Ograniczenie prądowe do zasilacza LM338: stabilizacja napięcia i prądu 15V 6A

Tue Dec 27, 2011 6:17 pm   

Witam,
Chciałbym zrobić coś takiego:
Mam zasilacz stabilizowany, np. 2xLM338. Napięcia 1.25-30V.
Transformator może dać 12,5A przy 24V. Teraz chciałbym zrobić takie
ograniczenie prądowe, że ustawiam potencjometrem napięcie (LM338) i
wartość maksymalnego prądu wyjściowego. Czyli np. ustawię sobie 15V i
6A to zasilacz nie może przepuścić mi większego prądu, nawet przy
zwarciu. Cały czas ma być 15V i max. 6A. Jak zrobić takie
ograniczenie? I w ogóle czy jest to możliwe?

Nie potrafię fachowo nazwać tego co chcę osiągnąć, mam nadzieję, że
wytłumaczyłem to w miarę zrozumiale.

Bardzo dużo szukałem tego po internecie, jednak nie znalazłem nic co
by mnie w pełni satysfakcjonowało, dlatego proszę nie pisać, że było
tysiące razy na forum, bo nie znalazłem, a jeżeli faktycznie było
bardzo proszę o link.

Ogólnie widzę to tak, że na wyjściu pasowałby potencjometr dużej mocy,
jednak potencjometry o mocach rzędu 100W są bardzo duże i drogie, nie
widziałem żeby ktokolwiek to stosował w zasilaczach Smile czym to
zastąpić?

Z góry dziękuję za pomoc.

Tue Dec 27, 2011 6:17 pm   

Użytkownik "Grzegorz WaReZ" napisał w wiadomości grup

No nie, w pewnym momencie napiecie musi malec, ciagle plynie 6A, ale
przy zwarciu to napiecie jest prawie zero.


Typowa funkcja zasilaczy laboratoryjnych. Ogranicznik napiecia i
pradu.
Ogolnie musisz miec niewielki opornik szeregowy, na ktorym bedziesz
mierzyl prad wyjsciowy, i trzeba to jakos doprowadzic przez sprzezenie
zwrotne do elementu regulacyjnego.

Przy czym nalezy pamietac ze jesli plynie np 10A, po prostowniku jest
powiedzmy 30V stalego, a na wyjsciu 0,1V, to gdzies po drodze wydziela
sie 300W mocy.
Jeden wiatrak to moze byc za malo, a i elementy musza byc do tej mocy
dostosowane.


Pierwsze wyniki z googla
http://www.cyfronika.com.pl/kitynepdf/301-K.pdf
http://www.3ezsmeie.cba.pl/Schematy/Zasilaczcz%200-30V%205A.pdf
http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2153721.html#10221636

Pierwsze wyniki z allegro
http://allegro.pl/zasilacz-serwisowy-15v5a-led-1505d-gw12mc-fv-i2013007326.html
ale uwaga - ten dziala inaczej, czyli zle :-)

J.

Wed Dec 28, 2011 10:06 am   

Pierwsze skojarzenie - przegladnij pdfa dla OPA549, ma parę aplikacji z
ograniczeniem pradowym, bardzo prosta aplikacja.

Powodzenia

Wed Dec 28, 2011 2:17 pm   

Dziekuje za szybkie i bardzo konkretne odpowiedzi. Najbardziej
spodobal mi sie zasilacz z Praktycznego Elektronika, jest dosc
profesjonalny i jest opisana opcja rowniez napiecia ujemnego. Tylko
teraz pytanie, jak to przerobic na 10A? Co do zwarcia - fakt, ze
napiecie spadnie, ale cel jest taki zeby natezenie nie przekroczylo
zadanej wartosci, czyli wszystko odpowiada. Duzy radiator i 2 czy 3
wiatraczki powinny wystarczyc zeby ochlodzic elementy przy duzych
stratach, z tym sobie jakos poradze. Poza tym rzadko bedzie tak, ze
napiecie malutkie, a prad bardzo duzy, to sporadyczne przypadki, na
ktore zrobie sobie zabezpieczenie termiczne. Ogolnie moj projekt ma
wygladac nastepujaco:
Ma to byc zasilacz labolatoryjny i ladowarka akumulatorow
samochodowych. Planuje zrobic to w taki sposob, ze zasilacz bedzie
mial dwa kanaly, pierwszy do 5A lub nawet mniejszy, aby mozna bylo
ustawiac male prady do urzadzen elektronicznych, drugi do 10A -
ladowanie akumulatorow i zasilanie jakichs konkretniejszych urzadzen
(nie wiem jeszcze jakich, po prostu chcialbym miec taka opcje). Do
tego chcialbym miec na obu kanalach napiecia symetryczne. Choc nie
wiem czy na tym mocniejszym tez moze sie przydac? Jaki do tego wybrac
transformator? Myslalem o 2x24V i pradzie 12,5A, aby byl jakis zapas
mocy. I kilka pytan teoretycznych:
Jak to jest z tym symetrycznym zasilaniem? Jest to potrzebne do
wzmacniaczy, ale do czego jeszcze? I czy mozna normalnie podlaczac
inne urzadzenia do + i - a nie do + i GND (np. akumulator)? Jak wtedy
rozkladaja sie prady? Bo napiecia sie jakby sumuja z tego co mi
wiadomo. Chyba ze sie myle? Np. Ustawie sobie na dodatnim 5V i 2A, na
ujemnym -3V i 3A to na zaciskach + i - bede mial 8V i ile A? Kolejna
sprawa - czy do ladowania akumulatorow dobrze bedzie miec
transformator 2x24V i ustawiac tam 12V? czy lepiej miec np. 2x14,4 czy
2x12, aby nie bylo duzych strat i w razie potrzeby laczyc uzwojenia
dla wiekszych napiec? Wtedy odpada oczywiscie zasilanie symetryczne.
Prosze o wyrozumialosc, gdyz jestem poczatkujacym, uczacym sie
hobbysta, projekt jest dla mnie, niekomercyjnie, prywatnie.

Wed Dec 28, 2011 2:49 pm   

Uzytkownik "Grzegorz WaReZ" <warez.gg@gmail.com> napisal w wiadomosci
news:72c03011-dbce-470b-99ed-0ae3bbc73087@u6g2000vbg.googlegroups.com...

Ponizej kopia maila jaki rok temu wyslalem do EP.
Moim zdaniem jak przeczytasz ze zrozumieniem na pewno Ci sie przyda.
C1 to kondensator za prostownikiem (2200uF).
Pisali, ze do zasilania uzyc trafo 17...24V.
Schemat to typowa aplikacja LM317 i napisali, ze zastepujac go LM138 z nieco
wiekszym radiatorem mozna przerobic to na zasilacz 25V/5A.
P.G.
---------------------------
Witam,

Kazdy kolejny numer EP przegladam sobie w wolnej chwili glównie ze wzgledów
sentymentalnych.

W numerze 06/2010 na razie doszedlem do strony 44 - Miniprojekt:
"Symetryczny zasilacz warsztatowy 1,25 do 25V 1,5/5A." sprowokowal mnie do
odezwania sie.
Na pierwszy rzut oka szokujaca jest prostota schematu i niewielkie wymiary w
porównaniu z deklarowanymi parametrami. Technika nie mogla pójsc az tak do
przodu, aby problemy, z którymi borykalem sie jako nastolatek robiac sobie
wieki temu (lata 70-te) zasilacz warsztatowy byly teraz tak latwe do
ominiecia. Aby ograniczyc wydzielana moc nawinalem transformator
6+6+6+6+6+1+1+1+1+1, co pozwala mi (nadal go uzywam) podac na prostownik
kazde napiecie od 1 do 35V co 1V.

Kilka obliczen:

1. Napiecie szczytowe na C1.
Dla transformatora 17V wychodzi (17*sqrt(2))-2 = 22V.
Dla transformatora 24V wychodzi 32V.

2. Tetnienia.
Dla 1.5A wychodzi: 1.5A*10ms/2.2mF = 6,8V.
Dla 5A wychodzi: 22.7V
Czyli:
- dla 17V i 1.5A napiecie na C1 waha sie od 15.2V do 22V
- dla 17V i 5A U(C1) jest od -0.7V do 22V (oczywiscie, ze nie od -0.7, ale
przekaz jest chyba jasny)
- dla 24V i 1.5A mamy od 25.2 do 32
- dla 24V i 5A mamy od 9.3 do 32.

W zadnej z tych sytuacji nie da sie zrobic tytulowego 1,5A/25V. W tekscie
jest 22V i to juz z trafem 24V przy 1.5A da sie zrobic, ale dla 5A to jest
bajka (radosna twórczosc) w kazdej sytuacji. W tekscie ani slowa o zmianie
pojemnosci C1,C2 dla 5A.

3. Moc w scalaku (w najgorszym przypadku):
Dla 1.5A: (32-1,25)*1.5 = 46W
Wedlug karty katalogowej LM317 w TO220 rezystancja termiczna struktura -
obudowa to 5st/W. Zatem struktura bedzie miala temperature o 46*5=230 st.C
wyzsza od temperatury obudowy. Dopuszczalna temperatura struktury to 150
st.C, a wiec obudowe trzeba utrzymac w temperaturze -80 st.C. Ten radiator
nie wyglada aby byl zamrazarka.
Jeszcze ciekawiej wyjdzie dla 5A - dla LM138 podaja 4 st.C/W co przy 154W
daje 616 st.C róznicy temperatur miedzy struktura a obudowa. Aby zapewnic
150 st.C dla zlacza obudowa musi byc w temperaturze - 466 st.C. I tu jestem
pewien, ze tego sie nie uda zrobic (przynajmniej wedlug aktualnego stanu
wiedzy fizyki) nawet stosujac jak autor pisze "wiekszy radiator, lub
mniejszy z wymuszonym chlodzeniem".

Pewnie w niewielkim zakresie napiec uda sie uzyskac z tego zasilacza 1.5A,
ale czy na stale, czy tylko przez chwile to nie chce mi sie liczyc.

Ogólnie ten projekt wydaje mi sie bardzo ale to bardzo szkodliwy z punktu
widzenia Waszej misji edukacyjnej.

Pozdrawiam

Piotr Galka
-------------------------------------------

Wed Dec 28, 2011 4:54 pm   

Przede wszystkim dzieki za wzory i zaprezentowanie takiego podejscia
do sprawy, ktore troche otworzylo mi oczy.
Mysle ze rozumiem twoj przekaz, to co chce zrobic jest tak samo realne
jak zasilacz z EP? Najlepiej nawinac sobie transformator taki jak
ty, aby na kazde napiecie byl oddzielny odczep lub chociaz co kilka V?
Kombinacje z ograniczaniem tak duzego pradu nie maja sensu za mostkiem?

Wed Dec 28, 2011 5:10 pm   

Uzytkownik "Grzegorz WaReZ" <warez.gg@gmail.com> napisal w wiadomosci
news:a373b5f7-5fc1-493b-9620-293aa36eb975@q11g2000vbq.googlegroups.com...

Metoda z odczepami zaklada swiadomego uzytkownika, no i mój zasilacz dawal
tylko jedno napiecie (0..40V,0..4A)
Przy symetrycznym robi sie to bardziej skomplikowane = mniej praktyczne.
Mysle, ze zasilacze laboratoryjne przelaczaja sobie przekaznikami kilka
napiec z transformatora albo maja wstepna regulacje impulsowa, albo moze
maja tylko regulacje impulsowa.


Ograniczanie/nie ograniczanie pradu nie ma nic (albo niewiele) do rzeczy.
Jesli za prostownikiem masz 30V i ustawisz sobie napiecie wyjsciowe 10V to
jesli bedziesz chcial pobrac z tego zasilacza 5A to na elemencie
regulacyjnym wydzieli sie 20V * 5A = 100W.
Jesli znajdziesz element regulacyjny o rezystancji struktura-obudowa np 2K/W
o maksymalnej temperaturze struktury 150 C to jego obudowe trzeba bedzie
utrzymac w temperaturze -50 C.
Jak podzielisz te moc (po równo) miedzy dwa takie elementy to ich obudowy
trzeba bedzie utrzymac w temperaturze +50C i z duzym radiatorem i
wentylatorem byc moze to sie da zrobic.
P.G.

Wed Dec 28, 2011 5:20 pm   

Użytkownik "Piotr Galka" napisał w wiadomości grup

Czasem daje sie automatycznie.


No coz, jak byly np przelaczniki zadajace napiecie, w tym i taki "co
10V", to az sie prosi go uzyc.
A przelacznik pradu moze automatycznie wlaczac wiatrak :-)


Chyba niewiele. Z jednej strony rynek byl przyzwyczajony do
"porzadnego napiecia" i tradycyjnych rozwiazan, z drugiej strony - jak
juz wprowadzano "nowoczesnosc", to mozna dac impulsowke od razu po
sieciowej stronie.

Gdzies w AN chyba nationala byl schemat zasilacza ze wstepna
regulacja na regulowanym prostowniku tyrystorowym.

J.

Wed Dec 28, 2011 7:26 pm   

Ok, czyli kwestia transformatora - doszedlem do tego, ze najlepiej
bedzie podzielic uzwojenie co 5V i sterowac tym poprzez przekazniki.
Teraz sprawa kolejna - toroidalny czy zwykly sieciowy? I co panowie
mysla o stabilizatorach LM338 / LM138, LM317 / LM337, LM723? Sa one
godne uwagi? Czy lepiej zrobic to tak jak w artykule z PE, podeslanym
przez J.F.?

Wed Dec 28, 2011 7:26 pm   

Aha, jeszcze jedno. Zalezy mi na liniowej charakterystyce wyjsciowej.

Wed Dec 28, 2011 8:03 pm   

Uzytkownik "Grzegorz WaReZ" <warez.gg@gmail.com> napisal w wiadomosci
news:9931e516-049f-4989-a2c0-9bc561c3614d@o14g2000vbo.googlegroups.com...

Ten mój zasilacz zrobiny ze 35 lat temu na tranzystorach przerabialem potem
(tez bardzo dawno) na LM723.
Jest jakas aplikacja (zasilanie regulatora z dodatkowego uzwojenia)
pozwalajaca na regulacje od 0V.
Jako element regulacyjny wstawilem potencjometr suwakowy - od razu widac co
jest mniej wiecej ustawione i dwoma isostatami (tryb binarny = 4 pozycje)
przestawiam zakres tego potencjometru na 0-10, 10-20, 20-30, 30-40V.
Ogranicznik pradu - tez jakis suwakowy i dwa zakresy (chyba 0-0.5A i 0-2A).
Przy tej przeróbce zrezygnowalem z wczesniej przyjetego ograniczania do 4A).
Ale to bylo dawno. Obecnie pewnie z definicji daloby sie voltomierz i
amperomierz no i zaleta suwakowego potencjometru znika.
Jak najlepiej jest zrobic obecnie to nie mam zdania.
P.G.

Wed Dec 28, 2011 9:02 pm   

Dnia Wed, 28 Dec 2011 09:26:10 -0800 (PST), Grzegorz WaReZ <warez.gg@gmail.com> napisał:

najlepiej jest zrobic tyrystorowy preregulator i tak tez sie
to robilo w polskich zasilaczach laboratoryjnych. Mam taki
zasilacz 0-60V/6A i tak to jest tam zrobione. Schemat takiego
preregulatora byl w ktoryms ze starych numerow praktycznego elektronika,
jak pogooglasz to znajdziesz. Ja to kiedys mialem w wersji papierowej.



--
pozdrawia
yorgus

Wed Dec 28, 2011 9:29 pm   

Czy chodzi o wstepny stabilizator tyrystorowy zaprezentowany w tych
dwoch numerach PE?
http://speedy.sh/QYh5x/PE-Nr-03-95.pdf
http://speedy.sh/yaWxz/PE-Nr-04-95.pdf



Rozumiem, ja planuje zrobic to na voltomierzu i amperomierzu, tak wiec
suwaki odpadaja. A czy np. LM723 ma lepsze parametry wyjsciowe niz
metoda tranzystorowa?

Wed Dec 28, 2011 10:10 pm   

Dnia Wed, 28 Dec 2011 20:03:33 +0100, Piotr Galka napisał(a):

Zalezy od wymogow ... moze atmelka ? :-)

To nie jest takie glupie :-)

J.

Thu Dec 29, 2011 10:40 am   

Uzytkownik "Grzegorz WaReZ" <warez.gg@gmail.com> napisal w wiadomosci
news:a0112ae0-d4a4-47fd-94b4-69f874f1b358@t16g2000vba.googlegroups.com...


Generalnie po to ludzie wymyslili scalaki aby bylo latwiej i lepiej.
Dodam cos pozornie nie na temat, ale jak sie zastanowisz....
Zrobilem sobie tez w tamtych czasach woltomierz tranzystorowy. Mialem duzy
(chyba z 15cm szerokosci) wskaznik wychylowy 100uA). Uzylem tranzystorów
jakie mialem - czyli TG3F. Wskazanie po ustaleniu sie pozycji plynelo
(dlaczego ?). Owinalem kapelusze tych tranzystorów drutem miedzianym (w
ósemke miedzy nimi na calej wysokosci) - bylo juz lepiej ale i tak nie za
bardzo.
Po kilku latach udalo mi sie kupic mój pierwszy wzmacniacz operacyjny
ULY741. Wstawilem go i jak reka odjal.
Za swój wielki sukces tamtych czasów uwazam, ze zrobilem to przy zachowaniu
dotychczasowego zasilania - plaska bateria 4V5 (na taka mialem miejsce w
obudowie, a czy 9V wtedy istnialy to nie wiem). Jesli lubisz sie uczyc to
zastanów sie dlaczego to bylo trudne.
P.G.