| | |
| SP9MK | 22.08.2016 19:27:19 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Mysłowice
Posty: 571 #2323539
Od: 2016-5-4
Ilość edycji wpisu: 9 | Budowa zasilacza transformatorowego z liniowym stabilizatorem do zastosowań radioamatorskich.
1. Podstawowe wymagania:
- sztywność napięcia wyjściowego,
- możliwie niskie tętnienia napięcia wyjściowego,
- odporność na zakłócenia w.cz,
- niska emisja zakłóceń,
- możliwie wysoka sprawność,
- praca w trybie nieciągłym,
- ograniczenie prądowe,
- zabezpieczenie przez zwarciem na wyjściu,
- możliwie niski udar prądu przy zwarciu (przeregulowanie),
- zabezpieczenie termiczne układu,
- zabezpieczenie typu OVP,
- opcjonalnie sygnalizacja stanu awarii.
2. Schemat blokowy przykładowego zasilacza:
Rozróżniamy kilka podstawowych bloków:
ZP – zespół prostownikowy. Składa się z odpowiednio dobranego pod względem strat mostka prostowniczego oraz kondensatora zbiorczego.
Przy doborze mostka prostowniczy należy dobierać pod kontem strat. Dla przykładowego zasilacza o prądzie wyjściowym np. 10A będzie to około 20W ciepła, które należy odprowadzić do radiatora (mostek sam z siebie nie jest w stanie wytracić takiej mocy).
Mostek prostowniczy pracujący pod dużym obciążeniem jest też źródłem wysokoczęstotliwościowych zakłóceń (ostre zbocza przy przełączaniu diod) dlatego należy go zblokować pojemnościami typowo 22 – 68nF.
Kondensator filtrujący dobieramy tak by zapewnić dostateczny zapas napięcia dla stabilizatora przy pełnym obciążeniu. Musi on też wytrzymywać prąd tętnień, który w przybliżeniu jest równy maksymalnemu prądowi zasilacza. Czasami warto zastosować kilka kondensatorów mniejszej pojemności połączonych równolegle by uzyskać niższy ESR (istotny dla zabezpieczenia OVP). Praca z prądami tętnień większymi niż przewidział producent w karcie katalogowej znacznie skraca jego żywotność.
OVP - układ „zabijania” zasilacza w momencie uszkodzenia regulatora szeregowego.
Komparator układu OVP porównuje napięcie wyjściowe z napięciem referencyjnym i jeśli wykryje wzrost napięcia uruchamia triak (w układach większej mocy stosuje się tyrystory), który zwiera możliwie krótkim oczkiem główny kondensator filtrujący. Energia zgromadzona w kondensatorze musi możliwie szybko „przepalić” bezpiecznik stąd wymagania dotyczące ESR kondensatorów oraz umieszczenie obwodu OVP możliwie blisko głównego kondensatora. Podłączenie go na wyjście zasilacza mogło by być nieskuteczne z przyczyny stosunkowo dużej sumarycznej rezystancji obwodu.
Każdy bezpiecznik charakteryzuje się parametrem I^2*S jest to całka Joule'a, jest to wartość energii potrzebna do przepalenia bezpiecznika. Jak widać im wyższy prąd zwarcia uzyskamy tym szybciej bezpiecznik się przepali ale uwaga! Dla triaka lub tyrystora też można wyznaczyć taka wartość i jest ona konieczna do określenia czy taki element ma szansę przeżyć w tym układzie. Gdy całka Joule’a dla bezpiecznika będzie większa niż dla triaka spowoduje to jego uszkodzenie i może albo uszkodzić się na zwarcie (wtedy wymieniamy go razem z bezpiecznikiem) albo na przerwę (wtedy wymieniamy uszkodzone elementy i TRx przy okazji…).
REG - regulator szeregowy lub inaczej element stratny wraz z diodą zwrotną, która zapobiega jego uszkodzeniu przy podaniu napięcia na wejście zasilacza. Szczególnie istotne w przypadku tranzystorów bipolarnych. Ich napięcie przebicia wstecznego to około 10V. W przypadku tranzystorów unipolarnych (MOSFET) dioda jest już wbudowana w strukturę tranzystora.
Umiejętne dobranie transformatora i kondensatora głównego pozwala na znaczne zmniejszenie strat w tranzystorze regulacyjnym. Należy tak dobrać transformator i zespół prostownika aby napięcie przy pełnym znamionowym prądzie przysiadało do minimalnej wartości przy, której stabilizator jest w stanie poprawnie pracować.
Za elementem regulacyjnym niestosuje się dużych pojemności. Spowodowane jest to przeregulowaniem prądu podczas zwarcia na wyjściu zasilacza. Układ regulacji co prawda zdąży odpowiednio wysterować tranzystor regulacyjny ale pierwszy strzał prądowy będzie pochodził z kondensatorów bezpośrednio zanim (prąd zwarcia np. dla 1mF naładowanego do 15V dochodzi do 300A).
Układ regulacji - moduł elektroniczny odpowiadający za kontrolę napięcia wyjściowego zasilacza poprzez porównywanie go z napięciem referencyjnym. Dodatkowo powinien pełnić rolę ograniczenia prądowego chroniąc tym samym element regulacyjny.
FPZ – Filtry wyjściowe przeciwzakłóceniowe – Odpowiadają one za blokadę zakłóceń pochodzących od radia jak i od zasilacza. Filtry zaprezentowane na schemacie są dwustopniowe. Pierwszy stopień jest filtrem dla zakłóceń różnicowych (osobno dla + i -) następnie filtr zakłóceń wspólnych. Jest tam typowy dławik przeciwzakłóceniowy sprzężony.
Dławik sprzężony ma tą właściwość, że dla prądu DC przepływającego przez niego w obu kierunkach jest tylko rezystancją, natomiast dla zakłóceń wspólnych (względem masy odniesienia np. podłogi) stanowi indukcyjność od kilkuset do kilkunastu mH. Dzięki czemu stanowi on doskonałą barierę dla zakłóceń w.cz. Ograniczeniami tutaj są jedynie zakres częstotliwości pracy rdzenia (musi być rdzeń z dużym AL.) oraz rezystancja uzwojeń, która przełoży się bezpośrednio na straty. Kondensatory MKT mają za zadanie „zewrzeć” dla w.cz końce dławika sprzężonego.
Transformator - można go traktować jako element całkujący ciepło, tak więc w przypadku pracy dorywczej można sobie na jego przeciążanie. Takie rozwiązanie ma kilka zalet w postaci zmniejszenia strat przy maksymalnym obciążeniu oraz zmniejszenie wagi całego zasilacza.
Głównym ograniczeniem jest tutaj spadek napięcia wyjściowego. Nie można dopuścić do upadku napięcia poniżej zakresu regulacji stabilizatora ponieważ spowoduje to przeniesienie tętnień na wyjście zasilacza.
Sam transformator musi pracować z takim podziałem czasu obciążenia aby nie dopuścić do przekroczenia jego temperatury pracy.
To na razie tyle…. W kolejnych dniach postaram się opisać dokładniej poszczególne bloki przy okazji projektowania fizycznego zasilacza i zapraszam do dyskusji 
Zastrzegam sobie prawa autorskie do w/w tekstu i nie zgadzam się na kopiowanie go bez mojej zgody.
26-08-2016
Budowy zasilacza ciąg dalszy.
Jedyne co dziś zdążę to przedstawić schemat i zdjęcie działającego prototypu, więcej opisu wrzucę wieczorem lub jutro rano.
Zasilacz ma sygnalizację przepalonego bezpiecznika, ograniczenie prądowe i prototyp układu soft start (układ przetestowany ale nie będę go stosował w tym zasilaczu.
Soft start działa prosto. Uruchamia zasilacz z szeregowymi rezystorami na pierwotnej stronie transformatora, tak by ograniczyć udar prądu związany z magnesowaniem rdzenia oraz doładowaniem kondensatorów filtrujących. Rezystory są wpięte w szereg z transformatorem tak długo aż napięcie na kondensatorach nie narośnie do odpowiedniej wartości, po wyłączeniu układu soft startu zostaje odblokowana część stabilizatora i podane napięcie na wyjście zasilacza.
Za namową wielu kondensator C102 na wyjściu podwajacza napięcia został przeniesiony na masę.
Wykonałem kilka pomiarów o które prosiliście 
Stan wyjściowy (bez obc):
Żółty - napięcie wyjściowe dc
Niebieski - napięcie na bramce tranzystora mocy
Fioletowy - napięcie na kondensatorach zbiorczych
Stan wyjściowy (bez obc) tętnienia na C102:
Żółty - napięcie wyjściowe dc
Niebieski - napięcie na C102
Fioletowy - napięcie na kondensatorach zbiorczych
Praca w ograniczeniu prądu (obc około 0,8R):
Żółty - napięcie wyjściowe dc
Niebieski - nnapięcie na bramce tranzystora mocy
Fioletowy - napięcie na kondensatorach zbiorczych
Praca z nominalnym maksymalnym obciążeniem (tuż przed ograniczeniem prądowym)
Żółty - napięcie wyjściowe dc
Niebieski - napięcie na bramce tranzystora mocy
Fioletowy - napięcie na kondensatorach zbiorczych
Tętnienia, praca z nominalnym maksymalnym obciążeniem (tuż przed ograniczeniem prądowym)
Żółty - napięcie wyjściowe, ac
Niebieski - napięcie na C102, ac
Fioletowy - napięcie na kondensatorach zbiorczych, ac
Jak widać mam jeszcze trochę zapasu napięcia na kondensatorach zbiorczych do napięcia wyjściowego. Chwilowym ograniczeniem jest to, że zaczyna brakować napięcia sterującego dla bramki tranzystora by otworzył się bardziej.
Nowa wersja schematu z działającym OVP i Soft-startem
Zmieniłem sposób blokowania zasilacza. Obecnie w momencie działania układu soft-start (praca z rezystorami ograniczającymi) zasilacz ma odłączone wyjście przez zablokowanie źródła prądowego, sterującego bramką tranzystora. Dopiero w momencie przełączenia przekaźnika wyjście jest dołączane.
Jest to zabezpieczenie przed poborem prądu z wyjścia zasilacza w momencie jego startu. Mogło by to spowodować wydłużenie startu zasilacza i spalenie rezystorów ograniczających moc.
Układ soft-startu (testowany z toroidem 300W).
Napięcie cewki przekaźnika powinno być dobrane w taki sposób by było o 1/3 mniejsze niż napięcie przy którym ma się przełączyć soft-start.
W moim modelu startuję z napięcia około 12V co sugeruje przekaźnik z cewką 8V ale miałem 5V to taki zastosowałem.
Ma on rezystancję 60R co daje prąd około 83mA.
R109 = (1,2V + 0,6V)/Ipk = 1,8V/83mA = ~22R
Napięcie przy którym następuje załączenie wymusza dioda zenera D109. W tym przypadku 10V + 1,2 = ~ 11,2V.
OVP zrobiłem klasycznie. Napięcie odpalenia wymusza dzielnik napięcia R115, R116 (tego chyba nie muszę tłumaczyć?)
Tyrystor dobieramy na całkę joule'a o której pisałem wcześniej ale tą częścią zajmę się później przy doborze wartości bezpiecznika i jego typu.
Dławik DL101 spowalnia narost napięcia na wyjściu w chwili uszkodzenia stabilizatora. Jest to konieczne by złagodzić skok napięcia do chwili zadziałania układu OVP. |
| | |
| Electra | 25.11.2024 12:01:50 |
 |
|
| | |
| sq6ade | 22.08.2016 19:29:01 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Wrocław (Breslau) Party-n
Posty: 15172 #2323542
Od: 2008-3-21
| softstart
_________________
Wiosna się budzi w całej naturze
Witana rzewnym słowików pieniem,
W zielonym gaju, ponad strumieniem,
Kwitną prześliczne dwie róże.
 |
| | |
| SP9MK | 22.08.2016 19:31:24 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Mysłowice
Posty: 571 #2323545
Od: 2016-5-4
|
Będzie opisany na przykładzie powstającej konstrukcji gdzie bliżej opowiem o typach transformatorów ich wadach zaletach i problemach praktycznych. |
| | |
| sp9uxy | 23.08.2016 06:17:03 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Gliwice
Posty: 2075 #2323668
Od: 2009-8-25
| Po co jak można kupić gotowy i pewnie będzie tańszy i będzie działał. |
| | |
| sp9uxy | 23.08.2016 06:18:04 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Gliwice
Posty: 2075 #2323669
Od: 2009-8-25
| SP9MK pisze:
Będzie opisany na przykładzie powstającej konstrukcji gdzie bliżej opowiem o typach transformatorów ich wadach zaletach i problemach praktycznych.
No to szykuje się niezły wykład. |
| | |
| sp9uxy | 23.08.2016 06:20:46 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Gliwice
Posty: 2075 #2323670
Od: 2009-8-25
| SP9MK pisze:
Zastrzegam sobie prawa autorskie do w/w tekstu i nie zgadzam się na kopiowanie go bez mojej zgody.
Pod warunkiem że Ty nie przepisujesz w tym momencie tekstów dostępnych publicznie,
artykułów, książek. |
| | |
| SP9MK | 23.08.2016 07:12:50 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Mysłowice
Posty: 571 #2323677
Od: 2016-5-4
|
No widzisz można kupić gotowy ale są jeszcze krótkofalowcy, którym się chce budować/przerabiać własne urządzenia.
Swoją drogą potem z gotowców wychodzą straszne patologie typu kabel zasilający do Kenwooda za 90zł, który składa się z 2m kabla 2x2.5mm (jakieś 1zł), wtyczki molex 6 pin wraz z pinami (jakieś 2.50) i resztą osprzętu czyli oprawka bezpiecznik i czasami konektory oczkowe (max 3zł). Jak widać 90zł za coś co kosztuje 6zł i 30 min pracy  .
Co do tematu będę go dalej prowadził bo choćby była tylko jedna osoba zainteresowana, która chciała by się czegoś dowiedzieć to myślę, że warto. |
| | |
| Usuniety180918 | 23.08.2016 07:24:41 |
Grupa: Użytkownik
Posty: 201 #2323683
Od: 2013-6-12
UŻYTKOWNIK ZABLOKOWANY | Temat jak najbardziej ciekawy. Moze powstac fajny poradnik. Nie wydaje mi sie, by bylo malo osob chcacych zabezpieczyc sobie swoje drogie sprzety na poziomie zasilacza. Budowa zasilacza od podstaw rowniez daje wiele satysfakcji o ile zbuduje sie cos porzadnego i niezawodnego. Tak ze do dziela! |
| | |
| sq9orf | 23.08.2016 07:59:18 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Locator- JO90RE
Posty: 404 #2323692
Od: 2011-3-4
| Śledzę temat z ciekawością , sam jestem zainteresowany porządnym źródłem prądu o wydajności powyżej 35 A .
_________________
Janusz
***** ***
|
| | |
| sp9uxy | 23.08.2016 08:24:37 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Gliwice
Posty: 2075 #2323701
Od: 2009-8-25
|
To nie patologie tylko kwestia czy wydając parę tysięcy na TRX
stać kogoś na zasilacz fabryczny. |
| | |
| SP6IX | 23.08.2016 08:52:54 |
Grupa: Użytkownik
Posty: 8217 #2323715
Od: 2008-3-18
| Jak widzę to tu jest bractwo-negactwo ,jak mi się coś nie podoba nie uczestniczę w tym .Co do tego kabelka to trochę zaniżyłeś ceny ale zrobienie takiego na pewno nie kosztuje 90zł tylko 30zł to realna cena ,ale kto zabroni bogatemu przepłacać 
_________________
http://sp6ix.pl.tl
W pieniaczej ziemi jest miasto Pysków. Tam jęzorami robi się wszystko, męstwo w jęzorze, siła w jęzorze, jęzor tam miele, piele i orze.
Nie znoszę nieuków i arogantów. |
| | |
| Electra | 25.11.2024 12:01:50 |
|
|
| | |
| sq4jey | 23.08.2016 09:04:11 |
Grupa: Użytkownik
Posty: 478 #2323720
Od: 2010-8-15
| Zbudowałem zasilacz na toroidzie 400W i stwierdziłem,
że praktyczniejszy jest akumulator z zasilaczem buforowym.
Lub zasilacz z dwoma trafami 200W (drugie dołączane gdy większe zapotrzebowanie)
Natomiast ciągle chwalę układ NE100 na którym oparłem swój zasilacz.
Wystarczy zbudować wersję 10A ( można użyć innych tranz i opisać swoje doświadczenia)
Do zestawu aku 30-40Ah.
NE100 świetnie się nadaje jako buforowy ponieważ dowolnie ograniczamy prąd. Natomiast zasilacze buforowe np. od zestawów alarmowych nie posiadają układu ograniczającego a ich prąd max zależy od mocy trafo.
Pozdrawiam. |
| | |
| SP5XMI | 23.08.2016 10:39:16 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Warszawa
Posty: 3444 #2323752
Od: 2012-12-16
| Krótkie pytanie: czy w zasilaczach stosujesz korekcję mocy biernej? Bo transformator pracujący bez obciążenia ma bardzo niski cos fi (a jest to trafo o mocy kilkuset watów, dobrze byłoby policzyć i dodać odpowiedni kondensator.
_________________
Sent from Marconi Oceanspan with 3x807 in the finals.
Pozdrawiam, SP5XMI Marcin |
| | |
| sp5it | 23.08.2016 10:47:36 |
Grupa: Użytkownik
QTH: KO02OI
Posty: 7492 #2323763
Od: 2009-12-28
| SP9MK pisze:
kabel zasilający do Kenwooda za 90zł, który składa się z 2m kabla 2x2.5mm (jakieś 1zł), wtyczki molex 6 pin wraz z pinami (jakieś 2.50)
A gdzie kupić taką wtyczkę za 2.50? Kupiłbym ze 4.
M
_________________
You can't have too many antennas...
 |
| | |
| sp9uxy | 23.08.2016 11:04:48 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Gliwice
Posty: 2075 #2323774
Od: 2009-8-25
Ilość edycji wpisu: 1 | SP5XMI pisze:
Krótkie pytanie: czy w zasilaczach stosujesz korekcję mocy biernej? Bo transformator pracujący bez obciążenia ma bardzo niski cos fi (a jest to trafo o mocy kilkuset watów, dobrze byłoby policzyć i dodać odpowiedni kondensator.
Kłania się norma europejska EN61000−3−2 o wprowadzaniu wyższych harmonicznych do sieci.
Układy PFC powinny mieć zasilacze powyżej 150W. |
| | |
| canis_lupus | 23.08.2016 11:05:10 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Kraków
Posty: 7764 #2323775
Od: 2013-7-18
Ilość edycji wpisu: 1 | sp5it pisze: SP9MK pisze:
kabel zasilający do Kenwooda za 90zł, który składa się z 2m kabla 2x2.5mm (jakieś 1zł), wtyczki molex 6 pin wraz z pinami (jakieś 2.50)
A gdzie kupić taką wtyczkę za 2.50? Kupiłbym ze 4.
M
http://www.aliexpress.com/item/5pcs-6p-6pin-Power-Connector-Plug-Cord-For-YAESU-FT-857D-FT-897D/32215881054.html
Edit: Zmiana linka
_________________
"Prezydium zapoznało się z wnioskiem Marka SP9UO, w którym domaga się podjęcia przez Prezydium działań przeciwko osobom szkalującym PZK, a szczególnie przeciwko członkom organizacji. Takie działania będą podjęte po zasięgnięciu opinii prawnej."
To mówiłem ja, "unlis i ukrywający coś, wstydzący się swojego znaku, człowiek z ulicy, losowa osoba z internetu, element, ignorant i darmozjad, anonimowy pirat, konfident, donosiciel, do d**y". |
| | |
| sp9uxy | 23.08.2016 11:08:10 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Gliwice
Posty: 2075 #2323776
Od: 2009-8-25
| [quote=canis_lupus]sp5it pisze: SP9MK pisze:
kabel zasilający do Kenwooda za 90zł, który składa się z 2m kabla 2x2.5mm (jakieś 1zł), wtyczki molex 6 pin wraz z pinami (jakieś 2.50)
A gdzie kupić taką wtyczkę za 2.50? Kupiłbym ze 4.
M
http://www.aliexpress.com/item/10pcs-6-Pin-Short-Wave-Radio-Power-Socket-Cable-Cord-Connector-Yaesu-FT-857D-FT-89D/32564838675.html[/quote]
Czas oczekiwania do 60 dni. |
| | |
| sp5it | 23.08.2016 11:11:10 |
Grupa: Użytkownik
QTH: KO02OI
Posty: 7492 #2323779
Od: 2009-12-28
| Miało bys 2.50  zł 
_________________
You can't have too many antennas...
|
| | |
| canis_lupus | 23.08.2016 11:15:30 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Kraków
Posty: 7764 #2323783
Od: 2013-7-18
| sp5it pisze: Miało bys 2.50 zł
Oj tam, czepiasz się, kupisz 10, 6 sprzedasz kolegom za 4zł to wyjdzie Ci 2.50. :-)
A tak serio: Myślisz, że te kable z allegro czy giełdy do jak są robione?
_________________
"Prezydium zapoznało się z wnioskiem Marka SP9UO, w którym domaga się podjęcia przez Prezydium działań przeciwko osobom szkalującym PZK, a szczególnie przeciwko członkom organizacji. Takie działania będą podjęte po zasięgnięciu opinii prawnej."
To mówiłem ja, "unlis i ukrywający coś, wstydzący się swojego znaku, człowiek z ulicy, losowa osoba z internetu, element, ignorant i darmozjad, anonimowy pirat, konfident, donosiciel, do d**y". |
| | |
| canis_lupus | 23.08.2016 11:26:33 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Kraków
Posty: 7764 #2323792
Od: 2013-7-18
| SP5XMI pisze:
Krótkie pytanie: czy w zasilaczach stosujesz korekcję mocy biernej? Bo transformator pracujący bez obciążenia ma bardzo niski cos fi (a jest to trafo o mocy kilkuset watów, dobrze byłoby policzyć i dodać odpowiedni kondensator.
A czy wymóg stosowania takich układów nie dotyczy jedynie SPRZEDAŻY urządzeń? Prawdę mówiąc nie wiem, więc pytam. Nie rzuciły mi się na oczy żadne przepisy z tym związane, ale też nie szukałem. Wiesz coś więcej?
_________________
"Prezydium zapoznało się z wnioskiem Marka SP9UO, w którym domaga się podjęcia przez Prezydium działań przeciwko osobom szkalującym PZK, a szczególnie przeciwko członkom organizacji. Takie działania będą podjęte po zasięgnięciu opinii prawnej."
To mówiłem ja, "unlis i ukrywający coś, wstydzący się swojego znaku, człowiek z ulicy, losowa osoba z internetu, element, ignorant i darmozjad, anonimowy pirat, konfident, donosiciel, do d**y". |
| | |
| Electra | 25.11.2024 12:01:50 |
|
|
FILMY VIDEO 
