[Rozwiązano] Jak dobrać transformator do regulowanych zasilaczy liniowych (+5V i +12V)?

Witam.

Jestem entuzjastą HiFi. Jakiś czas temu zbudowałem transport plików muzycznych w swoim systemie audio. Chciałbym go odpowiednio zasilić, w związku z tym powstał pomysł zbudowania zasilaczy liniowych, którymi zasilę dwa urządzenia. Pierwsze pracuje pod napięciem 5V (1.5A), natomiast drugie pod napięciem 12V (min 1.0A).
Zamówiłem w tym celu dwa zasilacze:
1. do zasilenia urządzenia pracującego pod napięciem 5V, oraz
2. do zasilenia urządzenia pracującego pod napięciem 12V.

Problem obecnie tkwi w doborze transformatora do tychże zasilaczy. Co prawda zamówiłem transformator 50VA 8V 6,2A do 1. zasilacza, oraz 50VA 12V 4A do 2. zasilacza, ale nie jestem przekonany co do wyboru.
Pierwsze pytanie - czy mógłbym na przykład zastosować dla obu zasilaczy jeden transformator 50VA z podwójnym uzwojeniem 2x12V? Czy w tym przypadku 1. zasilacz nie grzałby się za mocno prowadząc do szybszego zużycia?
Drugie pytanie - jeśli nie 2x12V, to czy transformatory 50VA 10V dla 1. zasilacza i 50VA 12V dla 2. zasilacza byłyby odpowiednie (mam tu na uwadze katalog innego producenta niż tego u którego zamówiłem już transformatory - nie oferuje transformatorów z napięciem wyjściowym mniejszym niż 10V)

Jestem w temacie kompletnie zielony. Z góry dziękuję za pomoc.

Napięcie AC gdy jest wyprostowane mostkiem gretza i odfiltrowane kondesatorem wzrasta. Mnoży się napięcie AC *1.41 i wychodzi nam teoretyczne napięcie DC. Moc strat stabilizatora liniowego to prąd pobierany ze stabilizatora * różnica napięcia wejściowego i wyjściowego.

8VAC * 1.41= 11.28 VDC
11.28V - 5V = 6.28V
6.28V * 1.5A = 9.42W

9.42W będzie zamienione w ciepło na stabilizatorze. Sporo tej mocy idzie w grzanie prawda?

Dziękuję bardzo za odpowiedź.

2konrafal1993 napisał:

9.42W będzie zamienione w ciepło na stabilizatorze. Sporo tej mocy idzie w grzanie prawda?

Fakt, sporo tego ciepła. W związku z tym, jak temu zaradzić? Breve oferuje także transformator 50VA 2x6V. Zgodnie z podanymi wyżej wyliczeniami dałoby to prawie dwa razy mniej strat na rzecz ciepła w porównaniu z transformatorem 50VA 8V. Rozumiem, że właśnie w takim kierunku powinienem pójść? Strona Toroidy.pl oferuje natomiast transformatory o minimalnym napięciu wyjściowym 10V Link.

Idąc tym tropem - dla zasilacza 12V mógłbym równie dobrze zastosować transformator 50VA 10V?

Mając na uwadze powyższe rozważania, gdybym uparł się przy zastosowaniu transformatora 50VA 2x10V na zasilaczu szeregowym 5V musiałbym założyć większy radiator (niż ten obecnie założony) celem odprowadzenia większej ilości ciepła, zgadza się? Czy to rozwiąże problem, czy mogą pojawić się jakieś komplikacje?

Kolejna kwestia, a mianowicie natężenie prądu. Czy faktycznie do prawidłowej pracy zasilaczy i transportu plików, mając na uwadze wymagane przez producenta natężenie prądu (przyjmijmy 2x1.5A dla obu urządzeń), potrzebuję transformatora 50VA? Czy mogę "bezpiecznie" podpiąć mniejszy transformator, na przykład 30VA, bądź 40VA?

Dla stabilizatorów liniowych serii 78** i 79** minimalna (!) różnica Uwe-Uwy to ok. 3V. Nie oznacza to jednak, że stosując nadwyżkę 3V pozbędziesz się w 100% tętnień, bo to z kolei zależne jest od pojemności kondensatora filtrującego po mostku. Dlatego też powinno się dobierać jego pojemność tak, by tętnienia przy maksymalnym prądzie nie przekraczały dolnej granicy napięcia wejściowego stabilizatora, albo zwiększyć napięcie z transformatora przy mniejszej wartości pojemności. Wybór należy do Ciebie. Nie wolno jednak zapominać o skrajnie niekorzystnych warunkach - np. o minimalnej wartości napięcia sieciowego.
A co do mocy trafa - mając już wszystkie powyżej podane zależności sam powinieneś wiedzieć jak jak wyznaczyć. Dobrze jest jednak uwzględnić "zapas" i do wyliczonej wartości dobrać transformator o większej mocy.

Dziękuję za kolejną odpowiedź. Szczerze mówiąc nie znam pojemności kondensatorów filtrujących po mostku. Nie projektuję własnego zasilacza, a wyłącznie chciałbym skorzystać z gotowców. Staram się dobrać do nich transformatory, ale moja wiedza w tym zakresie nie pozwala mi jednoznacznie stwierdzić, jakich transformatorów potrzebuję, by działało to prawidłowo. Stąd prośba o pomoc

"minimalna różnica Uwe-Uwy ok. 3V" oznacza, że nie należy dopuścić, by wystąpiła mniejsza - czyli, jeśli robisz zasilacz 5V, to na kondensatorze filtrującym w ramach tętnień stale powinno być napięcie ponad 8V (np. z tętnieniami w przedziale 8V-10V, i wtedy średnie jest 9V).

Z wyliczaniem napięcia po wyprostowaniu są duże komplikacje: tracisz jeszcze około 1,5V na diodach prostujących, ale nie wystarczy, by transformator dawał napięcie szczytowe 11,5V - takie napięcie byś uzyskał na kondensatorze, gdyby prąd (i to niewielki) miał płynąć tylko wtedy, gdy napięcie jest największe - a tak nie jest, płynie nieco dłużej, i dlatego potrzebne napięcie szczytowe jest wyższe. Transformator 8V da pewnie napięcie szczytowe ze 12V - to nieco więcej, niż nominalne pomnożone przez 1,41 - bo jest jeszcze zapas (kilka %) na spadek napięcia przy obciążeniu, ale nie wiadomo, czy ono wystarczy.... trzeba by to dokładniej przeliczyć, pewnie przy obciążeniu 1,5A uzyskasz 11V przed diodami, 9,5V za nimi, i trzeba zmieścić się z tętnieniami w zakresie 1,5V - czyli należy użyć kondensatora 10 000µF. Może warto użyć diod Schottky, mają mniejszy spadek napięcia.

Pytanie, jak z transformatorem 12V do uzyskania 12V za stabilizatorem - do prawidłowego działania stabilizatora potrzebujesz mieć minimum 15V na kondensatorze, a transformator daje szczytowe około 18V. I chyba zostanie bardzo mało na tętnienia, nawet z diodami Schottky.

W moim podpisie jest temat o prostowniku do ładowania akumulatorów, w nim zamieściłem program do liczenia transformatora dla prostownika - to tak, jakby kondensator filtrujący miał bardzo dużą pojemność. Strata na tętnienia = prąd / (pojemność*100Hz) dla prostowania dwupołówkowego - i tu pojemność ma być w F (10 000µF = 0,01F). A może raczej połowa tego? Bo tak się liczy różnicę max-min napięcia na kondensatorze w ramach tętnień, a na prąd, jaki się dostaje z transformatora, wpływa napięcie średnie, nie maksymalne...

Temat zamykam. Powyższe wypowiedzi zadawalająco odpowiedziały na moje pytania.