Problem z "zasilaczem" 0-6V 10A

[jadzwin]

Witam,

Ogolnie doszedlem do wniosku ze "jakosc" napiecia na wyjsciu bedzie mnie zadowalac.
Powiedzmy ze petla sprzezenia zwrotengo bedzie pracowac z czestotliwoscia 2khz (procek musi jeszcze wykowynac inne rzeczy), wiece napiecie bedzie oscylowac wokol zadanej wartosci, jednak wartosc srednia powinna byc bardzo zblizona do napiecia zadanego (rozdzielczosc ADC i DAC 10 bitow).
Regulacja przeplywu w pompie jest zrealizowana tak iz w polu magnetycznym cewki ktora zasilam jest umieszcozny obrotowy trzpien i wlasnie przylozone napiecie przeklada sie na kat obortu tego trzpienia.
Istotna jest tutaj wartosc srednia napiecia (a tak mi sie przynajmniej wydaje )
Pierwsze rozwiazanie kotre przetestowalem gdzie napiecie wyjsciowe ustawialo sie za pomoca miernika uniwerslanego podpietego przy zasilaniu pompy dalo bardzo dobre rezultaty (przeplywy zgodne z katalogowymi). Jedynym mankamentem bylo to iz trzeba bylo ustawiac napiecie "z reki" za pomoca przyciskow a nie za pomoca menu gdzie bylyby predefiniowane nastawy.
Co do lepszego op ampa to sluszna uwaga. Probowalem tez na wzm. MC33202 (rail-to-rail) ale niestety nie dotrwal w calosci do konca testow wiec nie mam pelnych wynikow doswiadczenia. A LM232 uzylem bo mam tych ukladow "cala szuflade"
Na razie prowadze doswiadczenia ktore maja doprowadzic mnie do fnalnego ukladu z ktorego bede w pelni zadowlony

Pozdrowienia
Jadzwin

[Gość]

Do Admina:
Proszę usunąć poprzedni załącznik a pozostawić ten aktualny.

[Gość]

Tak też można!

[Gość]

Prościej!

[jadzwin]

Witam,

Bardzo dziekuje za poswiecony czas na opracowywanie tego schematu.
Ostatnia werjsa wyglada bardzo atrakcyjnie i na pewno nie omieszkam jej przetestowac.

Pozdr
Jadzwin

[Bartłomiej Okoński]

Witam!
Układy sprawdziłem u mnie na biurku. Zadnych kłopotów. Radzę zastosować 1% rezystory metalizowane - nie będzie żadnego znaczącego "pływania" termicznego.
Pod pełnym obciążeniem napięcie spadnie Panu co najwyżej o kilka miliwolt! Praktycznie to oznacza, że nie ma żadnego obniżania się napięcia wyjściowego przy zwiększaniu obciążenia od 0 do 10A (krytycy oczywiście będą się czepiać o te kilka miliwolt). Warunek jest jeden: proszę aby najniższe napięcie wejściowe (są tam zwykle tętnienia zasilacza sieciowego) było wyższe o minimum 1V od napięcia wyjsciowego - w Pana przypadku potrzebuje Pan pod obciązeniem 10A mieć co najmniej 7V, zalecam zapas, tak z 1, 2V - czyli 8 do 9V. Konieczna jest kontrola oscyloskopem - bierzemy pod uwagę najniższy poziom gdzie dochodzą tętnienia!
Połączenia mają wpływ. Proszę zastosować podłączenie wszystkich elementów do masy w jednym punkcie. Odpowiednio grube przewody doprowadzeniowe! Im większe elektrolity na wejściu tym lepiej.
Pozdrawiam i życzę sukcesów!
Bartłomiej Okoński
P.S. Ten najbardziej rozbudowany układ, który Panu zaproponowałem jest mimo wszystko najlepszy, ma blokadę przy zwarciu (wyłącza się), płynną regulację maksymalnego prądu, kalibrację napięcia, sygnalizację LED itd. Użyłem tam też łatwo dostępnego tranzystora z kanałem typu N.
Analiza jego sposobu pracy jest kształcąca! To tylko pozornie prosty układ!

[movzx]

Witam,
Gratuluje - ladny uklad... mowie szczerze bo nie jest tak ze perfidnie uwzialem sie na p. Okonskiego ;)
Moze nawet zrobie sobie go kiedys bo dobre zrodlo pradowe sie przydaje :)
No i elementy raczej do kupienia.
Pozdr.

[Gość]

Pierwszy ze schematów kolorasek ma niby ograniczanie prądowe regulowane. I niby jak to działa bo żadnego działania ni jak dojrzeć nie mogę? Po co tyle elementów jak można to samo na dosłownie kilku elementach zrobić? Bo tak to mi się widzi z trzeciego koloraska schematu:!:
I gdzie można coś poczytać/pooglądać podobnego z tej serii? jakowaś www Pol_ter

[jadzwin]

Witam,

Przygotowalem sobie dzisiaj juz maski do naswietlenia wiec jak znajde czas to pewnie w tym tygodniu uruchomic uklad. Mam jeszcze pytanie odnosnie rezystora "mocy" w ograniczniku pradu w schemacie nr. 2 gdyz nie jestem pewien oznaczenia 55m..

Pozdr
Jadzwin

[Bartłomiej Okoński]

Witam!
Tak to jest jak wybiera się najprostsze rozwiązania!
"m" (mili) to przedrostek oznaczający tysięczne części. Podobnie jak k (kilo) oznacza 1000, M (mega) to milion, a n (nano) to 0,000 000 001. Nieważne czy to są kilogramy, milimetry czy megaomy. Te przedroski nazywamy jednostkami inżynierskimi.
Rezystor powinien mieć od 0,050 do 0,060 Ohma. Wartość ta wynika z Pana założenia: prąd maksymalny 10A, przy wyższym obciążeniu spada napięcie a prąd już nie rosnie. Niestety, nie ma kompensacji termicznej tranzystora pnp. Oznacza to, że należy dopilnować aby obok niego nic się nie grzało bo prąd maksymaly zmaleje! (Ujemny współczynnik termiczny {-2,2mV/K}złącza baza-emiter tak oddziaływuje). Mam takie rezystory, mogę pomóc.
Proszę również pamiętać, że nawet najlepszy schemat ideowy może być do niczego, jeśli zaniedbamy proste, podstawowe rzeczy: odpowiednie napięcie transformatora, stosowny zapas mocy w tym transformatorze, odpowiedni przekrój przewodów połączeniowych, właściwe odprowadzenie ciepła z tranzystora mocy, krótkie połączenia itd.

10A to nie łatwa sprawa dla wielu całkiem dobrych elektroników. Wszyscy co prawda są "mocni" na Forum, ale tylko niewielu zrobiło udane samodzielne konstrukcje na ten i większe prądy.
Proponuję w prostowniku zastosować półmostek prostowniczy Schotk'yego - pozbędzie się Pan problemu z niesamowitym ciepełkiem z diod prostowniczych. Redukcja z czterech do dwóch też jest ważna! Dwie diody miej to dwa grzejniki mniej! Nie ma diod - nie ma termicznego piekła!
Pozdrawiam!
Bartłomiej Okoński

[_Jadzwin_]

Witam,

Domyslalem sie ze tu chodzi o mili Ohmy, bardziej niestety martwila mnie wartosc.. No nic da sie rownolegle dwa rezystory 0,1R i tez bedzie. Znalazlem bardoz fajne przykrecane do radiatorow.
A przedrostki mnoznikow jednostek miar mialem z 15 lat temu na fizyce w liceum i ciagle je pamietam
Prawo Ohma zreszta tez ale moje obliczenia dawaly wartosci blizej 0,1R wiec musze je jeszcze raz dokladnie zweryfikowac.

Jako iz mam transformator bez odczepow zastosuje mostek w ukladzie Graetza. Mam zreszta taki konkrentny 35A. Jak topilem Darlingtony to on ciagle byl letni

Znalazlem na necie kiedys takie info:
"
Obydwa układy mają większość parametrów identycznych. Jednakże w układzie mostkowym napięcie wsteczne na każdej diodzie jest dwukrotnie mniejsze, co umożliwia zastosowanie diod o mniejszym dopuszczalnym napięciu wstecznym. Układ zapewnia też lepsze wykorzystanie mocy transformatora. Wadą jest konieczność używania czterech diod
"
Tranzystor bedzie spoczywal samodzielnie na wlasym wielkim radiatorze, wiec mysle ze problemy chlodzenia nie bedzie.
Tranformator ma zapas mocy, to toroid 150 watowy. W razie czego urzadzenie moze dostac wieksze trafo. Przewody tylko o przekroju 1,5mm lub grubsze.
Grubosc sciezek wieksza o 30% od zalecanej przez producenta laminatu (tak zeby temp. sciezek nie przekraczala temp. 25 stopni).

Jak juz zbuduje uklad to posiedze nad nim z oscyloskopem. Moze te tranzystory to nie takie straszne urzadzenia Szkoda tylko ze nie mozna ich programowac

Pozdrowienia
Jadzwin

[movzx]

Jedna uwaga praktyczna:
Lutowane polaczenia zewnetrzne "pradowe" najlepiej robi sie "na sprezynke" czy jak tam kto chce to nazywac: czyli bierze sie 2 przewody ktore chcemy laczyc (oczywiscie pobielone), sklada rownolegle razem, owija mocno srebrzanka i zalutowuje. Wtedy po pierwsze jest lepszy kontakt a po drugie jak sie nagrzeje to lut nie pusci. Sprawdzone w zasilaczu 12V/12A - dziala niezle :)
Druga sprawa to diody - tak jak i "jadzwin" uzywam mostka Graetza ktory swietnie sobie radzi - robi sie je na takie prady ze naprawde sie za mocno tymi 10A nie spoca ;) A jesli chcemy takie moce i jeszcze miec zapas to uklad 2 diod mniej sie tu nadaje.
A trzecia to te sciezki... U mnie jest to moze malo estetyczne ale niezniszczalne rozwiazanie - oplot z kabla zlozony w "plaskownik" i zalany cyna na sciezkach :D Sama cyna ma moze i duzy opor ale miedz w srodku jej pomaga...
Pozdr.

[PI]

Witam; Mr O. ma racje, co do tych diod, tym bardziej co do Schotky'ego.
Diody S mając mniejszy spadek nap. niz normalne (nie-S - he, he, he) maja tez mniejsze straty mocy, czyli mniej ciepła sie w nich wydziela.
Co do ścieżek - mozna tak, jak radzi "movzx", mozna "dublować" ściezki wysokoprądowe mostkami z drutu miedzianego, np. 1,5mm2 (czyli bardzo typowego). Tak robią niektórzy renomowani producenci sprzętu audio w swoich wzmacniaczach dużej mocy. Taki mostek można ułożyc z jednej lub z drugiej strony płytki. I drobna uwaga - dopuszczalna gęstość prądu dla przewodnika miedzianego ( zależnie od lokalizacji i innych czynników) zawiera sie w granicach od ok.10 do 12,5 A/mm2. Dotyczy to oczywiście długotrwałej pracy z takim obciążeniem.
PI

[movzx]

Alez ja wcale nie twierdze ze Mr. O nie ma racji. Wiadomo jaki jest spadek napiecia na czterech zwyklych diodach a jaki na 2 Schottkych. Chodzi tylko o to ze do trafa bez odczepu chyba "praktyczniej" jest zastosowac Graetza ;)
No i trafo troche mniejsze ($$$)
Pozdr.

[Gość]

Witam!
Rację mają wszyscy! Rozwiazanie króre wybieramy zależy od wielu czynników - w tym od elementów które już konkretnie mamy lub możemy zdobyć.
Sytuacja sie zmienia gdy jesteśmy na etapie planowania. Można kupić transformator z odczepem i o zdecydowanie większej mocy praktycznie za te same pieniądze - przy zamawianiu transformatorów w zakładach gdzie je nawijają nie ma różnicy w cenie gdy jest jeden odczep lub go nie ma. Trochę większa moc też nie wpływa na cenę!
Jest jeszcze jedna ważna sprawa: praca ciągła!
Większośc konstrukcji zasilaczy jest wykorzystywana w sposób "łagodny" - np. do zasilania radiotelefonu CB - raz nadajemy i pobieramy duży prąd, raz słuchamy (częściej) i płynie mały prąd.
Sytuacja się zmienia drastycznie gdy obciążymy nasz zasilacz prądem maksymalnym na np. dobę. I tu dopiero mozna się przekonać które rozwiązanie jest tak naprawdę najlepsze! Nie ma znaczenia kto to rozwiązanie zaproponował - liczy się wynik (a raczej "przeżycie" zasilacza).
Jest jeszcze wiele argumentów na korzyść konkretnego rozwiązania, które zaproponowałem, ale fachowcy i tak wiedzą w czym rzecz a początkujący muszą na początku się "sparzyć"
Pozdrawiam!
Bartłomiej Okoński

[Gość]

To ja wybieram prostownik na dwóch diodach!

[Gość]

czy to znaczy że jak prostownik jest na dwóch diodach to płynie dwa razy większy prąd niż w prostowniku z czterech diod Jaki właściwie płynie przez prostownik prąd przy np. 10A prądzie obciażenia? Czy to jest prąd średni, maksymalny a może rzeczywisty?

[Gość]

Jaki prąd płynie przez diody tego nie wie nikt! Przecież tam jest złącze półprzewodnikowe i elektrony kombinują coś przy dziurach. Jednemu elektronowi się uda zapchać dziurę a drugiemu nie wchodzi! To nazywamy nieoznaczonością!

[movzx]

Sredni prad plynie taki sam - tyle ze przez 1 diode naraz a nie dwie. Wiec sa mniejsze spadki i straty.
Pozdr.

PS. Do bezposredniego przedmowcy: jak sie nie ma zupelnie nic do powiedzenia to po co robic z siebie idiote??

[jadzwin]

Witam,

Uklad zostal uruchomiony wczoraj w nocy i na razie moge powiedziec ze dziala
Aktualnie zauwazylem ze ociazenie wplywa na wartosc napiecia wyjsciowego ale w przeciwna strone niz mozna by bylo sie spodziewac a mianowice napiecie minimalnie rosnie wraz ze wzrostem obciazenia.
I tak:
5V na wejsciu, wzmocnienie 1.2
Przy braku obciazenia: 5,97V
Przy obciazeniu 0.3A : 5,98V
Przy obciazeniu 2.0A : 6.04V

Nie wiem jeszcze czy jest to problem bo jak widac blad jest mniejsy niz 1%. Musze jeszcze sprawdzic dla innych obcaizen i napiec ale niesetety nie mialem pod reka niczego czym moglbym obciazyc bardziej wyjscie ukladu

Pozdr
Jadzwin

[movzx]

Wydaje mi sie ze takie efekty moga swiadczyc o dwoch rzeczach: Albo sprzezenie zwrotne zle dziala albo zmienia sie napiecie odniesienia (bo np. jest brane nie w tym punkcie co trzeba). Wiecej nie mowie bo nie wiem ;)
Pozdr.

[Bartłomiej Okoński]

Witam!
Układ zmontowany u mnie na biurku pod obciążeniem 1A ma 6.020V, przy 10A spada do poziomu 6,017V. Tak właśnie prawidłowo zachowuje się zasilacz pod obciążeniem (czyli napięcie spada o kilka-kilkanaście miliwolt).
W przypadku kiedy napięcie rośnie pod wpływem większego obciążenia mamy sytuację wystąpienia dodatniego sprzężenia zwrotnego. Przyczyną tego zjawiska może być źle wykonane połączenia między poszczególnymi elementami zasilacza lub jego wzbudzenie się. Pożądana jest kontrola oscyloskopowa.
Mogę też przygotować schemat ideowo-połączeniowy w którym będą prawidłowo zestawione połączenia.
Zrobić dobrze zasilacz to sztuka, nawet jesli schemat jest prawidłowy i stosunkowo prosty.
Ostatecznej oceny zasilacza dokonujemy przy obciążeniu cyklicznym (np. 100 razy na sekundę). Oscylogram zanikania i pojawiania się obciążenia i związanej z tym zmiany napięcia pokazuje prawdziwe oblicze zasilacza.
Urządzenie takie łatwo zbudować. Zainteresowanym mogę podesłać schemat.
Pozdrawiam!
Bartłomiej Okoński

[jadzwin]

Witam,

Musze znalezc troche czasu zeby to wszytko dokladnie pomierzyc bo coraz bardziej utweirdzam sie w przekonaniu ze cos jest nie tak.
Musze odebrac oscyloskop kumplowi i zobaczyc co sie dzieje...

Pozdr
Jadzwin

[jadzwin]

Witam,

Troche posiedzialem na weekend nad calym urzadzeniem. Niestety cos zlego sie stalo z moim oscyloskopem, w zasadzie przestal dzialac
Znowu beda wydatki
Ogolnie wprowadzilem jedna zmiane do ukladu tj. pomiedzy wzmacniacz operacyjny a tranzystor dalem rezystor 1K. Zmniejszylo to grzanie sie wzmacniacza operacyjnego. Jakkolwiek oscylacje pozostaly. Zaczelm wymieniac po kolei wszytskie elementy i poprawa nastapila po wymianie wzmacniacza operacyjnego. W sumie ciagle minimalni rosnie napiecie (1mV prz 5A) ale jest to znacznie lepiej niz przedtem (5mV przy 5A).
Jakkolwiek jest to do zaakceptowania.
Wieczorem jeszcze zamieszcze PCB moze tam cos jest nie tak z poprowadzeniem masy.

Pojawil sie natomiast inny problem a mianowicie przewody polaczeniowe pomiedzy ukladem a pompa. W 1szej wersji zastosowalem przewody 0.75mm (1m). Spadek napiecia przy 6V, 2A wynosil na nich okolo 6mV.
Przerobilem sprzezenie zwrotne zeby bralo napiecie zza przewodow. To troche poprawilo problem (spadek 3mV).
Do kolejnej proby uzylem przewodow 2.5mm. Teraz spadek an przewodach wynosi okolo 1-2mV i jest to do zaakceptowania.
Stwierdzam ze duze prady to duze klopoty

Wprowadzilem tez jeszcze jedna zmiane a mianowice dodalem przekaznik, ktory w przypadku zwarcia jakiegokolwiek wyjscia / wejscia pradowego urzadzenia (jest jeszcze wyjscie czestotliwosciowe 12V/4A, oraz wyjscie do eletktrozaworu 12V/1A) wylacza zasilanie od ukladu mocy na 1 sec. Mialem problem pozabezpieczania mozliwosci zwarcia wysztskiego z wszytskiem wiec wybralem takie rozwiazanie.

Mam jednak jeszcze jedne problem w sumie dosyc powazny bo nie mam pojecia o co chodzi. Zaraz za prostownikiem pobieram napiecie, ktore stabilizowane poprzez uklad LM2940-5V zasila uklad mikroporocesora i wyswietlacz. Obciazenie okolo 400mA.
Problem polega na tym iz jezeli na wyjsciu sterujacym trzpeniem pompy ustawie "wysokie" napiecie np. 6V (okolo 7A pobor pradu) i zaczynam szybko zwierac i rozwierac obwod z cewka pompy (wystepuje iskrzenie) dochodzi do zawieszenia mikroprocesora. Na procku jest ustawiona detekcja spadku napiecia ponizej 3.5V.
Na razie widze rozwiazanie osobny uklad zasilania z osobnym transformatorem, choc podejzewam ze da sie to jakos rozwiazac.
Wszelki porady mile widziane

Mam jeszcze pytanie odnosnie klucza tranzystorowego przy uzyciu tranzystora MOSFET. Jedyne co znalazlem to klucz z uzyciem MOSFET driverow (np. MC33151). Istnieje jakies prostsze rozwiazanie ?

Pozdr
Jadzwin

[movzx]

Po pierwsze radzilbym porzadnie zaekranowac uklad uP i "odsunac" go razem z jego blokiem zasilania od ukladow mocy. Po drugie - zastosowac solidne uklady filtrujace - na pewno jeden duzy elektrolit i kilka blokujacych lo-Z ceramicznych. Moze nawet jakis dlawik...
A jesli to nie pomoze to mozna odizolowac galwanicznie uP od reszty ukladu. Czyli osobne trafo zasilajace i transoptory na I/O... Wtedy *powinno* byc ok.
No i polecalbym watchdoga w uP - nawet jesli sie zawiesi, zostanie zresetowany.
Pozdr.