzie miało wpływ na prąd bazy Q2, na zwarciu kiedy napięcie wyjściowe będzie 0V prąd bazy będzie znacznie mniejszy.

Prąd wyjściowy wynika z prądu bazy Q2 przemnożonego przez wzmocnienie Q2 i Q1

Ograniczenie prądowe z prądem spadającym przy spadku napięcia wyjściowego robi się po to żeby ograniczyć straty mocy na zwarciu, w zasilaczu o regulowanym napięciu może być niewygodne, można by to zrealizować inaczej, zamiast R3 wstawić źródło prądowe na tranzystorze PNP, wtedy prąd był by niezależny od napięcia wyjściowego, ale przy zwarciu źródło przestało by pracować i prąd zwarcia był by mniejszy.
Można też pozbyć się R3 i prąd regulować R2.

P.S. Są w internecie pełnosprawne schematy zasilaczy laboratoryjnych z regulacją napięcia i ograniczenia prądowego, regulowane od zera, ale nikomu się nie che szukać, kiedyś nawet zrobiłem przegląd rozwiązań konstrukcyjnych i zaprojektowałem własny, ale komu by się chciało szukać...

aksakal · Accepted Answer

Kolego, pinkin! Przepraszam za spóźnienie z odpowiedzią - po awarii w sieci elektrycznej nie miał dostępu do Internetu.

pinkin · Answer

podrzucam schemat, który jest w powyższym linku

Czytasz mi w myślach kolego. Dokładnie o to mi chodziło. Trochę podobny do mojego schematu, tylko zamiast lm317 jest tranzystor bipolarny, a zamiast opampa tranzystor bipolarny. Do tego zamiast tranzystora q2 jest rezystor. Układ ma większą sprawność, mniejszą awaryjność i jest tańszy. Dzięki

aksakal · Answer

Jeśli chcesz uzyskać maksymalny prąd 15A, musisz użyć w roli T1 (2N3055) co najmniej 3 tych tranzystorów, połączonych równolegle z rezystorem w emiterze każdego tranzystora, . Strata mocy na tranzystorze zależy od prądu i różnicy napięć wejściowych i wyjściowych. Przy U wejściowym 25 V, U wyjściowym 14 V i prądzie obciążenia 15 A, strata mocy wynosi 165 W, Zaden radiator i wentylator nie pomogą - Pk 2N3055 = 117 W. Jeśli chcesz, aby zasilacz żył długo i szczęśliwie, i nie miałeś z tym problemu, lepiej, aby maksymalny prąd kolektora 1 tranzystora nie przekraczał 5A.

ceger · Answer

Autor pisze że ma trafo 12V więc skuteczne napięcie będzie w okolicach 16V. Napięcie ładowania aku kwasowych mniej więcej 14V co nie daje tak dużych strat. Gorzej jeśli pociągnie 5V i 15A!😱
Wówczas będzie sytuacja jak pisze kolega wyżej.

karolark · Answer

Tylko że autor chce przewinac trafo Przy niskim U wyjściowym i dużym I straty mocy za duże na 2N Innym pomysłem przy takim U przełączanie sekcji trafa

ceger · Answer

Ja zrozumiałem że nie przewinąć a dowinąć dodatkowe uzwojenie dla napięcia sterowania. Dodano po 1 [minuty]:W tym wypadku może pominąć dodatkowe uzwojenia

karolark · Answer

Tak żle to sformułowałem Aby ograniczyć moc strat w tranzystorach odłączyć dodatkowe uzwojenie

aksakal · Answer

Jak napisał autor, zamierza uzyskać U DC 25 V, co oznacza, że ​​napięcie prądu przemiennego na wejściu powinno wynosić co najmniej 19 V, biorąc pod uwagę utratę na diodach mostkowych, co najmniej, 1,5 V. (19 V x 1,41) - 1,5 = 25,3 V. Lecz praktyka pokazuje, że współczynnik 1,41 poprawny tylko przy minimalnym prądzie obciążenia. Przy zwiększeniu prądu znacznie zwiększa się spadek napięcia na diodach i zwłaszcza na oporze uzwojenia. Dużo że zależy od mocy transformatora i dla minimalizacji strat jej należy brać z 1,5-2-krotnym zapasem.

ceger · Answer

Ze schematu czytam 3-18V 15A z ograniczeniem. A 25V jako dodatkowe uzwojenie o obciążalności 1,5A do sterowania.

Dodano po 1 [minuty]:

Oczywiście tych 18V w żaden sposób nie wyciągnie z tego trafa

aksakal · Answer

Moim zdaniem, nie ma sensu zwiększać ilosc postów, lepiej poczekać na reakcje autora na już zamieszczone.

pinkin · Answer

Dziękuję za zainteresowanie tematem.
ceger znowu masz rację. Przepraszam, wogóle nie wiem skąd mi się wzięły te 18V.

To trafo toroidalne 200W 12V ac, jest tam jeszcze spore okienko. Mam diody prostownicze 1,3V, tranzystor mocy KD502 w radiatorze(Ptot 150W, Ic20A, h21E>15, Uce0,75V, Ube1,75V). Radiator obliczałem chyba na ok 40W, myślałem, żeby zwiększyć skuteczność chłodzenia używając wentylatora.

Początkowo to miał być zasilacz 12V 15A. Ale skoro łatwo można sterować napięciem wy, to pomyślałem, że też to zamontuję. Do tego będę potrzebował stabilizację prądu.

Przełączane sekcje trafa ma wg mnie duży sens, bo zwiększało by sprawność o ponad połowę. Kolejno przełączane uzwojenia na mostek, sterowane napięciem wy. Albo przetwornica. Niestety nie chcę ingerować w to trafo, żeby dorobić więcej wyprowadzeń. Tam jest chyba 5uzwojeń równoległych

pinkin · Answer

Na dany moment nie mam tyle drutu nawojowego, żeby dowinąć do 17V ac, przy 5A/mm^2. Trafo daje ok. 2.3V na 10Z.
Potrzebuję stabilizację prądu. Jeśli ustawię np. 0,5A, to przy zwarciu ma spaść napiecie do 0,?V, żeby utrzymać stałe 0,5A.

aksakal · Answer

W przedstawionym przeze mnie obwodzie wymiana rezystora R4 na rezystor kilkadziesiąt Ohm i połączony szeregowo potencjometr 470Ohm pozwoli regulację ograniczenia prądu .

pinkin · Answer

aksakal Twój schemat wygląda ciekawie, jednak nie potrafię zrozumieć sposobu jego działania. Przepisałem go do symulatora ewb i też mi zasadniczo nie chciał ruszyć. Mógłbyś pomóc go trochę wytłumaczyć? Czy ustawiony prąd bazuje na wzmocnieniu hfe? Nie potrafię zrozumieć układu z dz1 q4 r5

aksakal · Answer

PCB tego stabilizatora wyprodukowałem, jutro zamontuję i przetestuję.

jarek_lnx · Answer

#13 Poniżej 15V Q4 i Q3 oraz DZ1 nie będą przewodzić. To nie jest stabilizator 0-15V tylko >15V

aksakal · Answer

Kolego, jarek _ lnx! Dziękuje, że zwrócił uwagę na mój błąd. Poprawnie mówią - pośpieszysz, ludzi będziesz rozśmieszał.! Przy rysowaniu schematu pomylił się z nominałem DZ1 i w zamian 5.1V napisał 15V. Wyjściowe napięcie reguluje się w granicach U DZ1 - (Uwej - 0.6V). To zasilacz z regulacją wyjściowego napięcia, ograniczeniem prądu,jak i napisałem w post#13.

pinkin · Answer

aksakal, jak poprawiłeś schemat w #13, teraz jestem w stanie zrozumieć mniej więcej zasadę stabilizacji napięciowej. Ponawiam dalej moją prośbę, pytanie, o wytłumaczenie zasady działania ograniczenia prądowego w tym schemacie.

EDIT: Czy chodzi o dobór prądu na podstawie wzmocnienia hfe, czy bardziej o jakąś zależność napięciową?

aksakal · Answer

Kolego, pinkin! Bardzo trudno mi pisać długie teksty po polsku, jeśli nie masz problemu z rosyjskim to podam Ci linki do pierwotnych źródeł tego schematu.

pinkin · Answer

Super! Byłbym bardzo wdzięczny. Powinienem dać radę to odczytać.

pinkin · Answer

Dziękuję za zainteresowanie tematem.
Jeśli miałby to być schemat z rezystorem wyjściowym, np tym 100mOhm, na prąd miała by wpływ rezystancja temperaturowa, tego rezystora.
Natomiast, jeśli to miałby być schemat, w oparciu o ustawienia prądu, względem stopnia wzmocnienia, to z tego co pamiętam hfe rośnie, względem temperatury. W takim zasilaczu prawdopodobnie będzie się grzała nawet obudowa, więc rokuję zmianę hfe w wielu tranzystorach, po zmianie temperatury.

Przy zwarciu prąd musi być taki, jaki się ustawi. W przypadku wersji z rezystorem wyjściowym, trzeba chyba będzie jednak użyć wzmacniacza operacyjnego. Odłożone na rezystorze napięcie będzie za małe, żeby otworzyć złącze BE tranzystora. Szczególnie przy ustawionym niskim prądzie.

jarek_lnx, podesłałbyś jakiś schemat/schematy, o których pisałeś? Sam szukałem kilkukrotnie i nie potrafiłem znaleść, inaczej już bym taki wykonał.

jarek_lnx · Answer

Na razie tyle, nie mówie że to są projekty z układem wyjściowym na 15A, ale jak chciałeś w pierwszym poście projektować samemu całość to chyba dołożysz sobie tranzystorów bez problemu

aksakal · Answer

Labornetzteil 25V 15A

Jak zbudować zasilacz warsztatowy 15A z ograniczeniem prądu?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Post #26

Post #27

Podsumowanie tematu