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 regulowany LOW DROP - jak zrobić?

meteor77 07 Jan 2008 13:53 43672 66
Altium Designer Computer Controls
  • #61
    pukury
    Level 35  
    Witam !! Odpowiedziałem na wezwanie Kol. ! Pomyślałem że skoro nie mam odpowiednich wiadomości teoretycznych ( jestem jedynie mechanikiem ) to może jakiś wkład " lingwistyczno - semantyczny " ? :D . pozdrawiam !!
  • Altium Designer Computer Controls
  • #62
    meteor77
    Level 16  
    Witam!
    Cały układ (transformator plus sterowanie) mam od kilku lat w użyciu. Transformatory zamówiłem w firmie TELECONEKTOR w Koronowie pod Bydgoszczą, sterowanie jest na procesorze z przetwornikiem A/C. Nie zamieszczam schematów całego tego układu, ponieważ sądząc po raportach kolegów (donosicieli) do moderatorów i ilości odpowiedzi na ten temat jest znikoma ilość osób zainteresowanych tymi prostymi w sumie rozwiązaniami.
    Co do nazwy to nazwa "transformator z odczepami" jest zarezerwowana dla właśnie transformatora z odczepami a nie urządzenia integrującego transformator z niezależnymi uzwojeniami wtórnymi z zespołem przekaźników odpowiednio załączającymi te uzwojenia w szereg i układu kontrolno-pomiarowego na procesorze. Z tego powodu uważam, że nazwa transformator binarny mając na myśli cały zespół jako całość jest uzasadniona. Dyskusja na temat nazewnictwa powinna być rozpatrzona na osobnym wątku na Forum dyskusyjnym dla wszystkich zainteresowanych tym osób, szczególnie piszących uzasadnione raporty w tej kwestii. Tu raczej można podyskutować nad celowością tego lub innego rozwiązania technicznego w aspekcie uzyskanych parametrów i stopnia komplikacji.
    Pozdrawiam!
    Bartłomiej Okoński
  • Altium Designer Computer Controls
  • #63
    pukury
    Level 35  
    Witam !! Myślę że rozwiązanie jest dobre i do zastosowania . Co do nazewnictwa to był oczywiście żart ( z mojej strony ) . pozdrawiam !!
  • #64
    ronwald
    Level 27  
    "a dotychczas funkcjonujące określenie: transformator z odczepami to nie jest już wystarczające? ? ? :D" - Quarz

    Otóż jeśli chodzi o ścisłość techniczną, nie jest to transformator z odczepami. Poprawna nazwa tego typu transformatora to transformator z wieloma uzwojeniami wtórnymi !
  • #65
    Quarz
    Level 43  
    ronwald wrote:
    "a dotychczas funkcjonujące określenie: transformator z odczepami to nie jest już wystarczające? ? ? :D" - Quarz

    Otóż jeśli chodzi o ścisłość techniczną, nie jest to transformator z odczepami. Poprawna nazwa tego typu transformatora to transformator z wieloma uzwojeniami wtórnymi !

    Jak zwał tak zwał (a kiedy są one połączone to na jedno wychodzi), ale na pewno nie "transformator binarny"... :D a z czego, co widać wyżej, wycofuje się i sam "wynalazca" usuwając plik załącznika: "Transformator binarny.pdf" ... :cry:
  • #66
    Dykus
    Level 27  
    Temat tego zasilacza nieco mnie zainteresował, być może kiedyś skuszę się na jego zbudowanie (za sprawą jego dobrych parametrów - tętnień i czasu odpowiedzi impulsowej). Stąd moje pytania:

    1. Jaka jest stabilność napięcia wyjściowego / prądu wyjściowego (gdy układ pracuje jak źródło prądowe) w funkcji temperatury, obciążenia i napięcia wejściowego (zmiana napięcia transformatowa pod obciążeniem)? Nie chodzi mi o jakieś szczegółowe pomiary, ale orientacyjne zmiany Uwy/Iwy (zwłaszcza interesują mnie zmiany Uwy) dla takich przypadków (ogólnie). Pytam, bo jako źródło odniesienia użyty został 7805, a często używa się stabilniejszych wzorców napięcia. Do tego pływać mogą napięcia baza-emiter, itp. (dryfty wzmacniaczy operacyjnych są mniejsze). Stąd np. czy przy wzroście temp. (gdy zasilacz pracuje przy dużych stratach) zmienia sie bardzo Uwy (np. >100mV)? Stabilność prądu Iwy dotyczy zwłaszcza ograniczenia prądowego - czy ustawione "na zimno" 10mA nie przerodzi się na 20mA po wzroście temperatury (oczywiście jestem świadom, że przy Iwy=10mA zasilacz się ne nagrzeje;)... Albo np. z 4V nie zrobi się 4,05V co już jest bardzo niedobrze (myślę, że przy 4V to max 10mV powinno "odpłynąć" ze względu na zmiany Uwe, Iwy i T razem wzięte:)...

    2. Jakie są minimalne prądy, jakie można "pewnie" (tzn. uzwględniając tolerancję wykonania, itp.) ustawić w ograniczniku prądu? Czy np. można pewnie ustawić Imax=10mA? To by oznaczało płynną regulację od 10mA do kilku A.

    3. Jedno z najważniejszych pytań - jaki jest maksymalny czas zadziałania ograniczenia prądowego? Czyli np. ograniczenie ustawione na 100mA i robimy na wyjściu zwracie - jaka będzie amplituda impulsu prądu (zależna tylko od kondensatora wyjściowego czy może od czasu zadziałania ograniczenia także?) i czas ustalania się prądu do wartości ustawionej? Najlepiej jakiś oscylogram dla najgorszego przypadku, jeżeli kształt jest inny niż opadająca eksponenta... ;)

    4. Przełączanie uzwojeń wcale nie oznacza zero zakłóceń. Jeśli zasilacz pracuje pod obciążeniem (stosunkowo dużym) i następuje przełączanie uzwojeń (zwiększamy napięcie by obserwować jakieś zjawiska) to na wyjściu mogą pojawiać się skoki napięcia. A te mogą wiele psikusów narobić (np. reakcja układów nadzorujących napięcie zasilania). :)

    Moje skromne zdanie:
    To, że jest to zasilacz Low Drop to nie powinno denerwować, gdyż tak jak pisał Ptolek - nie wiąże się to z żadną istotną komplikacją od strony elektrycznej, a daje dodatkowe możliwości. Podstawowa sprawa w zasilaczu laboratoryjnym to oferowane parametry elektryczne i jeśli ten zasilacz będzie je posiadał na wysokim poziomie to będzie godny uwagi i to bez względu na to, że jest to Low Drop czy też nie i czy takie zasilacze się buduje czy nie.

    PS Gdyby to forum było ostro moderowane, to z tego wątku zostałoby kilka wiadomości... :)
  • #67
    meteor77
    Level 16  
    Witam!
    W poprzednich moich postach zamieściłem kilka sprawdzonych i działających schematów zasilaczy regulowanych o coraz większym stopniu komplikacji i przez to coraz lepszych parametrach. To oczywiście najprostsze przykłady rozwiązań tego typu. Liczyłem na pozostałych kolegów i ich propozycje innych, niekoniecznie prostych ale o dobrych parametrach rozwiązań. To czy będą to schematy stabilizatorów lub zasilaczy regulowanych typu LOW DROP, czy bardziej "tradycyjne" jest bez znaczenia. W mojej ocenie cel prezentacji różnorodnych rozwiązań jest taki, że koledzy potencjalnie zainteresowani samodzielną budową własnego zasilacza laboratoryjnego mają z czego wybrać i mogą się zapoznać z opiniami innych użytkowników Forum o tym czy innym rozwiązaniu.
    Ponieważ prawie wszyscy zakwestionowali sens i cel budowy zasilaczy regulowanych (laboratoryjnych) typu LOW DROP to podałem schemat i opis prostego urządzenia z transformatorem służącego do dostarczania niestabilizowanego napięcia przemiennego o automatycznie regulowanym poziomie stosownie do aktualnych potrzeb użytkownika w celu redukcji strat mocy w postaci ciepła o około 80%. Tego typu rozwiązanie może być z powodzeniem wykorzystane z dowolnym typem zasilacza regulowanego. Mam nadzieję, że to zamyka dyskusję o przewadze rozwiązań impulsowych przy budowie zasilaczy regulowanych, biorąc pod uwagę sprawność energetyczną.

    Sprawa pytań: proszę napisać o którym konkretnie rozwiązaniu mówimy?
    Przypominam, że można łatwo te układy przerobić na zdecydowanie lepsze poprzez wymianą tranzystorów na wzmacniacze operacyjne (tam gdzie trzeba). Domyślam się, że np SN1519?
    1. Stabilność napięcia nie istnieje jeśli układ pracuje jako źródło prądowe, mamy wtedy tylko i wyłącznie do czynienia ze stabilnością prądową. Stabilizacja prądu w tak prostym rozwiązaniu nie jest najlepsza. Układ nie ma kompensacji termicznej zmiany parametrów elementów użytych w jego konstrukcji. Wraz z zwiększającą się temperaturą wewnątrz obudowy zaobserwowałem zmniejszenie się wartości prądu stabilizowanego (po podgrzaniu do 50 stopni Celsjusza prąd stabilizowany zmniejsza się o około 14% poniżej początkowej wartości w temperaturze pokojowej. Dodatkowy kłopot, w każdym przypadku zasilacza regulowanego ze stabilizacją prądu, może wyniknąć ze zmiany rezystancji opornika pomiarowego (bocznika) pod wpływem wzrostu temperatury na skutek przepływającego w nim prądu. Są różne oporniki, należy doświadczalnie sprawdzić. Stabilizacja napięcia jest na poziomie około -250mV w pełnym zakresie zmian prądu obciążenia (czyli napięcie pod obciążeniem spada) - w mojej ocenie do większości prostych zastosowań to wystarczy.
    2. Prąd wyjściowy można ustawić na 0. Jeżeli będzie użyty 10- obrotowy potencjometr regulacyjny to nie ma przeszkód aby ustawić prąd na poziomie 10mA - nie będzie przy takim prądzie "pływania" termicznego i można spokojnie korzystać z pełnego zakresu od kilku mA do kilku A.
    3. Czas zadziałania ograniczenia prądowego:
    a) czas rozładowania kondensatora wyjściowego - zależy od pojemności kondensatora i jego rezystancji szeregowej ESR i połączonej w szereg z nim rezystancji zwartych styków, przewodów itp.
    b) czas zadziałania tranzystora ograniczającego prąd wynosi typowo 0,15us i może być optymalizowany. Po tym czasie prąd przyjmuje wartości ustalone potencjometrem regulacyjnym prądu.
    4. Przełączanie przekaźnikami uzwojeń nie oznacza zero zakłóceń - może być jednak prostą metodę zmniejszony do zera - wystarczy pomierzyć charakterystyki czasowe użytych przekaźników (na załączanie i wyłączanie) i do programu sterującego dodać blok synchronizujący moment przełączenia synchronicznie z przejściem przez zero fazy napięcia zasilającego ( przekaźniki są stosunkowo wolne, dobieramy niezbędne wyprzedzenie w załączeniu i rozłączeniu) - przypominam, że bez przerwy mamy do czynienia z rozłączaniem i załączeniem przepływu prądu przez diody prostownicze w mostku - jakoś nikomu to za specjalnie nie przeszkadza. Odpowiednio duża bateria elektrolitów za mostkiem pozwala zapomnieć o tym zagrożeniu.


    Jeden z moich zasilaczy, SN1550 ma napięcie regulowane w zakresie od 0 do 30V i prąd od 0 do 10A. Pod maksymalnym obciążeniem napięcie obniża się o 20mV (przy 30V). Stabilizacja prądu jest znakomita - ustawiona wartość zmienia się mniej niż 0,1% przy zmianach napięcia od 0 do 30V przy którym dostarczam ten prąd do obciążenia (zakres stabilizacji prądowej). Termiczne zmiany napięcia i prądu są na poziomie +/- 0,08% Przy zmianach temperatury od 0 do 50 stopni Celsjusza (dotyczy części elektronicznej bez radiatora z tranzystorami mocy). Parametry dynamiczne optymalizowałem i w mojej ocenie są więcej niż dobre.
    Na wyświetlaczu LCD 2x20 mam możliwość zaprogramowania żądanego napięcia i prądu, odczyt bieżącego napięcia, prądu, zamiennie jednego wybranego parametru: temperatury radiatora z tranzystorami mocy, ładunku w Kulombach, ładunku w amperogodzinach (Ah), mocy dostarczanej do obciążenia (W) i innych pomocniczych wskazań.
    Zmiany ustawień są przy pomocy enkodera, z trzema komórkami pamięci (para nastaw napięcie-prąd). Pomiar temperatury jest wykorzystywany do załączenia wentylatora w wybranej przez użytkownika temperaturze i blokady termicznej, w innej, również wybranej temperaturze. Czujnikiem temperatury jest DS18B20.
    Regulacja napięcia jest skokowo co 60mV (dla 30V - 511 kroków regulacji), prądu co 20mA (dla 10A - 511 kroków regulacji).
    Zasilacz ma wektorowo programowane parametry w Menu co umożliwia jego wykorzystywanie do budowy zasilaczy na inne parametry: np. napięcie wyjściowe można zaprogramować na napięcie 5 do 50V, prąd od 1A do 20A. Zasilacz jest urządzenie typu LOW DROP bo tak zdecydowałem przy projektowaniu.
    Prezentacja takich rozwiązań nie ma sensu bo prezentowane inne, wielokrotnie prostsze wywołują burzę protestów nad sensem, celowością tego typu rozwiązań i kończą się znajdywaniem poważnych błędów ("gdybologia" kolegów) wykluczających jakąkolwiek pracę tych zasilaczy!
    Pozdrawiam!
    Bartłomiej Okoński