Analiza schematu zasilacza wysokonapięciowego 0-300V: pytania o mosfety i diodę Zenera

Mon Aug 12, 2013 8:38 pm   

Droga Grupo,

Znalazłem taki schemat:

http://circuitschematicelectronics.blogspot.com/2012/07/0-300v-variable-high-voltage-power.html

Nie mam żadnego doświadczenia z mosfetami i dla mnie jest to podejrzanie
zbyt proste, aby dobrze działało.

Czy jest możliwe, że autor o czymś zapomniał?

Czy mam rozumieć, że R2 jest ograniczeniem prądowym do 0.6/3.3 = ok. 180
mA analogicznym do innych stabilizatorów?

Czy dioda Zenera ma na celu zabezpieczenie mosfeta przy zwarciu, czy
chodzi o coś jeszcze?

Będę wdzięczny za komentarze.

Luke

Mon Aug 12, 2013 9:41 pm   

Dnia Mon, 12 Aug 2013 22:38:29 +0200, Luke napisał(a):

Raczej nie - po prostu zaprojektowal niezbyt dobry zasilacz.

To jest wtornik emiterowy w wydaniu polowym - czyli wtornik zrodlowy.

Tylko ze zaleznosc I(Ugs) jest malo stroma, ale przy 300V moze to juz
nieistotne. No i prady male, to stromosc calkiem spora.



Tak.


Zabezpiecza bramke przed przebiciem. gdyby tak napiecie na wyjsciu
bylo male (ot, wlasnie zwarcie), a na bramce duze ...

J.

Tue Aug 13, 2013 7:11 am   

W dniu poniedziałek, 12 sierpnia 2013 22:38:29 UTC+2 użytkownik Luke napisał:

Tue Aug 13, 2013 8:48 am   

Chciałbym coś zrobić banalnie prostego na zasilacz anodowy do
niewymagających eksperymentów z lampami, co byłoby jeszcze w miarę
zabezpieczone zwarciowo. W zasadzie na razie wystarczy mi sama
regulacja, a nie stabilizacja, będę miał w tym woltomierz i w razie
czego korygował. W zasadzie mam wszystkie te części.

Takie coś jeszcze rozważałem

http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/jasiu/eka/zasilacze/scan0012.gif

ale z tranzystorów NPN które nie padną mam pod ręką tylko KSE13009 i
musiałbym pewnie dać jakiś drugi w układzie Darlingtona, dodatkowo nie
ma to zabezpieczenia zwarciowego.

Luke

Tue Aug 13, 2013 9:35 am   

Użytkownik "Luke" <luke@luke.net> napisał w wiadomości
news:5209f2e1$0$1457$65785112@news.neostrada.pl...

5V (100mA*10ms/220uF).
Przy mniejszym obciążeniu odpowiednio mniejsze.
Nie znam się na lampach, ale jak będziesz coś akustycznego robił to może z
tego wyjść chyba przydźwięk.

Ten drugi to stabilizator - sądzę, że tętnienia wytłumi bardzo skutecznie.
Tranzystor NPN chyba bardzo prosto tu zastąpić N-MOSem (może trzeba będzie
zmienić diodę Zenera, a może nie), jakieś ograniczenie prądu też na pewno da
się dorobić wstawiając na przykład kawałek pierwszego schematu między
tranzystor a LM317 drugiego schematu.

Ten drugi schemat ma to do siebie, że w przypadku zużytego potencjometru,
który może tracić kontakt nie tylko w czasie kręcenia, ale też w momentach
zatrzymania napięcie na wyjściu może uzyskiwać maksymalną wartość
(wynikającą z całej rezystancji potencjometru). W tym pierwszym chwilowy
brak kontaktu będzie dawał 0 na wyjściu.
To może być ważne jeśli zasilany układ byłby wrażliwy na przepięcia.
P.G.

Tue Aug 13, 2013 9:53 am   

wysokie napięcie i
do tego o stałej polaryzacji.
Bez dodatkowego zabezpieczenia proszę nie używać.
Prace koniecznie przeprowadzać z osobą towarzyszącą, która może odłączyć
zasilanie.
Zamontować koniecznie wyłącznik różnicowo-prądowy jako dodatkowe
zabezpieczenie.
Zachować szczególną ostrożność.
Polaków ubywa i szkoda by było tę statystykę jeszcze pogarszać
--
-- .
pozdrawiam
Sylwester Łazar
http://www.alpro.pl Systemy elektroniczne.
http://www.rimu.pl -oprogramowanie do edycji schematów
i projektowania PCB.

Tue Aug 13, 2013 11:51 am   

Dzięki za troskę, o bezpieczeństwie nigdy za wiele.

Akurat należę do ludzi o wręcz paranoidalnym podejściu do bezpieczeństwa
(np. widząc zdjęcia zasilaczy anodowych zrobionych na zwykłych zaciskach
do których można dotknąć, dostaję dreszczy), a tych eksperymentów nawet
z tego powodu planuję robić jak najmniej. Do tej pory wystarczał mi
zasilacz regulowany do 70V, ale czasem trzeba na chwilę podłączyć więcej.

A pisząc o mosfetach miałem na myśli nie brak ogólnego doświadczenia,
tylko małe doświadczenie z zakresu rozumienia działania mosfetów jako
takich. A to wynika z zaszłości historycznych - kiedy bawiłem się w
elektronikę pełną parą, to mosfetów takich jak IRFxxx nie było w ogóle,
a jedynym dostępnym tranzystorem fet był BF245, na którym robiło się np.
przedwzmacniacze w.cz. i nikt nad regulacją napięcia wtórnikiem fetowym
się nie zastanawiał (był chyba jeszcze mosfet BF960 ale nie
potrzebowałem tego do niczego). A potem była przerwa.

Narysowałem ten regulator w LTSpice, korzystając z modelu IRF840. Nie
uwzględniałem tętnień na razie - wejście jest zasilane ze stałego 300V.
Po ustawieniu potencjometru w proporcjach 100k/400k dostaję taką
zależność prądu i napięcia w funkcji obciążenia:

http://imageshack.us/photo/my-images/713/0nmf.jpg/

Zwarcie zasilacza jednym omem w symulatorze powoduje spadek do 0.2V przy
prądzie 174mA. Nawet gdybym zwiększył ograniczenie do 400mA zwarcie nie
spowoduje wyjścia poza zakres bezpiecznej pracy mosfeta.

Tętnienia są tu niestety problemem, o tym jeszcze trzeba porozmyślać.

Luke

Tue Aug 13, 2013 12:26 pm   

Połaczyć 3 transformatory 230/12V i wyprostować sygnał 3-fazowy.
Można nawet trochę wyższą częstotliwością, bo co to za problem dla
mikrokontrolera.
I tym sposobem zrobić falownik 3 fazowy + prostownik ze stabilizatorem.
Może się też okazać, że łatwiej po stronie pierwotnej ustawiać napięcie.
S.

Tue Aug 13, 2013 1:39 pm   

Użytkownik "Luke" <luke@luke.net> napisał w wiadomości
news:520a1dbf$0$1232$65785112@news.neostrada.pl...

Przy zwarciu i przy 400mA miałbyś 300*0.4=120W wydzielane w tranzystorze.

Pierwszy rzut oka:
http://ec.irf.com/v6/en/US/adirect/ir?cmd=catProductDetailFrame&productID=IRF840
daje Rthjc=1 czyli przy 120W temperatura złącza o 120 C wyższa od otoczenia.
Drugi rzut oka - skoro przy 25 C podają moc 125W więc zakładają max
temperaturę złącza 150 C.
Czyli przy 120W należy utrzymać obudowę w temperaturze max 30 C -
powodzenia.
Przy 174mA będzie łatwiej.
P.G.

Tue Aug 13, 2013 3:16 pm   

No faktycznie 400mA to trochę na granicy wytrzymałości, chociaż krótkie
przypadkowe zwarcie chyba nie powinno go spalić. Ale przy pierwotnym
założeniu 200mA nie powinno być problemów, wykres bezpiecznej pracy daje
jeszcze niezły zapas napięcia. Moc 60W jest spora, ale też zakładam
przypadkowe zwarcie, a nie długą pracę. W zasadzie napięcia poniżej 100V
są niepotrzebne, czyli w normalnej pracy bez zwarć najmniej
optymistyczny wariant to 200mA i 200V czyli 40W, a do większości
zastosowań to na pewno poniżej 100mA.

Pozdrowienia

Luke

Tue Aug 13, 2013 3:50 pm   

On Tue, 13 Aug 2013 11:53:42 +0200, Sylwester Łazar <info@alpro.pl>
wrote:


Tam jakies grube kilowolty bedza w tym zasilaczu?...

Szkoda ze pan nei zaproponowal gumianych rekawic

A.l.

Tue Aug 13, 2013 4:13 pm   

Zaproponuję jeszcze poczytanie tego losowo wybranego świadectwa:

"W sprawie porażeń prądem nie znam teorii, ale mogę podzielić się
doświadczeniem z bezpośredniego kontaktu z prądem.
W sobotę pomagałem w naprawie pralki. Trzeba ją było włączyć. W tym
czasie trzymałem brzeg pralki aby się nie przychyliła. Byłem zaspany. W
pewnym momencie musiałem dotknąć odsłoniętych przewodów programatora bo
poczułem nagły ból i skurcz mięśni. Szok był tak mocny że pamiętam tylko
własny krótki krzyk i przepływający prąd. Najbardziej ucierpiały ręce.
Kiedy mnie poraziło moje mięśnie momentalnie uległy skurczowi. Nie mogłem
się puścić. Gdyby nie majster, który wyłączył wtyczkę z gniazdka to pewnie
stałbym tam dłużej.
Kiedy prąd przestał lecieć wszystko wróciło do normy. Byłem świadomy,
moje zmysły działały, nie kręciło mi się w głowie. Pierwsze co zauważyłem że
byłem całkowicie rozbudzony. W tedy wydało mi sie to dziwne, ale teraz wiem
że takie wrażenie wywołał fakt że taki silny bólu po prostu się skończył.
Ale efekty były tylko zacząłem je czuć później. Najpierw poczułem
zranienia (bo jak zacisnąłem dłonie to blacha przebiła mi skórę).
Bezpośrednim efektem porażenia był jednak ból mięśni, który pojawił sie z
czasem (właściwie sądzę że ustępowało p.bólowe działanie adrenaliny). Bolała
mnie cała lewa ręka. Ta przez którą wszedł i wyszedł większość prądu. No i
oparzenia, które trochę sie różnią od tych cieplnych. Bąble po oparzeniowe
są mniejsze, a skora w tych miejscach jest po prostu martwa.

To tyle z moich doświadczeń. Jak widać nierozsądne (czytaj głupie) jest
naprawianie pralki w stanie nie do końca rozbudzonym. Poza tym to mocno
nieprzyjemne.
Zastanowiła mnie jedna rzecz. Jakiego natężenia i napięcie mógł być prąd
który mnie poraził. W końcu doznałem strasznego szoku, a jednak żyje i
właściwie nic mi nie jest. Czytając wcześniejsze posty zgaduje że natężenie
musiało być małe ok. 15-20 mA. Nie znam się na elektryce. Ktoś może zna
odpowiedz?"

Tue Aug 13, 2013 4:34 pm   

On Tue, 13 Aug 2013 18:13:27 +0200, Sylwester Łazar <info@alpro.pl>
wrote:


Pan sie wyglupia, czy serio?

A.L.

Tue Aug 13, 2013 4:55 pm   

Hello A.L.,

Tuesday, August 13, 2013, 5:50:25 PM, you wrote:


Tobie się wydaje, że do zabicia potrzeba grubych kilowoltów?


A powinien.

--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

Tue Aug 13, 2013 4:59 pm   

Hello Sylwester,

Tuesday, August 13, 2013, 6:13:27 PM, you wrote:


[...]


Tak tylko dla informacji podam, że dla uszkodzonego naskórka przyjmuje
się rezystancję przejścia przez ludzkie ciało rzędu 1 kilooma. Czyli
prąd rzędu 230mA RMS. To jest zdecydowanie bezpośrednie zagrożenie dla
życia - o ile pamiętam, za śmiertelny uważa się 60mA.

Zaliczyłem kiedyś porażenie 220V ręka-ręka bez uszkodzenia naskórka,
czyli prądem przepływającym znacznie niższym. I tak myślałem, że to
już koniec.

--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)