Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

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

Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-)

Kuniarz 28 Jan 2022 16:27 11763 101
Ochrona Domu
  • Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-)
    Dzień dobry Państwu!

    Zapewne większość z Was kojarzy stary jak świat projekt zasilacza warsztatowego 0-30 V z ograniczeniem prądowym do 3 A publikowany przez Electronics Labs.
    Tak naprawdę projekt jest jeszcze starszy, bo pochodzi z amerykańskiego czasopisma dla elektroników z lat bodajże osiemdziesiątych.

    Doszukałem się, że prawie... 15 lat temu na forum Elektroda publikowałem swoją pierwszą "poważną" konstrukcję, jaką był ten właśnie zasilacz : https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic832042.html

    Ostatnio za namową jednego z kolegów z forum postanowiłem odgrzać temat, trochę go modyfikując.
    Powstał więc nowy schemat w EAGLE, co się dało, to zastosowałem w montażu powierzchniowym, zaprojektowałem też płytkę na nowo.

    Starałem się zrobić konstrukcję bardziej kompaktową, umieściłem więc na płycie drukowanej radiator do tranzystora mocy, potencjometry i diodę LED.

    Płytka jest w wersji "beta", już widzę kilka rzeczy, które chciałbym w przyszłości poprawić.

    Sam zasilacz zbudowałem z komponentów dostępnych w TME, zastosowałem popularny mierniczek prądu i napięcia.

    Front i tył to zalaminowany wydruk z laserówki.

    Myślę, że wyszło to całkiem przyjemnie dla oka, a sam zasilacz uzupełni niejeden warsztacik.

    Oczywiście z uwagi na mały radiator nie ma mowy o katowaniu tego zasilacza 3 A - należałoby wynieść mostek i tranzystor na większy radiator, może nawet dodać wentylator.

    Projekt publikuję jako bazę do dyskusji - liczę na konstruktywną krytykę i lawinę pochwał. ;-)

    Zachęcam do polubienia mojego profilu na fejsbuniu - "pracownia kuna.pl"

    Mam nagrane filmy z całego procesu budowy zasilacza - jak tylko to zmontuję to opublikuję link.

    Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-) Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-) Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-) Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-) Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-) Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-) Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-) Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-) Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-)

    Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-) Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-) Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-) Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-)

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    Kuniarz
    Moderator of Designing
    Offline 
    Has specialization in: mechatronika, avr bascom, avr c
    Kuniarz wrote 4019 posts with rating 536, helped 333 times. Live in city Poznań. Been with us since 2004 year.
  • Ochrona Domu
  • #2
    vodiczka
    Level 43  
    Czy mógłbyś uruchomić krótkoseryjną produkcję na zamówienia forumowiczów :?:
    Kuniarz wrote:
    Oczywiście z uwagi na mały radiator nie ma mowy o katowaniu tego zasilacza 3A - należałoby wynieść mostek i tranzystor na większy radiator, może nawet dodać wentylator.
    Ile twoim zdaniem wytrzyma w takim stanie jak jest?
    Kuniarz wrote:
    zastosowałem popularny mierniczek prądu i napięcia.
    Jaka jest jego dokładność? Czy robiłeś porównanie z miernikiem, niekoniecznie laboratoryjnym?
  • Ochrona Domu
  • #3
    pier
    Level 23  
    Mam zasilacz o tej konstrukcji już od lat. Ostatnimi dniami uruchamiałem monitorek crt z jego pomocą i mocno się rozczarowałem.
    Zasilacz strasznie sieje gdy podkręcimy mu ograniczenie prądowe w górę. Trochę czasu straciłem nim się gapnąłem że to zasilacz mi bruździ.
    Mój zasilacz jest dokładnie na tej samej pcb jak twój stary. Nie wiem dlaczego ma taką przypadłość, kiedyś coś tam poprawiałem, wymieniałem kondensatory ale nic to nie dało.
  • #4
    Kuniarz
    Moderator of Designing
    @vodiczka :

    - tak, myślę o jakimś drobnym biznesie - chciałem zrobić zestawy : same płytki / płytki + elementy / płytki + elementy + trafo + obudowa + akcesoria. Póki co mam wystawione na Allegro pozostałe parę płytek.

    - ile wytrzyma to powiem na dniach, będę robił testy.

    - robiłem porównanie z multimetrem i wygląda to całkiem obiecująco, różnice rzędu 0,1 V

    Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-)
  • #5
    vodiczka
    Level 43  
    Zestawy do samodzielnego montażu (w rozsądnej cenie) mogłyby trafić do sklepu elektrody.
  • #6
    szeryf3
    Level 25  
    Projekt fajny i przydatny prawie u każdego z nas.
    Sam by go łyknoł.
    @kuniarz zobacz ilu masz chętnych na ten projekt.
  • #7
    PablitoX
    Level 10  
    Estetyczne, minimalistyczne wykonanie, przewody pospinane. Umiejscowienie tranzystora dobrze byłoby przenieść na kraniec płytki, wtedy można dodać dobre chłodzenie (bez tego, jak sam pisałeś, nie ma mowy o 3A), ewentualnie odsunąć od kondensatorów (choć wtedy PCB straci na zwartości i estetyce, no ale coś za coś).
  • #8
    Recoil83
    Level 17  
    Świetne wykonanie, też popełniłem ten projekt z 12 lat temu, potem plany mi pokrzyżowano i musiałem skończyć z elektroniką, ale mój warsztat spakowany w kartonach czeka na lepsze czasy, aż w końcu będę mieć miejsce żeby wypakować sprzęt.
    Moja wersja ma błąd na panelu przednim zamiast current to się pomyliłem z ampers :)

    Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-)IMGP01..JPG Download (2.97 MB)
  • #9
    LightOfWinter
    Level 33  
    Witam

    Konstrukcja mi się podoba. Czysto schludnie, jest porządek w przewodach.
    Wygląd też jest bardzo dopracowany.
    Jeśli chodzi o sugestie moim zdaniem korzystne było by gdyby taki zasilacz upchnąć w mniejszą obudowę.
    Mniejszą mam na myśli taką bardziej podobną to sprzętu fabrycznego.
    Jako kwestie rozwojową można by dodać choćby logowanie aktualnych wskazań i poboru mocy lub/i sterowanie po USB/ RS232 .
  • #10
    hetm4n
    Level 20  
    Sprawdź jak długo wytrzymuje na max poborze prądu przy np 5V , Kiedyś kupiłem kit od chińczyka, tranzystor szybko padł, potem wymieniłem na 2n3055 bodajże, też mi padł. Natomiast w 1 mojej konstrukcji tego zasilacza mam 2pary tych 2n3055 i bez problemu wytrzymuje w tej konfiguracji 4A przy 5V. Jezeli twoj wytrzyma takie katowanie to też biorę płytkę od ciebie :)
  • #11
    eurotips
    Level 38  
    Tu chyba trochę nie w tą stronę wszystko poszło,
    bo po pierwsze po co komu estetyka skoro to nie jest samodzielne urządzenie tylko kit który pakuje się do obudowy a chłodzenie tranzystora pozostawia się na pastwę losu pakując centralnie na pcb. Po drugie, po cholerę to miniaturyzować skoro o gabarycie obudowy decydują wymiary trafa a nie samej płytki.
    Po trzecie po co komu sama płytka na aukcji (z wysyłką) w cenie 2 kompletnych zestawów od chińczyka ? Po czwarte jak wprowadziłeś modyfikacje to pochwal się zmodyfikowanym schematem a nie tylko dla tych co kupią pcb. Po piąte, takie rozmieszczenie gałek potencjometrów i gniazd bananowych razi w oczy i wygląda bardzo nieprofesjonalnie.
    To póki co tyle tak żeby się nie czepiać za bardzo...
  • #13
    Kuniarz
    Moderator of Designing
    Dziękuję wszystkim za miłe słowa i komentarze. Postaram się rzeczowo odpowiedzieć na wszelkie pytania.

    @szeryf3
    dopracuję dokumentację i postaram się skompletować zestawy do montażu, dam znać.

    @recoil83
    Ładny ten Twój zasilacz. Jak widać, konstrukcje z tego projektu są nieśmiertelne ;-)

    @lightofwinter
    Ta obudowa naprawdę jest mała ;-) około 20cm x 20 cm i wysokość 8 cm. Jak widać po wnętrzu, można by zaoszczędzić raptem parę cm, ale to obudowa uniwersalna, takie ma wymiary i kropka.
    Logowanie aktualnych wskazań można dodać przez zbudowanie oddzielnego panelu wyświetlaczy, jest na to jakiś pomysł, może kiedyś. Gorzej ze sterowaniem po USB/RS - sama komunikacja to nie problem, ale sam zasilacz jest analogowy i wzbogacenie go o cyfrowe sterowanie może być karkołomne

    @hetm4n
    Będę na dniach robił próby pod różnymi obciążeniami, sam jestem ciekaw jak zachowa się w boju. Będę meldował z pola walki ;-)

    @eurotips
    1. to nie jest kit, płytkę projektowałem sam, wykonali Chińczycy (takie czasy...), zmontowałem i uruchamiałem sam, coś tu chyba nie w tą stronę poszło Twoje rozumowanie ;-)
    2. po to miniaturyzować, że mamy XXI wiek, chronimy naszą ledwo żywą planetę, małe jest piękne. Pierwotna płytka była przesadnie wielka. Można np. zbudować zasilacz dwukanałowy zachowując małe gabaryty urządzenia
    3. do współczesnej ekonomii każdy musi dorosnąć, czego i Tobie życzę. Z chińczykami nie konkuruje się ceną.
    4. schemat i projekt płytki zostanie opublikowany, jak testy wypadną pomyślnie i wprowadzę jeszcze kilka modyfikacji.
    5. rozmieszczenie gałek i zacisków jest proporcjonalne i dopasowane do możliwości jakie daje obudowa. Chętnie rzucę okiem na Twoją propozycję profesjonalnego rozmieszczenia, śmiało.

    @kajox
    Będę to testował w porównaniu z w miarę dobrym multimetrem. Poinformuję o wynikach.
  • #14
    KSI AUDIO
    Level 10  
    Elegancko wykonany, powiedz mi czym wycinałeś dziury w tym tworzywie ?
  • #15
    Kuniarz
    Moderator of Designing
    Dziękuję ;-)

    Otwory prostokątne wycinałem "lidlowym dremelem" z tarczką taką do cięcia, okrągłe wiertarką. Poprawki nożykiem do tapet. Całość procesu budowy mam sfilmowane, jak tylko poskładam to w całość to wrzucę na YT.
  • #16
    Slawek K.
    Level 35  
    Podzielam większość uwag kolegi @eurotips , choć nie wszystkie.
    Można się obrażać na krytykę, co nie zmienia faktu, że płytka jest źle zaprojektowana, a dokładnie rozmieszczenie elementów, wszystko co się grzeje powinno być przy krawędzi aby można było zamontować do radiatora, a na pewno z dala od kondensatorów i nie pośrodku płytki. Każdy kto budował zasilacz wg tego schematu ten wie, że to jest praktycznie piekarnik. Sam go zbudowałem i użyłem może kilka razy, teraz leży gdzieś rzucony w gratach bo nie za bardzo nadaje się do moich potrzeb, jest zbyt toporny w działaniu (w zasadzie ograniczenie prądowe to loteria) i nie można być pewnym, że się nie upali elektroniki.

    Pozdr
  • #17
    yogi009
    Level 43  
    Popieram użycie elementów SMD, popieram też każdą polską myśl techniczną. Szkoda, że produkcję wykonał Chinol, wiem że jest taniej, ale w ten sposób nie wspieramy naszych ludzi.
  • #18
    fred114
    Level 12  
    Mam takie małe pytanko >Jak rozwiązał Kolega problem z uszkadzaniem tranzystora wyjściowego przy przypadkowym zwarciu.Pytam dlatego że robiłem juz ten zasilacz i niestety nawet przy użyciu tranzystora KD503 przy chwilowym zwarciu i potencjometrze regulacji prądu ustawionym na 50% tranzystory wylatywały.Może jakaś modyfikacja schematu zaradza tej kwesti ?
  • #19
    paciek74
    Level 12  
    Wszystko ładnie, działa bo nie może nie działać. Jednak muszę zwrócić uwagę na bardzo niefortunne umieszczenie radiatora w stosunku do nie lubiących temperatur kondensatorów elektrolitycznych.
  • #20
    vodiczka
    Level 43  
    paciek74 wrote:
    Jednak muszę zwrócić uwagę na bardzo niefortunne umieszczenie radiatora w stosunku do nie lubiących temperatur kondensatorów elektrolitycznych.
    Niefortunne byłoby gdy kondensatory były umieszczone nad radiatorem a nie obok.
  • #21
    Grendel
    Level 21  
    Kuniarz wrote:
    Oczywiście z uwagi na mały radiator nie ma mowy o katowaniu tego zasilacza 3A


    To bardzo skromnie powiedziane. Gdybym chciał go katować prądem 3 A przy napięciu wyjściowym 1 V (może rzadko potrzebne, ale niewykluczone)
    musiałbym liczyć się z odprowadzaniem mocy strat rzędu 90 W przy 3 W mocy użytecznej, a ten radiatorek bezpiecznie odprowadzi długotrwale moc
    strat ok. 5 W, więc w takim układzie mógłbym go katować jedynie prądem o wartości co najwyżej ok. 167 mA. Biorąc pod uwagę powyższe, każdy
    regulowany zasilacz liniowy od zawsze wyposażam w transformator z kilkoma odczepami, które są przełączane w zależności od napięcia wyjściowego.
    Takie rozwiązanie wielokrotnie obniża mi straty, choć i tak wszystko się grzeje.
    Ale wykonanie schludne :)
    Pozdrawiam
  • #22
    zgierzman
    Level 30  
    Kuniarz wrote:
    co się dało to zastosowałem SMD


    To stwierdzenie to gruba przesada i nie jest zgodne z prawdą. Wzmacniacze operacyjne mogłeś dać SMD, potencjometr, diodę, ten mały elektrolit też... Nawet ten tranzystor w blaszanej puszce mogłeś zamienić na jakiś SMD...
  • #23
    vodiczka
    Level 43  
    Grendel wrote:
    Biorąc pod uwagę powyższe, każdy regulowany zasilacz liniowy od zawsze wyposażam w transformator z kilkoma odczepami, które są przełączane w zależności od napięcia wyjściowego.

    Odczepy mniej więcej co 8-10V (przy założeniu max. prądu 3A) czy gęściej?
  • #24
    Grendel
    Level 21  
    vodiczka wrote:
    Odczepy mniej więcej co 8-10V (przy założeniu max. prądu 3A) czy gęściej?


    Przy użyciu transformatora 100 VA stosowałem odczepy: pierwszy 10 V, kolejne po 6 V aż do 28 V. Progi przełączania
    dobierałem pomiarowo, aby przy maksymalnym obciążeniu uzyskać zapas napięcia przed stabilizacją powyżej 3 V.
  • #25
    elektryku5
    Level 39  
    A taki zabytek jak ZT-980-3M już w tamtych czasach miał sterowany mostek tyrystorowy, teraz można byłoby pójść z duchem czasu i zastosować przetwornicę wstępną.
  • #26
    Olkus
    Level 27  
    Ogólnie to plus za staranne wykonanie i ładną obudowę oraz użyte stosunkowo dobrej jakości elementy.
    Mam też kilka uwag:
    -kondensatory filtrujące są zbyt blisko radiatora oraz rezystora, który zapewne też jest nieco ciepły. Idealnie do tego pasuje określenie "odgrzewany kotlet", szkoda tylko, że tym kotletem są biedne elektrolity :(
    -źle zaprojektowana płytka. Radiator powinien być na brzegu by można zamontować dowolny.
    -układy scalone nie są w podstawkach, w razie uszkodzenia nie będzie można szybko dokonać wymiany.

    Gdyby poprawić te kilka niedoróbek byłoby wręcz idealnie :)

    Pozdrawiam,
    A.
  • #27
    eurotips
    Level 38  
    O przerobienie aż prosi się napięcie odniesienia, w oryginale na WO i diodzie Zenera, jakby TL431 do tej pory jeszcze nie wynaleziono. A już niezbędne jest przerobienie układu zabezpieczenia tranzystora mocy, teraz jest tak niefortunnie przekombinowane że nagminnie uszkadza TL sterujący tym tranzystorem, w oryginale to najlepiej nie montować go wcale.
    Nieporozumieniem jest też tak niski próg ograniczenia prądowego, zamiast rozszerzyć funkcjonalność powoduje wzbudzanie się układu i utratę stabilizacji prądu która często prowadzi to uszkodzenia tranzystora/tranzystorów mocy.
    No i jak koledzy wyżej zauważyli, skoro to ma być MK2022 to może pomyśleć nad dodaniem układu przełączania uzwojeń albo przetwornicę wstępną. Jest nad czym się zastanowić, sama pcb to pikuś a jak już to jakieś rozsądne wymiary np tak aby otwory w płytce pasowały pod wypustki na wkręty w obudowie bo integrowanie potencjometrów z pcb to zły pomysł, zwłaszcza jak mają jeszcze udźwignąć radiator tak jak teraz. Ponadto zabierają miejsce przy woltomierzu/amperomierzu a to najlepsze miejsce na zaciski wyjściowe a nie potencjometry. Piszę o tym bo czytam że wiele osób na podstawie takich projektów robią swoje kopie poprawiając autorów oryginału. Tutaj też pewnie ktoś to zrobi ale wiadomo, będzie to termotransfer bo wymiar przekroczy 10x10cm i darmowy Eagle nie zrobi gerberów dla chińczyka.
  • #28
    pawelr98
    Level 39  
    Grendel wrote:
    vodiczka wrote:
    Odczepy mniej więcej co 8-10V (przy założeniu max. prądu 3A) czy gęściej?


    Przy użyciu transformatora 100 VA stosowałem odczepy: pierwszy 10 V, kolejne po 6 V aż do 28 V. Progi przełączania
    dobierałem pomiarowo, aby przy maksymalnym obciążeniu uzyskać zapas napięcia przed stabilizacją powyżej 3 V.


    Aż tyle przekaźników kolega wstawił do swojego zasilacza?
    Czy ręczne przełączanie?

    Najprościej kupić transformator z dwoma uzwojeniami i zrobić zwykły podział na dwa zakresy.
    Albo jak ktoś chce taniej, jedno uzwojenie i podwajacz napięcia załączany przekaźnikiem.

    W swojej konstrukcji bazowanej na uA723 mam transformator 2x14V 300VA.
    Przełączanie w okolicy 14V na wyjściu.
    Przy ładowaniu akumulatora ołowiowego z auta przy prądzie 4A końcówka (2 x 2n3055) spokojnie wytrzymała, mimo pracy w tym drugim zakresie napięcia wejściowego przez wiele godzin.
    Dla tranzystorów dużej mocy na dużym radiatorze można przyjąć do 50-60W mocy strat maksymalnie na jeden tranzystor. Dla bezpieczeństwa lepiej około 35-40W.

    Jeszcze jednym "usprawnieniem" może być montaż radiatora na zewnątrz urządzenia. Mniej ciepła wewnątrz obudowy to mniejsze dryfty temperaturowe elementów i skuteczniejsza regulacja.
  • #29
    Grendel
    Level 21  
    pawelr98 wrote:
    Aż tyle przekaźników kolega wstawił do swojego zasilacza?
    Czy ręczne przełączanie?


    Cztery zakresy da się obsłużyć trzema przekaźnikami przełącznymi 1P, więc bardzo małymi, np tego typu:

    Zasilacz warsztatowy 0-30 V - odgrzewany kotlet zawsze dobrze smakuje ;-)

    (oczywiście niepotrzebne są w wersji złoconej)

    Przełączane są automatycznie w zależności od napięcia mierzonego na wyjściu - czyli nawet jeśli ustawi się 30 V,
    a obciążenie wymusi spadek do 5 V, czy nawet do 0 V, to zasilanie zostanie przełączone na pierwszy odczep.
    Stosowałem też wcześniej układ z uzwojeniem dzielonym na pół, ale w tym wypadku chodziło mi o zmniejszenie
    strat na tyle, by zmieścić zasilacz w mniejszych gabarytach - właśnie w takiej, jak w projekcie autora obudowie.
  • #30
    eurotips
    Level 38  
    Mając symetryczne uzwojenie wtórne warto zastanowić się nad łączeniem uzwojeń równolegle.
    Z drugiej strony to marnotrawstwo energii używać zasilacza liniowego do zasilania/ładowania prądem większym niż 1A.
    Przełaczanie uzwojeń na pewno obniży straty ale nie zastąpi konwertera DC/DC który kosztuje grosze jeśli mieścimy się w zakresie 32V i 6A. Większy prąd i większe napięcie wejściowe to logarytmiczny wzrost ceny takich konwerterów.