Jak zbudować ogranicznik prądowy do 20 A przy zasilaniu 50 A?

Question

Witam wszystkich. Potrzebuje pomocy (schemat, idea) zbudowania ograniczenia prądowego do około 20 A. Żródło zasilania daje maxymalnie około 50 A, układ odbiorników jest prądożerny może wziąść około 35 A ale potrzeba aby wziął tylko 20 A. Sama idea ma chronić żródło przed zbyt szybkim...

bonanza · Answer

A więc reakcja nie musi być błyskawiczna - skutkiem powinno być chyba wyłączenie najmniej potrzebnego/wrażliwego obwodu (np. lodówki samochodowej), a pozostawienie najpotrzebniejszych (oświetlenie, TV). Bo ogólny spadek napięcia dla wszystkich odbiorów to raczej bez sensu.
(Skoro mowa o rozładowaniu - pewnie camping.)
Przekaźnik termiczny ("termik") na zakres 20...40A włączamy w szereg z odbiorami - on przewodzi zawsze (tzn. jego element grzejny). Styk termika (przerywa powyżej zadanej wartości) odłącza te mniej ważne odbiory. Po ostygnięciu termika załączą się on ponownie - albo i nie: to zależy od sposobu resetowania termika - samoczynne albo ręczne, czyli trzeba nacinąć czerwony guziczek, zwykle jest to do wyboru montera (jakiś rygielek w termiku). Strata rzędu 0,5V na termiku będzie raczej nieunikniona.
Termiki mają 3 tory - można byłoby histerezę załatwić tak, że bierzemy termik na 6...10A i zwieramy 3 tory równolegle, z tym, że jeden tor nie jest zwarty z pozostałymi wprost, lecz przez przekaźnik pomocniczy. Jeśli ustawimy 6A, to w rzeczywistości wyłączenie nastąpi powyżej 18A (trzy tory - 3x6), a po zadziałaniu przekaźnika pomocniczego obciążenie zostanie zmniejszone, ale prąd popłynie już tylko przez 2 tory, czyli ponowne załączenie nastąpi przy 12A (2x6).

histeria · Answer

Z opinią bonanza się nie zgadzam.Zgodnie z instrukcją wyłączników termicznych jak również wyłączników silnikowych torów prądowych nie
łączy się równolegle ale szeregowo.
Przekażnik termiczny(termik)-tylko styki sygnałowe.
Wyłącznik silnikowy-termik+zabezpieczenie zwarciowe+wyłącznik mocy.

bucowski · Answer

Trochę kłopot, bo to ogromne prądy.
Jeśli zależy ci na utzymaniu stałego, 20A poboru prądu, to dałoby się zrobić stabilizację liniową.

Ogromny minus jest taki, że musiałbyś sporo wydać na tranzystory, przez które musiałby ten potężny prąd przepłynąć.
Przy takim prądzie, na tranzystorach wydzieli się tyle mocy w postaci ciepła, że zastanawiam się, czy wogole miałoby to sens, szególnie, jeśli chodzi o oszczędność energii.

Stabilizacja impulsowa jest trochę trudniejsza w realizacji, mimo to stosuje sie takie układy. W tym wypadku jest to lepsze rozwiązanie, bo układ nie "odkłada na sobie" wymaganego spadku napięcia, a przez to stabilizator nie wydziela mocy "pasożytniczej".

pozdrawiam

gino · Answer

Dzieki za zainteresowanie.

bonanza: nie ma wielu odbiorników energii są dwa i oba muszą pracować, a trzeba ograniczyć ich pobór ze względów właśnie na ochornę obwodów. Dla tych odbiorników nie ma znaczenia że jest to "tylko" 20A one chodzą. I niestety reakcja musi być błyskawiczna zanim zaczą chodzić muszą dostać takie ograniczenie. Wyłączniki termiczne nie wchodzą w grę.

bucowski: czy posiadasz jakieś linki do artykułów o stabilizacji impulsowej ?? cchciałbym wiedzeć czy opłaca się przysłowiowa skórka za wyprawkę :-)

_jta_ · Answer

Impulsowo można by zrobić tak: tranzystor, którego emiter łączysz z zasilaniem, kolektor przez dławik z wyjściem,
i przez diodę z masą (dioda tak, żeby normalnie nie przewodziła); gdy prąd przekroczy np. 20A wyłączasz tranzystor
na krótki czas (np. milisekundę), potem włączasz z powrotem i czekasz, aż znowu prąd przekroczy 20A.

I to cała filozofia. Dopóki prąd nie przekracza 20A układ przepuszcza prąd; gdy przekroczy, obniża napięcie tak,
by prąd był około 20A, i robi to bez znaczących strat mocy (tylko napięcie przewodzenia tych elementów).
Jeszcze tylko na wyjściu trzeba dodać kondensator, inaczej przy obciążeniu dławik spowolni narastanie prądu.

Jest to klasyczny układ przetwornicy step-down, tylko sterowany prądem, a nie napięciem wyjściowym.

Promuję tematy:
24.11.2004 Ładowarka akumulatorków z płynną regulacją - LM 317
23.02.2003 Prostownik do ładowania akumulatorów (auto)

bucowski · Answer

No widzisz - _jta_ to dobrze wytłumaczył.
Niestety nie jestem w stanie Ci udostępnić materiałów o zasilaniu impulsowych, bo są w postaci analogowej - książka "Sztuka Elektroniki" - moim zdaniem biblia dla elektroników - jest tu tyle wiedzy, że aż miło

Układ, który przedstawił _jta_, przy takim prądzie zrobił bym na MOSFECIE(ach).
Najważniejsze, aby miał znikomą rezystancję Ron.

Bipolary przy dużych prądach zachowują się troche innaczej - da się to wszystko ominąć, ale po co utrudniać sobie życie.

U układach silnoprądowych HexFety biją na głowe tranzystory bipolarne.

Kłopot z Mosfetami dużych mocy pojawia się przy ich sterowaniu. Aby przełączyć MOSa szybko i sprawnie, potrzebny jest duży, impulsowy prąd na przeładowanie pojemności bramka-kanał tranzystora.

Bardzo łatwo można zrobić driver na parze komplementarnej, ja np zastosował bym BD139/BD140.

Przydałby się też układ do "pomiaru" prądu obciążenia.

W tor naszego prądu wyjściowego dajemy szeregowo rezystor dużej mocy i małej wartości. Proponuję 5W 0R1.

Trzeba mieżyć spadek napięcia na tym rezystorze i w ten sposób mamy informację o prądzie wyjściowym, która to może sterować przełączaniem naszego kochanego HexFeta.

Poczytaj troche na ten temat - temat jest przyjemny

p z d r

bonanza · Answer

I na takim zasilaniu ma chodzić telewizor turystyczny? Czy co konkretnie? Czy dopuszcza się obniżenie napięcia zasilania, czy tylko włączenie/wyłączenie odbioru? Kol. Bucowski proponuje 0,1 oma 5W. Wystarczy policzyć: 20Ax0,1om=2V; 2Vx20A=40W (a nie 5)

gino · Answer

no właśnie też to sobie policzyłem, a taki spadek napiecia po prostu spowoduje, że odniornik przestanie chodzić, a tego chyba nikt nie chce. Dlatego poruszyłem problem schematu lub idei aby ograniczony został tylko prąd a nie obniżone napiecie. Z testów jakie przeprowadziłem na takim układzie odbiorniki mimo małych gabarytów są zadziwiajaco sprawne albo też proądożerne, jeśli całość jako układ zostanie obciążony, prądy na nich są duże, żródło zasilania wydolne ale nie same obwody tzn. przewody. A ich zmieniac nie mam zamiaru.

Dopisuje bo nie doczytałem bonanzy: nie ma obwodu włącz/wyłącz odbiorniki muszą chodzic cały czas, spadki napięć pewne w jakichs granicach ale nie do 2V :-)

-RoMan- · Answer

Czyli nastąpiło to, czego się obawiałem - żądanie zmniejszenia poboru prądu bez zmiany napięcia i odbiornika. Myślę, że bez czarownika sie nie obejdzie.

Konto nie istnieje · Answer

W tym liczeniu chyba mocny nie jesteś? Tego co chcesz osiągnąć, zrealizować się nie da, na chyba że zmienią się prawa fizyki. Masz dwie możliwości: 1.) Układ priorytetowy - wyłączane są urządzenia o mniejszym priorytecie. 2.) Ograniczenie prądowe, o działaniu ciągłym lub impulsowym - zawsze zgodnie z prawem Ohma będzie ograniczało jednocześnie prąd i napięcie na odbiorniku. Dla przypomnienia prawo Ohma: U = I/R Jeżeli R = const, czyli rezystancja odbiornika jest stała, to zmniejszając I zmniejszymy również U na odbiorniku (U zasilające odbiornik).

gino · Answer

ok żle wyrażona myśl, nie poprawiłem z przeoczenia, napisałem niżej, że dopuszczone sa spadki napięć, oczywiście w rozsądnych granicach, tak aby odbiornik nie przestał chodzić. To chyba zrozumiałe, że prawa Ohma nie trzeba przypominać. Moje no właśnie też to sobie policzyłem odnosiło się do wartości mocy użytego rezystora, a o spadku napięcia do całości układu w wyniku ograniczenia prądu. Jeśli niezrozumiale się wyraziłem to sorry...

_jta_ · Answer

Spadek napięcia wyniknie z działania odbiornika - jeśli będzie próbował pobierać 20.5A niezależnie od napięcia, to
ogranicznik do 20A "zdusi" napięcie tak, żeby mu (odbiornikowi) tego się odechciało - np. do 1V, albo i mniej...

Bywają odbiorniki z przetwornicami, które sobie stabilizują napięcie, i pobierają tym większy prąd, im niższe
napięcie zasilania dostaną - taki odbiornik, jak przeciąży ogranicznik, nie da rady stabilizować napięcia.
A z kolei żarówka jakoś tam działa, tylko trochę wolniej startuje; a grzejnik nie ma żadnych problemów.

Promuję tematy:
24.11.2004 Ładowarka akumulatorków z płynną regulacją - LM 317
23.02.2003 Prostownik do ładowania akumulatorów (auto)

gino · Answer

to zrozumiałe _jta_ chodzi o sama ideę takiego układu który np. zmieniałby w zależności od spadku napiecia na odbiorniku poniżej wartości granicznej dla tego odbiornika rezystancje takiego odbiornika dołączając oporności aby zniwelować spadek napięcia. Oczywiście też do pewnych granic... Aby było jasne nie zajmuje sie elektroniką na codzień jak większośc z Was więc moje rozważania moga być źle zrozumiałe za co z góry przepraszam i o wyrozumiałość proszę

Konto nie istnieje · Answer

Gino, nie przepraszaj bo nie masz za co. Piszesz, że znasz prawo Ohma, ale chyba go nie rozumiesz. Jak ograniczysz prąd z 35A do 20A czyli będzie płynąć ok. 57% z tych 35A, to napięcie na odbiorniku zmniejszy się też do ok. 57% tego co było poprzednio. Tego co chcesz osiągnąć nie da się zrealizować. Załóżmy, że dopuszczalny spadek napięcia ze względu na poprawną pracę odbiornika wynosi 10%. Czyli możesz zmniejszyć prąd o 10%:
35-3,5=31,5 A, czyli popłynie o wiele za dużo.
Myślę, że tracisz czas na nierealne pomysły. Może lepiej opisz dokładnie problem, a zwłaszcza źródło zasilania, odbiorniki oraz instalację. Bardzo często jest tak, że początkujący szuka dziury w całym, a nie widzi prostych rozwiązań.

bucowski · Answer

Dokładnie gino - było by super, gdybyś napisał co to jest za układ.

Jak zbudować ogranicznik prądowy do 20 A przy zasilaniu 50 A?

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

Podsumowanie tematu