Zdroj G400 popis,stavba,problémy

[breta1]

Dokáže někdo odborně posoudit kvalitu reference, realizovanou zenerkou ZD2 zapojenou v obvodu IC2A?
Zdá se mi, že lepšího výsledku by se dosáhlo místo ZD2 s TL431, event. jen s TL431 a bez použití IC2A.

[c1602]

A nedal by sa na mieste T9 použiť IRFP250 ? Pretože ten by som mal rovno doma.

[breta1]

Nedal, protože je to N kanál.

[c1602]

Samozrejme s nejakou úpravou schémy, to som si stihol všimnúť.

[Dolfi]

Samozrejme s nejakou úpravou schémy, to som si stihol všimnúť.

Asi by to bolo dosť komplikované, lebo napätie by sa muselo zrážať v mínusovej vetve. (A ani sa mi nad tým nechce premýšľať a "motať" sa okolo tých "dvoch" zemí, pomocou ktorých sa sníma prúd pre nadprúdovú reguláciu).

Breta, samozrejme, jedna TL431 určite úplne nahradí ten komplikovaný guláš okolo 5,6 V zenerky. A už sa to tu preberalo, aj teplotná stabilita by bola niekoľkonásobne, (až o rád), vyššia. (Všetko závisí od toho, akú teplotne závislú zenerku sa nám podarí kúpiť a osadiť). A ak niekto nechce laborovať s odporovými deličmi a zosilnením konca, tak pomocou dvoch odporov sa dá nastaviť také napätie TL431 (cca 10 V), že netreba nič meniť ...

Podľa mňa ešte lepším riešením je MAC01, MAB01H alebo MAB01D od Tesly, (aj sa tu predávali), alebo napríklad: http://www.gme.sk/dokumentace/330/330-1 ... -123.1.pdf .

[c1602]

Takže mám trafo s 3mi sekundármi po 24V, výkon trafa je 500VA. Čiže po zapojení sekundárov do série to máme 3x24=72V pri 500VA to vychádza niečo malinko pod 7A.
Po usmernení a vyfiltrovaní by malo byť na výstupe jednosmerných cca 102V.
Krom toho mám zo 5 MJ15003.

A ten T9 bol len návrh kvôli tomu aby som nemusel zháňať. Mal by som teda schválenú stavbu ?

[balki]

Ten P-FET v predregulátore "vystrihne" stredy polsínusoviek tak, aby na filtračnom kondenzátore bolo priblližne o 10 V viac ako výstup. Tento dej nie je spojitý a preto na P-FET-e by mali byť minimálne straty.
No a koniec je potom úplne analógový, na ktorom budú tepelné straty asi 10 V x 5 A = 50 W.

Nedá mi uviesť pár matematických postrehov pre daný problém čo tu riešite. Možno vám to bude pripadať ako buzerovanie, poučovanie a tak čo ja viem, ale nemajte strach, nie je tomu tak Chcem len aby ste nerobili urýchlené závery a nerobili niečo čo neprejde ani logickou úvahou.

Ono je to pekná myšlienka Dolfi s tým pred regulátorom aby sa celková strata minimalizovala. Lenže to nie je také jednoduché sko sa to na prvý pohľad môže zdať.
Áno regulátor pracuje lineárne na koncovom tranzistore bude strata ako si správne vypočítal 10V*5A=50W. Na spínanom tranzistore bude strata cca pár W ak bude mať Rds_on veľmi malý (čo sa dá dnes ľahko dosiahnuť).

Teraz tá úvaha pre zdroj 50V/5A:

1. Na to aby si pri vstupnom napájacom napätí 70V_peak chcel nabiť kondenzátor 25mF potrebuješ veľmi veľký prúd z primárneho vinutia. Ak bude mať trafák vnútorný iba odpor Ri=0.3R prúd pretečie 70V/0.3=233A po dobu cca pár ms. Tranzistor ktorý by to bezproblémovo zniesol bude dosť drahý.

2. Ak si zoberiem ten najhorší prípad kedy výstupné napätie bude chcieť byť napr. Uout=1V pri prúde 5A. Tzn. že na kondenzátore v pred regulátore bude musieť byť napätie 11V. Z toho vyplýva že výstupný zaťažovací odpor bude mať hodnotu 0.2R. Ak kondenzátor napájam iba v zlomku periódy 100Hz kondenzátor sa mi ani nestuhne nabiť na hodnotu 11V a v tom momente ho vybije regulátor do záťaže v prúdovom móde za čas (t). čas (t) vypočítame z rovnice Ic=C*(dU/dt) odkiaľ dt=(Cin*dUout)/Iout. Ak máme prúdový mód kondenzátor sa vybíja lineárne a teda zmena napätia bude lineárna a už nemusíme použiť deriváciu ako zmenu napätia za čas a teda tv=(25m*11V)/5A=5.5ms. Výstupný kondenzátor sa bude tak rýchlo sa bude vybíjať, že vstupné napätie so vstupným odporom zdroja a s dynamickým odporom diód ho nebudú stíhať nabíjať a tobôž už nie udržiavať po dobu min T/2 teda pi/2 = 10ms.
Dôkaz: čas nabíjania tn=(25m*Uin)/In, In je nabíjací prúd ten sme vypočítali v bode 1. na hodnotu 233A. V tomto prípade to ale nebude ani zďaleka taká veľká hodnota lebo sme počítali v okamih kedy U_peak je 70V. Ďalej ale do vzťahu musíme za implementovať aj deriváciu času pretože nabíjací prúd nie je konštanta ale je to cca tvar polsinusovky. Ak ho chceme nabiť na hodnotu 11V musíme aj s touto hodnotou rátať. In=(Un_peak)/Ri=11V/0.3=36.6A vyzerá to ako pekná hodnota ale tereba si uvedomiť že čas nabíjania je len cca zlomok periódy na začiatku a na konci teda presnejšie: preibeh je definovaný u(t)=70*sin(2*pi*50*t)=11V teda Psi je 9 stupňov čo odpovedá času t_psi=(9deg*20ms)/360deg=500us a ešte k tomu sa nenabíja lineárne a ešte k tomu regulátor stále napája záťaž prúdom 5A. Ale ak túto veľmi optimistickú hodnotu dosadíme do vzorca tak približná hodnota času nabíjania bude cca tn=(25m*11)/36A=7ms čo je viac ako čas vybíjania 5.5ms. Tzn, že pri rozdieli napätia 10V sa nemôže za nijakých podmienok v tvojom zapojení udržať na konštantnej hodnote 10V. Podľa môjho skromného odhadu by sa za čas 500us+500us nabil a okamžite vybil do záťaže.
Výpočet berte len ako približný presný údaj by napísala simulácia.

Ak chcete riešiť pred regulátor ktorý bude bez straty, musí mať spätnú väzbu ktorá bude sledovať toto nabíjanie. A akonáhle poklesne napätie na kondenzátore v momente ho opätovne dobije. A nie plným pripojením na zdroj, pretože budú vznikať veľké prúdové rázy. Transformátor treba využiť počas celej periódy ako spínané zdroje. Toto riešenie je dobré tak akurát na nabíjačku olovených batérií nie však ako pred regulátor na laboratórny zdroj.

Ak to už takto chcete silne riešiť použite napr. snáď najjednoduchší samo kmitajúci buck konvertor a ako refernciu použite Uout + zenerku a pod. Dá sa spraviť aj s 3 tranzistormi a bude prúd odoberať pulzne počas celej periódy. A vytvorí vám relatívne vyhladených Uout+10V. Môže sa použiť aj nejaká smps-ka s pevným napätím. Frekvencia sa dá približne vypočítať cez LC konštantu výstupného filtra. A dôležitá vec, že nemusíte mať taký veľký kondenzátor a tým nabíjacie prúdy budú malé ich stredná hodnota bude približne hodnota výstupného prúdu. Samozrejme sa to dá spraviť aj precíznejšie ale samozrejme tým aj komplikovanejšie a potom zistíte že takéto riešenie nemá až toľko výhod ako na začiatku bolo plánované a hneď urobíte celý zdroj spínaný

//Samozrejme treba dodať že transformátor má veľkú indukčnosť a s tým treba rátať...//

[Dolfi]

Mal by som teda schválenú stavbu ?

No stavbou by som to zrovna nenazval. Ale navrhnúť plošák a pokúsiť sa to oživiť, samozrejme môžeš ! A som ti úplne k dispozícii ...

To 500 W "trafko" bude dobrý oriešok na riešenie. Samozrejme, že 3 x 24 V sa nebude dať použiť. No 2 x 24 V bude bohato stačiť. A prúd pod 7 A je tak na trvalých 4 A, (možno 5A). Takže, zadefinujme si predbežne zdroj len 50 V/ 4 A. Samozrejme, s jedným tranzistorom na konci, (KD503, MJ15003, ...), a pomerne malým pasívnym chladičom.

Ak budeš navrhovať plošný spoj, tak ako napäťovú referenciu použi aspoň TL431. A pre zmenu ju môžeme nastaviť na 10 V. Odporový delič pre ňu dopočítam ... (TL431 je použitá napríklad, viď príloha).

Iný ako FET, sa v predregulátore moc použiť nedá. Pri bipoláre by sa to snáď ani prúdovo nedalo uriadiť. Je fakt škoda, že sa tam nedá použiť N-FET. Má neporovnateľne lepšie parametre. Ale já nie som to schopný pre N-FET prekresliť. A dokonca si myslím, že sa to snáď ani nedá ...

IRF4905 má napríklad parametre tuná: http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... rf4905.pdf . Čo nás bude hlavne zaujímať, tak to je ID = 74 A, IDM = 260 A a RDS(on) = 20 mOhm. Žiaľ, je len na 55 V. No snáď necelých 70 V vydrží ...

Pri 4 A DC a dvojcestnom usmernení je nabíjací prúd kondenzátorov asi 5 až 7x vyšší. Tuná neviem ! No kondenzátor sa nabíja 2x za 10 ms, tak predpokladám, že by nemal byť vyšší, (typnime si 30 A). Na 20 mOhm by mal byť úbytok max. 0,6 V, potom strata v špičke asi 18 W. Nakoľko tranzistor bude otvorený možno 3 ms, takže strata by mala byť možno 5 W. K tomu spínacie straty 200 x za sekundu ... No nech bude na IRF4905 výkonová strata až 20 W, takže chladič 5 K/ W bude až-až.

Nábeh toho veľkého trafa a aj nábeh predstabilizátora by sme mohli riešiť (zatiaľ) termistorom v primári, potom softštartom ...

Tak poďme na to ...

Pre Balki: Ani sa mi to nechcelo čítať, nie to ešte pochopiť. Aj keď sa oháňaš matematickým aparátom akože na vyššej úrovni, myslím si, že si úplne vedľa a nič nechápeš ...

[balki]

Pre Balki: Ani sa mi to nechcelo čítať, nie to ešte pochopiť. Aj keď sa oháňaš matematickým aparátom akože na vyššej úrovni, myslím si, že si úplne vedľa a nič nechápeš ...

Znalosť základných rovníc v elektrotechnike je základom každého návrhu, ak ich nepoznáš je to tvoja smola. Mnohý na tomto fóre to určite pochopili (písal som to na úrovni strednej školy). Ja si zas myslím, že ani nevieš o čom som písal.

Ak som úplne mimo ako píšeš, tak mi to dokáž, že som sa v tej úvahe v niečom mýlil. Podlož tvoj nezmyselný komentár nejakými výpočtami, úvahami alebo nebodaj simuláciami, ak nie je to prejav iba tvojej nechápavosti

[pin]

V praxi som sa riadil zásadou, že čo sa dá vypočítať s primeranou námahou, to počítať treba, v tom má balki isto pravdu. Čo je príliš namáhavé, to bolo treba odlaborovať. Dnes by som tam isto ešte vsunul simuláciu.

Tak som odsimuloval tú Dolfiho ideu, zdá sa, že fungovať by mohla. Na výstupný výkon 50W je stredná strata spínacieho prvku (Ron=0,1Ω) cez 27W, lineárny regulátor by zožral možno aj 10x viac.

[Mahel]

Nazdar páni.
Mám otázku ohladom zdroja G400. Mám postavené dva tieto zdroje z trafom 24V/2A.
Chcem sa opítať či elektronika zvladne aj trafo 24V 10A keď vymením koncový tranzistor.?

[PaJa-trb]

To trafo 24V/10A tam klidně dej, získáš tím tvrdší zdroj.
Maximální proud určíš odporem R7 (já mám otestováno 5,7A), snížením půjdeš ještě výš, ale za cenu měkkého zdroje a poklesu napětí při maximálních proudech.
A samozřejmě bude lepší posílit trandy, klidně jich dat víc paralelně, samozřejmě taky adekvátní chladič.

[Mahel]

Dakujem za odpoved.

[mikkipp]

Ide to aj na 10A, mám to vyskúšané. Trandy v puzdre TO3, dal by som 4ks (napr. KD503). Do sériu ku každému trandu ešte rezistor s malou hodnotou, aby si mal prúdy rovnomernejšie rozložené. A poriadny mostík na chladič...

Ale všeobecnejšie by som doporučil urobiť dva samostatné moduly na 5A. Získaš možnosť symetrického výstupu alebo paralelného chodu (kde vytiahneš aj 10A)... Mám dvojitý zdroj a používam ho (ako dvojitý) častejšie ako som čakal...

[Mahel]

No ja mam doma len toroid 1x 24V 10A a ten chcem využit. Stoho dvojity zdroj nespravym.

[mikkipp]

Tak dal by sa spraviť aj dvojitý, ale nemohol (lepšie povedané nesmel) by si ho prevádzkovať ako symetrický. Ako dva paralelné áno... Ale vzhľadom na to obmedzenie stráca význam stavať dva...

[Dolfi]

No ja mam doma len toroid 1x 24V 10A a ten chcem využit.

10 A trafo ti v zdroji, (nabíjačke), nedá trvalo 10 A ! Bez problémov s prehrievaním (trafa) si môžeš postaviť tak 6 A zdroj ...

[remmidemmi]

tak záleží na tom trafu, jak je udělané. Když bude dobře udělané, dá mu 10A.
Problém je jinde: když nastaví výstupní napětí 5V a proud 10A, tak na regulačním tranzistoru bude mít ztrátu nějakých 280 Watt a to bude průser Vedle toho budou ztráty ještě na usměrňovacích diodách a na snímacím odporu. Celkově to bude skvělé topení na drsnou zimu.
A právě tyhle ztráty chci řešit předělávkou toho zdroje 30V/3A, co tu kdosi nabízí v sekci Prodej.

[Mahel]

A daš sem schemu tej upravy?

[Dolfi]

tak záleží na tom trafu, jak je udělané. Když bude dobře udělané, dá mu 10A.

Žiadne 10 A trafo, (ani dobre urobené), mu TRVALO nedá 10 A DC !

Problém je totiž v tom, že trafo je navrhované (počítané) na odporovú záťaž. A vtedy je sínusovka pekná, nezdeformovaná. A efektívna hodnota prúdu je taká, ako je je uvedená na trafe.

Pri nabíjaní filtračného kondenzátora, (akumulátora), je uhol otvorenia usmerňovača podstatne menší ako 10 ms, špička prúdu má niekoľkonásobne vyššiu hodnotu ako u harmonického priebehu a tým pádom je aj efektívna hodnota prúdu asi 1,7x vyššia. A nakoľko efektívna hodnota prúdu zohrieva vinutia trafa, tak sa trafo začne prehrievať. No a aby sme dosiahli pôvodný ohrev trafa, treba znížiť odoberaný DC prúd, (samozrejme, tým klesne aj AC prúd).

(P.S.: Toto popísal a "bulharskú" konštantu definoval Danhard. Žiaľ, nie je to moja "múdrosť") !

A zapojenie s jednoduchým "predregulátorom" som tu už dávno dával. Samozrejme, že nikto mi neverí ! Resp. kto verí, ešte to nedotiahol do konca ...