Stabilizator wysokiego napięcia o wydajności 0,5A

Układy półprzewodnikowe pełniące ważne funkcje pomocnicze w układach lampowych.

Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd, Einherjer, OTLamp

Janusz
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 890
Rejestracja: wt, 8 listopada 2005, 15:36
Lokalizacja: Bytom

Post autor: Janusz »

Układy z automatycznie nastawianym autotransformatorem były stosowane np. w aparatach rentgenowskich do stabilizacji zasilania generatora WN. Wadą takiego rozwiązania jest znaczne skomplikowanie konstrukcji, zwłaszcza pod względem mechanicznym. Istotnym mankamentem jest również kiepska odpowiedź na skoki obciążenia, układ jest po prostu zbyt wolny z uwagi na momenty bezwładności części ruchomych i dla dobrej stabilizacji zbyt mało dokładny z powodu min. momentów oporowych mechanizmu.
Przypuszczam, że połączenie autotransformatora z zasilaczem stabilizowanym dałoby dobre efekty, jednak problemy z wykonaniem części mechanicznej mogłyby zniweczyć zalety takiego rozwiązania (mam na myśli oczywiście automatyczne nastawianie napięcia autotransformatora). Układ opracowany przez Romka cechuje prostota i co za tym idzie niezawodność.
785mm
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Post autor: Romekd »

Witam.
:arrow: mir.cio
Nie wiem czy dobrze zrozumiałem pytanie Kolegi, chodzi o wykonanie stabilizatora napięcia, czy niestabilizowanego zasilacza posiadającego możliwość regulacji napięcia wyjściowego? Przy pomocy autotransformatora można w prosty sposób wykonać zasilacz o regulowanym napięciu wyjściowym (regulowanym od zera). Wymagałoby to użycia za autotransformatorem dodatkowego transformatora podwyższającego napięcie do odpowiedniej wartości, zapewniającego separację galwaniczną wyjścia układu od sieci elektrycznej 230V (dla bezpieczeństwa). Na wyjściu transformatora należałoby zastosować mostek prostowniczy i filtr tłumiący tętnienia 100Hz (najlepiej typu CLC). Do wielu prac warsztatowych taki układ mógłby być wystarczający. Jego wadą byłaby duża zależność wartości napięcia od poziomu prądu pobieranego z wyjścia regulatora.

Pozdrawiam,
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
OTLamp

Post autor: OTLamp »

Romku czy badałeś może stabilność "długoterminową" (mam tu na myśli czas rzędu godzin) napięcia wyjściowego swoich stabilizatorów? Mam wykonanych kilka wersji podobnych stabilizatorów (z pewnymi drobnymi modyfikacjami) i zauważyłem, że napięcie wyjściowe przy nastawionych wyższych wartościach, stopniowo spada (o kilka woltów) i ustala się na tym poziomie kilka woltów niższym po około godzinie do dwóch godzin. Winowajcą jest najpewniej tranzystor wzmacniacza błędu, gdyż to na nim wytraca się maksymalna moc przy najwyższym ustawionym napięciu. Zdjęcie z niego małego radiatora, wyraźnie zaostrza i przyspiesza wspomniany dryf. Będę musiał wykombinować jakąś prostą kompensację tego zjawiska.
pierwszy

Post autor: pierwszy »

OTLamp
Dokladnie tak jest jak piszesz, u mnie kompensacja wyglada tak :D po prawej jest tranzystor wzmacniacza bledu przykrecony do radiatora
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Post autor: Romekd »

:arrow: OTLamp
Nie zauważyłem tego zjawiska. Być może powodem braku widocznych zmian w moim egzemplarzu jest wentylator, który cały czas zapewnia przepływ powietrza przez wnętrze urządzenia. W każdym razie warto byłoby to zbadać :roll: . Gdyby temperatura tranzystora wzrastała powiedzmy z 20'C do 80'C, odpowiadała by temu zmiana napięcia Ube o jakieś 130mV, co przy 600V na wyjściu wywoływałoby zmianę o ok. 2,4V. Drugim ważnym, zmieniającym się z temperaturą, parametrem tranzystora jest jego wzmocnienie. Ta zmiana tym bardziej wpływałaby na napięcie wyjściowe przy zmianach temperatury, im większe byłyby wartości rezystorów w obwodzie dzielnika ustalającego poziom napięcia wyjściowego.

Pozdrawiam,
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
OTLamp

Post autor: OTLamp »

macska pisze: u mnie kompensacja wyglada tak :D po prawej jest tranzystor wzmacniacza bledu przykrecony do radiatora
No trochę hardkorowa :twisted: :P
Romekd pisze::arrow: OTLamp
Nie zauważyłem tego zjawiska. Być może powodem braku widocznych zmian w moim egzemplarzu jest wentylator, który cały czas zapewnia przepływ powietrza przez wnętrze urządzenia. W każdym razie warto byłoby to zbadać :roll: . Gdyby temperatura tranzystora wzrastała powiedzmy z 20'C do 80'C, odpowiadała by temu zmiana napięcia Ube o jakieś 130mV, co przy 600V na wyjściu wywoływałoby zmianę o ok. 2,4V. Drugim ważnym, zmieniającym się z temperaturą, parametrem tranzystora jest jego wzmocnienie. Ta zmiana tym bardziej wpływałaby na napięcie wyjściowe przy zmianach temperatury, im większe byłyby wartości rezystorów w obwodzie dzielnika ustalającego poziom napięcia wyjściowego.

Pozdrawiam,
Romek

Szczerze mówiąc nie pamiętam teraz, w jakim stopniu to zjawisko występowało, gdy w roli tranzystora wzmacniacza błędu użyty był tranzystor bipolarny. Obecnie wszędzie mam mosfety. W zależności od jego typu dryf jest większy lub mniejszy.
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Post autor: Romekd »

OTLamp pisze:Obecnie wszędzie mam mosfety. W zależności od jego typu dryf jest większy lub mniejszy.
Pomysł z użyciem Mosfeta wydaje mi sie niezły. Po jego zastosowaniu można zwiększyć wartości elementów w dzielniku napięcia, nie przejmując się prądem pobieranym przez wzmacniacz błędu. Ciekaw jestem jak zastosowanie tranzystora unipolarnego wpływa na pozostałe parametry stabilizatora (mam tu na myśli poziom szumów i fluktuacji, oraz odpowiedź układu na obciążenie o charakterze impulsowym) ?

Pozdrawiam,
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
OTLamp

Post autor: OTLamp »

Romekd pisze:
Pomysł z użyciem Mosfeta wydaje mi sie niezły.Po jego zastosowaniu można zwiększyć wartości elementów w dzielniku napięcia, nie przejmując się prądem pobieranym przez wzmacniacz błędu.
Ja w zasadzie przeszedłem na mosfety z powodu łatwej ich dostępności i niskiej ceny (1zł/szt na schaberplatzu), co jednocześnie zachęca do bardziej odważnych eksperymentów :)

Romekd pisze: Ciekaw jestem jak zastosowanie tranzystora unipolarnego wpływa na pozostałe parametry stabilizatora (mam tu na myśli poziom szumów i fluktuacji, oraz odpowiedź układu na obciążenie o charakterze impulsowym) ?
Niestety nie jestem w stanie tego szybko zbadać, gdyż moje "laboratorium" w chwili obecnej jest istną graciarnią :(
Myślę jednak, że większą uwagę trzeba by zwrócić na odp. impulsową, wszak pojemności wejściowe mosfetów są rzędu nanofaradów, nie przesadzałbym więc z opornościami w dzielniku napięcia dla sygnału błędu :roll:
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Post autor: Romekd »

OTLamp pisze:(...)nie przesadzałbym więc z opornościami w dzielniku napięcia dla sygnału błędu.
To fakt, szybkość reakcji układu na nagły skok poziomu obciążenie byłaby znacznie gorsza :?
Mam już jednak opracowany znacznie udoskonalony układ stabilizatora W.N., pozbawiony wielu wad układu poprzedniego. Jeżeli nie uznacie tego Koledzy za zaśmiecanie naszego Forum krzemem, to w najbliższych dniach wrzucę go do tego wątku ;) .

Pozdrawiam,
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
OTLamp

Post autor: OTLamp »

Romekd pisze: Mam już jednak opracowany znacznie udoskonalony układ stabilizatora W.N., pozbawiony wielu wad układu poprzedniego. Jeżeli nie uznacie tego Koledzy za zaśmiecanie naszego Forum krzemem, to w najbliższych dniach wrzucę go do tego wątku ;) .
Oczywiście, że nie będzie to zaśmiecanie:) Jestem bardzo ciekaw nowych pomysłów :).
pierwszy

Post autor: pierwszy »

OTLamp pisze: No trochę hardkorowa :twisted: :P
Raczej recykling :wink:
W pierwszej wersji zasilacza tez popelnilem ten blad przy projektowaniu plytki i tranzystor mial maly radiatorek.
Natomiast zjawisko o niestabilnym napieciu zaobserwowalem przy innej okazji.
Normalnie do tego zasilacza uzywam transformatora toroidalnego.
Kiedys podlaczylem transformator ze starego odbiornika byl to TS30/1/676 Zatry i myslalem, ze uklad sie popsul
poniewaz po 40 minutach musialem caly czas korygowac napiecie potencjometrem.
Jak wrocilem do toroida nie bylo tego efektu.
Prawdopodobnie sam zasilacz jest za duzym obciazeniem dla takiego transformatora.
OTLamp

Post autor: OTLamp »

macska pisze: W pierwszej wersji zasilacza tez popelnilem ten blad przy projektowaniu plytki i tranzystor mial maly radiatorek.
U mnie są same pająki, ciągle coś zmieniam, najpierw modyfikowałem źródło prądowe, potem regulację napięcia wyjściowego. Rezultat jest taki, że od ponad roku używam tych właśnie pająków, które sprawują się bardzo dobrze, i które jednocześnie gdzieś tam wydają mi się zbyt niedoskonałe, żeby je pakować do obudowy. Toż to paranoja :oops:
mir.cio
100...124 posty
100...124 posty
Posty: 106
Rejestracja: czw, 2 czerwca 2005, 19:10

Post autor: mir.cio »

Witam

dzięki za szybkie odpowiedzi.
:arrow: Romekd
Może nie całkiem jasno postawiłem pytanie.
Aby ograniczyć się grzanie Tranzystorów , Romku, zastosowałeś transformator z odczepami, które w zależności od wysokości napięcia na wyjściu, zostają odpowiednio dołączone do stabilizatora. Regulacja napięcia wyjściowego odbywa się za pomocą potencjometru P1.
Ja naprzykład nie mam transformatora z odczepami ale mam autotransformator 230V / 0,8A i transformator 230V / 400V 200 VA.
Razem obydwa transformatory pracują już w zasilaczu regulowanym z mostkiem Greza i filtrem tłumiącym. Dodatkowo wyprowadziłem napięcie zmienne na zewnątrz. Mam w ten dwa reulowane napięcia stałe i zmmienne.
Chodzi mi o to, czy dało by się w prosty sposób dobudować stabilizator, tak aby napięcie wyściowe było w miarę stałe, a regulacja napięcia nadal odbywałaby się tylko autotransformatorem. Tranzystory też by się chyba mniej grzały.

pozdrawiam Mirek
Awatar użytkownika
elektron
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 195
Rejestracja: ndz, 4 grudnia 2005, 12:49
Lokalizacja: Gdynia

Post autor: elektron »

Romekd pisze:Mam już jednak opracowany znacznie udoskonalony układ stabilizatora W.N., pozbawiony wielu wad układu poprzedniego. Jeżeli nie uznacie tego Koledzy za zaśmiecanie naszego Forum krzemem, to w najbliższych dniach wrzucę go do tego wątku ;)
Spytam nieśmiało :) czy jest szansa, że wkrótce pojawi się opis tego zasilacza? Przymierzam się do złożenia czegoś solidniejszego i z niecierpliwośćią czekam na przedstawienie tego projektu.
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Post autor: Romekd »

Witam.
Bardzo proszę o jeszcze chwilę cierpliwości. Dzisiaj po raz kolejny testowałem układ, starając się go jeszcze bardziej uprościć, i to bez pogorszenia parametrów technicznych (udało się je nawet poprawić :) ). W sumie przedstawię dwa dość proste rozwiązania. Ze względu na sposób zasilania części kontrolującej napięcie wyjściowe i prąd, różnić się będą możliwymi do zastosowania rodzajami wzmacniaczy operacyjnych. Układy są małe, prościutkie, i co najważniejsze tanie - zastosowałem popularne, łatwe do zdobycia, podzespoły, których ceny są groszowe (nie licząc ceny tranzystora wyjściowego). Wartość napięcia i prądu można regulować w nich od zera do pełnej wartości. Również przełączanie odczepów transformatora maksymalnie uprościłem, gdyż dokonywane jest ono tym samym przełącznikiem, który służy do przełączania zakresów napięć regulowanych (regulowane 0-100V, z możliwością zwiększania o +100, 200, 300, 400 V).
Dziś zacznę rysować schemat, a jutro posiedzę nad płytką drukowaną.

Pozdrawiam,
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
ODPOWIEDZ