Sygnalizacja obciążenia - czy zadziała?

Jesli jesteś początkującym elektronikiem, to tu z pewnością znajdziesz pomoc. Miejsce dobre do dyskusji nad podstawami elektroniki w zakresie teorii i praktyki.
PJimi
-
Posty: 44
Rejestracja: 14 mar 2011, 10:18
Lokalizacja: Łódź

Sygnalizacja obciążenia - czy zadziała?

Post autor: PJimi » 14 mar 2011, 11:52

Witam,

Szukałem na forum ale nie znalazłem rozwiązania ani tym bardziej jego opisu, który by mnie interesował.
Chodzi mi o układ sygnalizacji przeciążenia (bądź max load) zasilacza impulsowego.
Zaprojektowałem taki układ (czerwone okno na schemacie) jednak nie wiem czy będzie działał poprawnie.
Proszę o podpowiedzi, sugestie i ew. "wyprowadzenie z błędu" Smile

Przetwornica w którą chciałem wmontować ten układ to 230VAC - 12VDC z prądem max 2A.

Zakładając, że przy 2.1A chciałbym żeby zapaliła się czerwona dioda, a napięcie przy którym tranzystor zaczyna przewodzić to ok 0,6-0,7V obliczyłem że rezystor R1 powinien mieć wartość około 0.3 oma. R2 (ograniczający prąd diody - 1,2k oma).
Jeśli chodzi o tranzystor to myślałem BC107.
Rezystor R1 - 2W

1. Czy taki układ ma szanse działać?
2. Czy nie będzie zbyt wrażliwy na chwilowe wzrosty wartości prądu obciążenia?
3. Czy miejsce zaimplementowania takiego układu na schemacie jest odpowiednie?
4. Czy rezystor nie będzie się za bardzo grzał? (spadek sprawności zasilacza?)
Załączniki
schematzasilaczsyg.JPG

gomarko
-
Posty: 71
Rejestracja: 13 paź 2010, 21:20
Lokalizacja: Konin

Post autor: gomarko » 14 mar 2011, 18:34

Co prawda nie jest to jedyne słuszne rozwiązanie
ale ma szanse działać.
Tranzystor BC107 się nie nadaje, ponieważ jest NPN
a w tym układzie musi być PNP (np. BC177)
W obwodzie bazy powinien być opornik co najmniej kilkaset omów
a nawet powyżej 1kom. Bez niego po przekroczeniu wartości natężenia prądu
powodującego spadek napięcia na R1 ponad napięcie przewodzenia złącza baza-emiter
Prąd popłynie przez złącze, może to spowodować zniszczenie tranzystora.
Jeżeli włączy się ten układ przed miejscem z którego jest pobierane napięcie
do układu stabilizacji, to spadek napięcia na R1 będzie korygowany
i na wyjściu napięcie powinno być stabilne.

[ Dodano: 2011-03-14, 19:00 ]
Trochę lepsze rozwiązanie
Umożliwia zastosowanie R1 o mniejszej wartości
co zmniejszy straty mocy (tym samym jego nagrzewanie) .
Dodatkowo można dość precyzyjnie wyregulować próg zadziałania
tej sygnalizacji.
Załączniki
sygnprzekr.jpg
sygnprzekr.jpg (11.84 KiB) Przejrzano 11241 razy
schematzasilaczsyg.jpg

PJimi
-
Posty: 44
Rejestracja: 14 mar 2011, 10:18
Lokalizacja: Łódź

Post autor: PJimi » 15 mar 2011, 12:10

Dziękuję za odpowiedź :)

Racja - tranzystor powinien być PNP. A w obwodzie bazy rzeczywiście przydałby się opornik.

Nie rozumiem tylko dlaczego musi być kolejna gałąź z diodami i rezystorem. Nie mogę włączyć rezystora szeregowo z bazą?

Tutaj mam jeszcze jeden schemat, który zapewnia świecenie czerwonej diody (max load) i zielonej (DC ON).

Działanie:
W normalnych warunkach pracy (bez przeciążenia prądowego) T1 i T2 są zatkane.
Przez D1 R3 i R4 płynie prąd odtykający T3 - w wyniku czego świeci się zielona dioda D2.
Gdy następuje przeciążenie prądowe - spadek na R1 odblokowuje T1 który zaczyna przewodzić i przez R2 odblokowuje T2. Prąd zaczyna płynąć przez czerwoną diodę D1 która zaczyna świecić. W tym czasie nasycenie T2 powoduje zatkanie T3 i zgaśnięcie zielonej D2.
Wypadałoby tylko jeszcze dodać równolegle z D1 rezystor bo w momencie kiedy nie powinna świecić płynie przez nią prąd ok. 3mA.

Czy taki układ byłby ok?
Szukam czegoś nieskomplikowanego i niezbyt rozbudowanego pod wzgl. ilości elementów (mało miejsca w obudowie)
Z góry dzięki za pomoc :)
Załączniki
syg.JPG

gomarko
-
Posty: 71
Rejestracja: 13 paź 2010, 21:20
Lokalizacja: Konin

Post autor: gomarko » 15 mar 2011, 13:16

Nie rozumiem tylko dlaczego musi być kolejna gałąź z diodami i rezystorem. Nie mogę włączyć rezystora szeregowo z bazą?
Ależ nie musi być
wystarczy tylko ten zabezpieczający opornik w obwodzie bazy
Jednak dołożenie układu z diodami daje pewne zalety o których już pisałem.
Chodzi o to, że tranzystor zacznie się otwierać dopiero po przekroczeniu około 0,6V
na złączu baza-emiter .
Dzięki temu, że możemy ustawić już wstępnie jakieś napięcie polaryzacji tego złącza
np. 0,3V Wtedy wystarczy spadek napięcia około 0,3V na R1 i już sygnalizacja zadziała.
Diody są zastosowane do stabilizacji napięcia użytego do wstępnej polaryzacji tranzystora.
Można dać tylko jedną, ale wtedy może nie być regulacji dla minimalnego prądu wyjściowego.

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 15 mar 2011, 13:19

PJimi pisze:Wypadałoby tylko jeszcze dodać równolegle z D1 rezystor bo w momencie kiedy nie powinna świecić płynie przez nią prąd ok. 3mA.
Daj R4 = 20..50 * R5 i po sprawie

PJimi
-
Posty: 44
Rejestracja: 14 mar 2011, 10:18
Lokalizacja: Łódź

Post autor: PJimi » 15 mar 2011, 15:55

Maksymalny prąd zasilacza to 2A. Mój zamysł był taki, aby po osiągnięciu tego progu (max load) spadek na oporniku miał taką wartość aby odblokował tranzystor i aby prąd popłynął przez diodę. Jeśli już wcześniej spolaryzujemy trochę to złącze to może się okazać, że dioda zaświeci się juz na przy 1.8A (co nie jest stanem maksymalnego obciążenia). Oczywiście można by wtedy dać inną wartość rezystora R1 żeby to skompensować.

Tyle tylko, że mam trochę ograniczone pole do popisu - nie projektuje nowego układu tylko w istniejącej już przetwornicy z dedykowaną niezadużą obudową muszę dodać dwie diody i układ nimi sterujący.

Gomarko, jeśli chodzi o gałąź z diodami to o ile tak jak mówisz nie jest potrzebna - dał bym sobie z nią spokój. Potencjometr zastosowałbym tylko do doświadczalnego sprawdzenia wartości rezystora jaki muszę zamontować aby dioda zapalała się faktycznie przy maksymalnym dopuszczalnym obciążeniu. Mój zasilacz 12VDC można obciążać max 2A.
Martwi mnie tylko czy R1 nie będzie się jakoś specjalnie grzał... Nie powinien to być czasem rezystor mocy? 0,7V(taki spadek potrzebuje żeby odblokował się tranzystor)X2A=1.4W - zamontowałbym dwu-watowy opornik. Dobrze myśle?

A co myślicie o drugim wklejonym przeze mnie schemacie?
Masz racje Johny 130 - dam większy R4 i po sprawie.
I musze też dodać jakiś opornik ograniczający prą na bazie T1.

PS - po rozwiązaniu problemu "diodowego" chciałem jeszcze dorzucić regulację napięcia. Myślę, że jeśli dam potencjometr na napięciu odniesienia dla TL431 który działa w sprzężeniu zwrotnym i podaje sygnał na optoizolator (a ten z kolei na moduł PWM) to będzie dobrze... Co myślicie?

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 16 mar 2011, 9:49

PJimi pisze:PS - po rozwiązaniu problemu "diodowego" chciałem jeszcze dorzucić regulację napięcia. Myślę, że jeśli dam potencjometr na napięciu odniesienia dla TL431 który działa w sprzężeniu zwrotnym i podaje sygnał na optoizolator (a ten z kolei na moduł PWM) to będzie dobrze... Co myślicie?
Co chcesz to dodając do istniejącej już przetwornicy?
I pamiętaj, że jak ta przetwornica to flyback to raczej w szrekiem zakresie nie zmienisz napięcia wyjściowego.

PJimi
-
Posty: 44
Rejestracja: 14 mar 2011, 10:18
Lokalizacja: Łódź

Post autor: PJimi » 16 mar 2011, 12:44

To jest schemat przetwornicy, którą modyfikuje. Wydaje mi się, że to flyback, ale nie wiem do końca.
Nie chce regulować napięcia w jakimś dużym zakresie - chodziłoby bardziej o to aby stworzyć możliwość "dostrojenia" napięcia na wyj. o jakiś +-10%. Mam nadzieje że stosująć potencjometr na wej. TL431 osiągne taki efekt.
Załączniki
schematzasilacza.JPG

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 17 mar 2011, 12:23

A w tak małym przedziale napięć regulacja powinna być możliwa.
I z tego co wodze jest to przetwornica na UC3842.

PJimi
-
Posty: 44
Rejestracja: 14 mar 2011, 10:18
Lokalizacja: Łódź

Post autor: PJimi » 17 mar 2011, 13:38

Nie wiem czy to UC3842 bo ma 6 pinów a nie 8. Chyba, że takie też są. A dlaczego uważasz, że to ten właśnie układ?
Ja mam w specyfikacji napisanę, że to GR8836 (szukałem w google - to jest jakiś chiński układ chyba). Może te układy mają podobną zasadę działania...

Zamieszczam schemat z zaimplementowanymi układami diodowymi. Wydaje mi się , że powinno działać. Niedługo podłącze układ z czerwoną diodą (zielona już świeci). Musze tylko pomierzyć przetwornicę pod obciążeniem i zobaczyć jak zachowuje się prąd i napięcie.

W dole schematu przy optoizolatorze jest układ TL431. Zamiast rezystora na jego wejściu chciałem podłączyć potencjometr aby mieć regulacje napięcia na wyjściu chociaż w wąskim zakresie. Nie wiem tylko czy w dobre miejście włączam potencjometr...
I pytanie drugie - jaką wartość powinien mieć potencjometr?

W dalszej przyszłości będę chciał sobie sam zaprojektować przetwornice, ale narazie bazuję na tej, licząc że jej modyfikacje pozwolą mi poznać temat i zyskać troche doświadczenia.

Jakie według was elementy (poza transformatorem oczywiści) należałoby zmienić aby uzyskać inne napięcia, prądy, moce wyjściowe?

Dzięki za pomoc :)
Załączniki
przetwornica.JPG

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 18 mar 2011, 10:17

PJimi pisze:Nie wiem czy to UC3842 bo ma 6 pinów a nie 8. Chyba, że takie też są. A dlaczego uważasz, że to ten właśnie układ?
No tak moje niedopatrzenie, ale i tak sterownik musi być bardzo podobny.
Bo ze schematu widać że też procuje w trybie prądowym.
PJimi pisze:Ja mam w specyfikacji napisanę, że to GR8836 (szukałem w google - to jest jakiś chiński układ chyba)
A to słabo szukałeś
http://www.grenergy-ic.com/d/DataSheet1 ... 100412.pdf
PJimi pisze: W dole schematu przy optoizolatorze jest układ TL431. Zamiast rezystora na jego wejściu chciałem podłączyć potencjometr aby mieć regulacje napięcia na wyjściu chociaż w wąskim zakresie. Nie wiem tylko czy w dobre miejście włączam potencjometr...
I pytanie drugie - jaką wartość powinien mieć potencjometr?
Coś mi się nie podoba ta część schematu. Odwrotnie włączony TL431 i brakuje kropki która połączyła by diodę w transoptorze z masą.
Bo wygląda na to, że to dioda Zenera + TL431 decyduje o napięciu wyjściowym.
Dlatego może ściągnij schemat z płytki.
Bo typowy schemat masz w nocie aplikacyjnej do scalak.
I tam na stronie dziesiątej Uwe = 1+R13/R14 * 2.5V = 4.8 * 2.5V = 12V
http://elenota.pl/pdf/Hitachi/e204070_ha17431h.pdf
PJimi pisze: Jakie według was elementy (poza transformatorem oczywiści) należałoby zmienić aby uzyskać inne napięcia, prądy, moce wyjściowe?
Tranzystor, diody na wtórnym, rezystory w źródle itp.

[ Dodano: 2011-03-18, 10:33 ]
Aha i ten sygnalizator powinieneś wstawić przed diodą Zenera, albo nawet zaraz za filtrem EMI przez obwodem sprzężenia zwrotnego

PJimi
-
Posty: 44
Rejestracja: 14 mar 2011, 10:18
Lokalizacja: Łódź

Post autor: PJimi » 23 mar 2011, 15:05

Nie przeczytałem tego co dodałeś do ostatniego postu o tym gdzie włączać układ sygnalizacji i wykonałem próby dla schematu jak powyżej. Efekt jest taki, że układ sygnalizacji działa. Spadek napięcia otwierający tranzystor mierzyłem na rezystorze 0,2oma - przy prądzie przeciążenia 2,6A (znamionowy 2A) czerwona dioda się świeciła, ale napięcie spadało z 12V do 11,3V.
Mniejszy spadek na wyjściu (do ok 11.6V) osiągnąć można było przy rezystorze 0,1oma ale czerwona dioda lekko świeciła już przy 2A - co nie jest jeszcze stanem przeciążenia.

Ciekawa sprawa, że prądem obciążenia "dojechałem" aż do 4.4A i dopiero wtedy zasilacz się wyłączył (przy nap. ok 11.7V). Do około 3.5A zasilacz stabilizuje napięcie na 12V. Dlatego według mnie odpada układ załączający czerwoną diodę na podstawie wykrycia spadku napięcia związanego z przeciążeniem prądowym.

A dlaczego mówisz, żeby włączać ten układ przed diodą zenera zaraz za EMI ? Czy to poprawiłoby jego działanie?

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 23 mar 2011, 17:19

PJimi pisze:A dlaczego mówisz, żeby włączać ten układ przed diodą zenera zaraz za EMI ? Czy to poprawiłoby jego działanie?
Tu chodzi o miejsce w którym pętla sprzężenia zwrotnego pobiera próbkę napięcia wyjściowego.
Dodanie sygnalizatora za tym punktem pobrania próbki napięcia wyjściowego powoduje, że przetwornica che utrzymać 12V przed sygnalizatorem.
A więc przetwornica nie ma wpływu na prawdziwe napięcie wyjściowe.
I stąd ten spadek napięcia wyjściowego który zaobserwowałeś.

Aha i wzór na prąd załączający tranzystor wygląda tak
Iz = 0.6V/Rsc

PJimi
-
Posty: 44
Rejestracja: 14 mar 2011, 10:18
Lokalizacja: Łódź

Post autor: PJimi » 24 mar 2011, 8:26

Masz racje - głupi błąd (nie pomyślałem :/).
Załączam schemat - czerwonymi kropkami zaznaczyłem miejsce gdzie teraz włączę układ. O to miejsce ci chodziło?
Mam nadziej że jeszcze dzisiaj mi się uda zrobić próby...

[ Dodano: 2011-03-24, 08:32 ]
Zrobiłem też próbę z potencjometrem na wejściu TL431. Co sądzisz o wynikach?
https://forum.elportal.pl/viewtopic.php?t=10656

[ Dodano: 2011-03-25, 16:01 ]
Przełączyłem układ za diodę zenera i za miejsce z którego sprzężenie zwrotne pobiera próbkę napięcia. Wszystko działa - napięcie na wyjściu przetwornicy trzyma się na poziomie 12V :)

Rezystor mocy - 0,15oma
Rezystor ograniczający prąd diody - 220om

Teraz muszę pomyśleć jak to wszystko upakować w obudowie od zasilacza.
Załączniki
przetwornica.JPG

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 25 mar 2011, 18:12

W sumie to dopiero teraz to zauważyłem.
Dałeś tam tranzystor NPN??

ODPOWIEDZ