Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Zasilacze UPS
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zbudowałem taki zasilacz, brakuje mu stabilizacji.

wiesgaj 11 Kwi 2008 10:23 3649 23
  • #1 11 Kwi 2008 10:23
    wiesgaj
    Poziom 15  

    Zasilacz ten ma regulacje bez problemu ale brak stabilizacji.
    Pod obciążeniem zasilanie spada po mimo napięcia dwa razy większego
    na dopływie.Jest to typowy układ. Dlaczego tylko brak stabilizacji.

    0 23
  • Zasilacze Ups
  • Pomocny post
    #2 11 Kwi 2008 10:30
    Rzuuf
    Poziom 43  

    1. Jaka jest moc (napiecie i prąd dopuszczalny) transformatora?
    2. Jakim prądem go obciążasz?
    3. Jaka jest pojemność kondensatora za prostownikiem?
    4. Jakie jest napięcie PRZED stabilizatorem, a jakie PO stabilizatorze - przy Twoim prądzie obciążenia?

    Pamiętaj, ze wytrzymałość najmocniejszego łańcucha jest tylko taka, jak jego NAJSŁABSZEGO ogniwa.

    0
  • Zasilacze Ups
  • Pomocny post
    #3 11 Kwi 2008 11:18
    marekzi
    Poziom 38  

    Źle dobrane tranzystory i oporniki sterujące.
    W efekcie stabilizator pracuje z prądem tylko 30mA, BD912 - z prądem rzędu mA, co nie może otworzyć 2SC2770 - skąd pomysł aby go tu wstawić?

    0
  • Pomocny post
    #4 11 Kwi 2008 11:28
    Rzuuf
    Poziom 43  

    marekzi !
    Skąd Ci się wzięło 30mA?
    Dopóki prad obciążenia nie przekracza 30mA, to rzeczywiście stabilizacja jest "robiona" przez LM-a, potem otwierają się tranzystory i one przejmują obciążenie, ale napiecie wyjsciowe jest cały czas kontrolowane przez LM-a.
    Zgadzam się co do tego, że "stopniowanie" tranzystorów nie jest najszczęśliwsze jak dla polskich warunków, ale to przecież schemat "firmowy".

    0
  • Pomocny post
    #5 11 Kwi 2008 11:50
    marekzi
    Poziom 38  

    Stabilizator LM317 pracuje z prądem 30mA ( to wystarczy, ale też o wiele za mało dla dobrej kontroli Uwy przez LM; im wiekszy prąd LM - tym lepsza stabilizacja).
    Później otwiera się BD912, ale z jakim prądem może pracować mając w kolektorze 500ohm - najwyżej kilkanaście mA, z tym że wcześniej (już przy ok.2mA) "będzie chciał" otworzyć się 2SC2770 -(tu jest źle dobrany opornik 500ohm) - ale coś mu "bruździ" - może jest wadliwy, źle podpięty?
    Wszystko wskazuje na to, że 2CS2770 nie działa - to nietypowy "tranzystor", a właściwie zestaw tranzystorów 100A, które na pewno "nie lubią" pracy z prądem rzędu mA.
    W efekcie - na wyjściu mamy tylko prąd z LM (kilkadziesiąt mA - nie wiemy jaki jest nadmiar U na wejściu) + kilka mA z BD912, i stabilizację Uwy tylko do tej wartości prądu (kilkadziesiat mA) - przy większym obciążeniu napięcie wyjściowe "siada".
    Zmieniłbym 22ohm na 3ohm/1W, 500ohm na 0,47ohm/2W, aby: LM pracował z większym prądem (0,2-0,3A) i BD912 pracował z prądem rzędu 2A.
    Cała dyskusja w tym momencie to gdybanie, bo nie znamy odpowiedzi na pytanie postawione wcześniej przez Ciebie.

    0
  • Pomocny post
    #6 11 Kwi 2008 14:30
    Rzuuf
    Poziom 43  

    marekzi !

    Jestem zdania, ze Twoja krytyka "firmowego" układu, publikowanego w Datasheecie Nationala nie ma uzasadnienia ani w Twojej praktyce warsztatowej, ani w żadnej ze znanej dotychczas teorii.
    Proponuję przeglądnięcie datasheetów z przedostatniej kolumny po prawej: http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/L/M/3/1/LM317.shtml
    w Datasheecie Nationala (szósty link od góry, wielkość 339k, pdf) na str. 7 jest publikowany właśnie ten układ, z tymi samymi wartościami.
    Czy możesz dopuścić, że błąd w interpretacji własności układu jest jednak po Twojej stronie?

    0
  • Pomocny post
    #7 11 Kwi 2008 15:23
    marekzi
    Poziom 38  

    Zawsze to dopuszczam. Pewien jestem tylko tego, że umrę.
    Zachodzi chyba nieporozumienie.
    Jeśli coś w tym układzie krytykuję, to zbyt mały prąd LM317, co wyjaśniałem.
    Wszystko co oprócz tego pisałem - pisałem w kontekście niedziałania 2SC2770 (cyt. "może jest wadliwy, źle podpięty?") - bo to tłumaczy wszystkie objawy. Teraz widzę (po przeczytaniu moich postów), że może to nie być jasne.
    Przyznasz, że układzie LM317 pracuje z prądem nie większym niż ok.30 mA. I zapewne zgodzisz się z tym , że dla prądów obciążenia większych od owych 30mA obciążenie przejmuje 2SC2770 ( bo BD912 nie ma co liczyć - to tylko ok.2-3mA).
    Nie wiedziałem, że to układ firmowy - ale nadal sądzę że to dziwnie dobrane tranzystory i ich punkty pracy, a na pewno nie najlepiej dobrany punkt pracy LM317.
    Edit: dzięki za linka, poczytałem - no to jest nieporozumienie, ale nie z mojej strony - ten układ "firmowy' to zupełnie coś innego. Użyte elementy (2N2905-BD912, LM195-2SC2770) to różnica prądów 10-50 razy.
    To zupełnie inna bajka.
    Zmiana tranzystorów na 10-50 razy mocniejsze bez zmiany układu i jego pozostałych elementów - równie dobrze można by zmienić na BC o mocy 300 mW - też będzie działać?

    0
  • #8 11 Kwi 2008 16:30
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Oj, a o prądzie bazy 2SC2770 przez przypadek nie zapomniałeś? Swoją drogą - przydałby się link do PDFa tego 2SC2770...

    Dodano po 2 [minuty]:

    Znalazłem na Alldatasheet - faktycznie armata na wróbla.

    0
  • #9 11 Kwi 2008 17:29
    marekzi
    Poziom 38  

    No właśnie również prąd bazy 2SC2770 miałem na myśli - podawana jest beta tego tranzystora dla Ic=60A - a ile ona wynosi przy 5 mA? To tranzystor absolutnie nie do tych wartości elementów (oporników) i chyba nie do tych prądów (chociaż nadal nic nie wiemy - jakie obciążenia? - może kolega chce stabilizator na 50A?)

    0
  • #10 11 Kwi 2008 18:32
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Ale czegoś Ty się czepił tego opornika? On bocznikuje bazę i nie ma wpływu na prąd bazy jako taki. Prąd bazy ustali się sam taki, jak jest potrzebny.
    Rezystor B-E służy odprowadzeniu ładunków przy wyłączaniu tranzystora i kasowaniu Icb0.

    0
  • #11 11 Kwi 2008 19:21
    marekzi
    Poziom 38  

    Ależ ja wiem do czego służy opornik 500 ohm.
    Ale jego wartość powoduje, że BD912 w ogóle nie przekazuje prądu do obciążenia ( tylko jako prąd bazy 2SC2770-składowa Ie). W efekcie pracują: LM317 - do 30mA, 2SC2770 - w przedziale 30mA-50A. Sic!
    Pomijam już fakt, że wartość 500ohm była dobrana dla LM195 jako tranzystora wykonawczego - dla 2SC2770 też taka sama powinna być? - czy ją "zerżnięto" bez zastanowienia? - co zresztą nie ma tu większego znaczenia dla wysokonapięciowego 2SC2770.
    No i "czepię" sie jeszcze opornika 5kohm w bazie BD912. Chyba przyznacie że są powody?
    Krótko: zastosowanie 2SC2770 dla prądów kilku amper jest bez sensu, gdyż (pomijając koszty, rozmiary i wagę=200g) ma on przy tym prądzie betę rzędu kilku- kilkunastu, co oznacza Ib=rzędu 0,5-1A a to przy becie BD912=ok.40 oznacza Ib=10-20 mA, co na oporniku 5k w bazie oznacza spadek napięcia rzędu 50V !!!.
    Nadal uważacie, że oporniki są tutaj OK?
    Edit: LM317 pracuje z prądem rzędu 10-20mA (30mA-IbBD912) - jeszcze ciekawiej.

    0
  • #12 11 Kwi 2008 19:57
    woytekp
    Poziom 25  

    Kolega marekzi ma moim zdaniem rację. To jest link do datasheeta LM195 --> http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/L/M/1/9/LM195.shtml

    Warto zauważyć, że nie jest to tranzystor, a układ scalony, który zachowuje się jak tranzystor o baaaardzo dużym wzmocnieniu - nasyca się przy prądzie bazy na poziomie mikroamperów, posiada zabezpieczenie nadprądowe i termiczne.

    0
  • #13 11 Kwi 2008 19:59
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Ma rację i nie ma - według mnie rezystory sa OK ale dobór tranzystorów pozostawia wiele do życzenia.

    0
  • Pomocny post
    #14 11 Kwi 2008 20:04
    marekzi
    Poziom 38  

    -RoMan- napisał:
    Ma rację i nie ma - według mnie rezystory sa OK ale dobór tranzystorów pozostawia wiele do życzenia.

    Nie zamierzam się sprzeczać, ale powyższe stwierdzenie prawie zwaliło mnie z krzesła. Od kiedy to dobieramy tranzystory do oporników?
    Ale to jest dyskusja akademicka, niepotrzebna.
    Autor się nie odzywa - nie podał danych.
    Ale wiele podpowiedzi już ma.

    0
  • #15 11 Kwi 2008 20:36
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Dobieramy tranzystory do obciążenia zasilacza a nie oporników.

    0
  • #16 11 Kwi 2008 20:38
    wiesgaj
    Poziom 15  

    Więcej danych :
    Trafo ok 250W,
    24V po wyprostowaniu i wygładzeniu ok.35V,
    Kondensator 22 000uf,
    Obciążyłem go 5A napięciem na wyjściu 12V,
    Spadek napięcia na wyjściu ok.1,5V,
    Spadek napięcia na zasilaniu do 22V.

    0
  • #17 11 Kwi 2008 20:55
    Jarema
    Użytkownik obserwowany

    wiesgaj napisał:
    Więcej danych :
    Trafo ok 250W,
    24V po wyprostowaniu i wygładzeniu ok.35V,
    Kondensator 22 000uf,
    Obciążyłem go 5A napięciem na wyjściu 12V,
    Spadek napięcia na wyjściu ok.1,5V,
    Spadek napięcia na zasilaniu do 22V.


    Siema,
    Sorry ale chyba jestes nie poważny...
    Chcesz puścić w powietrze 50W ? To ma być zasilacz czy kaloryfer na przyszłą zimę ?
    Przy takich parametrach zainteresuj się lepiej stabilizatorem impulsowym...

    0
  • Pomocny post
    #18 11 Kwi 2008 21:20
    marekzi
    Poziom 38  

    Zastosowałeś takie a nie inne tranzystory ( o wiele "za mocne" do prądu 5A) gdyż je miałeś - jak się domyślam. Domyślam się też , że chcesz już przy nich pozostać.
    Przyczyną kiepskiej stabilizacji napięcia są niewłaściwie dobrane punkty pracy tranzystorów i układu LM 317 - czytaj wyżej.
    Teraz dopiero doczytałem, że przy 5A Uwe spadło z 35V do 22V - to też jest wskazówka, że z samym zasilaczem coś jest nie tak (trafo+mostek+elektrolity) - napięcie nie powinno tak spadać. Przy I=5A - gdyby spadło o 5V - OK, ale nie 13V. Sprawdź przy obciążeniu 5A napięcie zmienne - ile wynosi i podaj nam. Sprawdź styki , przewody (czy się nie grzeją, może są za cienkie.
    Ten spadek może być przyczyna złej stabilizacji z powodu opisanych przez mnie wyżej prądu bazy BD912 i dużych spadków napięcia na oporniku 5k. Tego nie wiemy, bo nie znamy bety tranzystorów.
    Przed zmianami oporników zmierz napięcie na oporniku 5k (na oporniku - nie względem masy) w stanie obciążenia 5A- gdy masz pogorszoną stabilizację- spadek Uwy z 12V do 10,5V) - to rozstrzygnie.
    A już tak na koniec wrócę do poprzedniej dyskusji n/t oporniki czy tranzystory: licząc (szacując) prądy bazy BD912 zakładałem pesymistyczne dane (jak to przy projektowaniu). Teraz optymistycznie: zakładając bety 2SC2770 i BD912 odpowiednio 20 i 240 otrzymamy IbBd912=1mA, co na oporniku 5k daje spadek napięcia 5V ( i to najprawdopodobniej jest przyczyna fatalnej stabilizacji - zapewne ten Ib= około 2mA, na oporniku 5k spadek napięcia wynosi 10V i z Uwe=22V zaczyna brakować napięcia dla Uwy=12V - bo po drodze mamy jeszcze spadki napięć na 22ohm, spadki na tranzystorach).
    No i teraz należy zadać sobie pytanie; zostawiamy opornik 5k i szukamy jakiegoś innego tranzystora za BD912 ( zapewne darlington mocy) czy zmieniamy opornik?
    To było pytanie czysto retoryczne, ja radzę ci jak niżej:
    Zmień opornik 22ohm na 2,2-3ohm/1W, opornik 5k na 22-33 ohm/0,25W, opornik 500ohm na 0,47-1ohm/3W.
    Wszystkie półprzewodniki (LM317, BD912, 2SC2770) powinny być chłodzone - nie wiem czy można je posadzić na wspólnym radiatorze - sprawdź co mają na obudowach, ewentualnie daj podkładki izolacyjne albo osobne radiatory.
    Układ nie ma żadnego zabezpieczenia przeciwzwarciowego - aż biję się pomyśleć co będzie w przypadku zwarcia.

    0
  • #19 12 Kwi 2008 18:05
    wiesgaj
    Poziom 15  

    A co jeśli zasilił by 2sc2770 bezpośrednio z wyjścia LM317 lub przez
    tranzystor NPN np. BD 911 do bazy a BD 911 zasilało by 2SC2770 do bazy.
    Jak by mogło to wyglądać?
    I wielkie dzięki za tak liczne forum.

    A ten zasilacz nie jest do ciągłego zasilania i nie i nie zależy mi na stratach np. 50W. Chciałem zbudować zasilacz taki awaryjny do wszystkiego który
    nie bał by się pracy we wszystkich warunkach nawet wysoko prądowych.

    0
  • Pomocny post
    #20 13 Kwi 2008 16:16
    marekzi
    Poziom 38  

    Niestety nie dotarłem do dokładnych danych 2SC2770 - tylko skrótowe - nie mamy danych co do jego zachowania w zakresie małych prądów Ic ( dla niego małych - np ile wynosi beta dla Ic=1A).
    Z tego co wiem, takie "tranzystory" bywają bardzo "tępe" i w zakresie małych (dla nich małych) prądów praktycznie beta może być zbliżona do 1, czy najwyżej kilka - prąd bazy jest zbliżony do prądu emitera.
    Dlatego radziłem Ci aby prąd obciążenia stopniować: LM317 oddaje do obciążenia prąd do kilkuset mA, BD912 - do ok.1A - dopiero powyżej stopniowo włącza sie 2SC2770 obciążając BD912 do sumarycznego prądu ok.2A.
    Można to przerobić na BD911 - ale niewiele to zmieni, albo i nic.
    Z tego trafa możesz pociągnąć ok.8A przy pracy ciągłej, chwilowo 10A.
    Mimo zastosowań "dorywczych" - a moze właśnie dlatego warto by tu było pomyśleć o zabezpieczeniach (możliwość zwarcia!
    W tym układzie bezwzględnie musisz zmienic opornik 5k - jak pisałem wyżej.
    I wykonaj pomiary, o których pisałem, oraz sprawdzenie samego zasilacza - skąd takie spadki napięcia.

    0
  • #21 07 Maj 2008 13:38
    wiesgaj
    Poziom 15  

    Nie było mnie dawno na tym forum bo nie robiłem nic z tym zasilaczem.
    Ale porobiłem testy znaczy się zmieniałem opory jak radziliście punkty pracy BD 912 i LM317. Stabilizacja nadal słaba .A z tymi spadkami co pisałem to zrobiłem błąd bo wynosi 8V z 35 na 27V.Spadek jast tylko
    na kondensatorze a na trafo 1 V. Zmieniłem pracę stabilizatora tak
    że wyjście z LM317 i reg.podłączyłem do bazy 2SC2770 stabilizacja poprawiła się.
    Mam pytania :

    po obciążeniu wyjścia 0.2A oporami napięcie na wyjściu obniża się o 0.2V i już stabilizacja jest idealna nawet przy dużych prądach i nie wiem dlaczego musi być na wyjściu takie małe obciążenie by była dobra stabilizacja inaczej wacha się o te 0.2V.

    obciążyłem go np. 5A przy 12V i na tranzystorze odkłada się 15V czyli
    5x15 =75W tyle musi się odłożyc na 2SC2770 . Tranzystor na którym odłożyć można 770W jak pisze producent grzeje się
    i to dość znacznie choć na radiatorze .

    Elektronik ze mnie żaden więc prosił bym dlaczego sie tak dzieje.

    0
  • #22 07 Maj 2008 17:03
    Quarz
    Poziom 43  

    wiesgaj napisał:
    [ ...]
    Mam pytania :

    po obciążeniu wyjścia 0.2A oporami napięcie na wyjściu obniża się o 0.2V i już stabilizacja jest idealna nawet przy dużych prądach i nie wiem dlaczego musi być na wyjściu takie małe obciążenie by była dobra stabilizacja inaczej wa(c)ha się o te 0.2V.

    obciążyłem go np. 5A przy 12V i na tranzystorze odkłada się 15V czyli
    5x15 =75W tyle musi się odłożyc na 2SC2770 . Tranzystor na którym odłożyć można 770W jak pisze producent grzeje się
    i to dość znacznie choć na radiatorze .

    Elektronik ze mnie żaden więc prosił bym dlaczego sie tak dzieje.
    To widać, to widać, iż jest jeszcze gorzej... :cry:
    770W (a nawet więcej), ZOBACZ, to jest moc, ale katalogowa (Pc) jaką mógłbyś w nim zamienić na ciepło gdyby chłodzenie było idealne (ciecz) i temperatura jego obudowy wynosiłaby tylko 25°C :idea: ... co z jakimkolwiek radiatorem chłodzonym powietrzem jest niemożliwe :!: :!: :!:
    Jest to wielkość projektowa potrzebna do obliczania radiatorów... :D
    Dalej, zastosowanie tu tego typu tranzystora - 2SC2770 - dla którego minimalna wartość wzmocnienia prądowego wynosi tylko 8A/A (hFE) to więcej jak nieporozumienie :!: :!: :!: ... i chyba już tu o tym Tobie napisano wcześniej... :idea: ... bywa, iż "fabryczne engineery" w swych fabrycznych propozycjach zastosowań (Application Note) "postawią kupkę"... :D
    Przeproś się z poczciwymi 2N3055 połączonymi równoległe - trzy powinny wystarczyć z nadmiarem - plus porządny radiator.
    Popatrz i poszukaj w tym Dziale, niedawno było o tym... :idea:

    0
  • #23 08 Maj 2008 10:02
    wiesgaj
    Poziom 15  

    Jak jest z tymi mocami traconymi na tranzystorze. 2N3055 też producent
    pisze że można odłożyć na nim ponad 100W. Czy te 100W to na tyranzystorze czy z 100W-owym radiatorem.
    Tymbardziej nie rozumiem tego 2SC2770 tranzystor jak czołg sam mógłby
    robić za radiator a grzeje się jak piecyk.
    Czy ktoś odpowie jak to się liczy .
    Będę bardzo wdzięczny.

    0
  • Pomocny post
    #24 08 Maj 2008 13:53
    Rzuuf
    Poziom 43  

    Z ciepłem jest tak samo, jak z prądem: ciepło przepływa poprzez element przewodzący ciepło (analogia: element przewodzący prąd) od miejsca cieplejszego (analogia: od miejsca o wyższym potencjale, czyli napięciu), do miejsca chłodniejszego. Aby przesłać określoną ilość ciepła (analogia: ilość prądu), przy określonej różnicy temperatur (analogia: spadek napiecia), musimy dysponować elementem przewodzącym (analogia: przewodem) o określonej przewodności, lub odwrotnie: oporności termicznej (analogia: przewodem o określonej oporności elektrycznej).

    A teraz UWAGA: jeśli w tranzystorze wydzieli się 100W ciepła, a oporność termiczna między ZŁĄCZEM (w którym wydziela sie ciepło) a OBUDOWĄ tranzystora jest 1 stopień na wat (dla 2N3055 jest ok. 1,2°C/W), i obudowę tranzystora będziemy utrzymywać w temperaturze 25°C, to złącze będzie miało temperaturę o 100°C wyższą. Ale utrzymywamie temperatury obudowy na poziomie 25°C nie jest proste, to da się zrobić tylko z CHŁODZENIEM WODNYM, jeśli woda chłodzaca będzie miała odpowiednio jeszcze niższą temperaturę.
    W warunkach rzeczywistych miedzy złączem, gdzie wydziela się ciepło, a otoczeniem, do którego ciepło jest oddawane, jest cały łańcuszek oporności termicznych:
    - oporność termiczna wewnatrz tranzystora, między złączem, a obudową - tą wartość podaje katalog jako Rth - oporność termiczną,
    - oporność termiczna między obudową tranzystora, a radiatorem, ta oporność przy posmarowaniu pastą silikonową powierzchni stykających się, można przyjąć ok. 0,5°C/W, a jesli stosujemy przekładkę mikową, to jeszcze o 1°C/W więcej,
    - oporność termiczna od radiatora do otoczenia, ta oporność zależy głównie od geometrii (wielkość, grubość, ew. żebra) radiatora, a także od materiału (miedź - aluminium), obróbki (piaskowanie - czernienie), pozycji (pozioma - pionowa) i ruchu powietrza (chłodzenie swobodne, lub nadmuch).
    Dla radiatora z blachy AL o grubości 2mm i powierzchni 100cm2, ustwionego pionowo, oporność termiczna przy chłodzeniu swobodnym jest ok. 8°C/W.

    A teraz przykład obliczeniowy:
    tranzystor 2N3055 (wewnętrzna oporność termiczna 1,2°C/W), mocowany bez podkładki (oporność 0,5°C/W) na radiatorze 100cm2 (oporność 8°C/W), wydzielona w tranzystorze moc 10W.
    Suma oporności terrmicznych 1,2+0,5+8=9,7°C/W, moc 10W powoduje zatem podwyższenie temperatury złącza o 97°C ponad temperaturę otoczenia (np. 40°C), czyli temperatura złącza wyniesie 137°C. To jest jeszcze wartość dopuszczalna.
    Gdyby radiator miał tylko 50cm2, to jego oporność termiczna by była 2 razy większa, czyli 16°C/W, a ten sam tranzystor miałby warunki chłodzenia 1,2+0,5+16=17,7°C/W, i moc 10W spowodowała by podgrzanie złącza o 177°C ponad temperaturę otoczenia (np. 40°C), czyli do 217°C, co jest już temperaturą NIEDOPUSZCZALNĄ.

    Czy teraz to jasne?

    0