Aplikacja liniowego regulatora

Jesli jesteś początkującym elektronikiem, to tu z pewnością znajdziesz pomoc. Miejsce dobre do dyskusji nad podstawami elektroniki w zakresie teorii i praktyki.
Wojtek
Moderator
Posty: 2606
Rejestracja: 04 sie 2002, 19:00
Lokalizacja: --
Kontakt:

Post autor: Wojtek » 19 lis 2011, 7:42

:arrow: e-lektryk Ja ci tylko odpowiedziałem na powracające u ciebie pytanie skąd 2,4V, trochę mnie to zirytowało więc nieco uszczypliwie ci odpowiedziałem - jeśli poczułeś się urażony to przepraszam :mrgreen: Przecież łatwo było zauważyć że kolega pomylił się pisząc 1,5 zamiast 1,25.
A dlaczego to jest ważne aby wiedzieć coś otym napięciu? Jeśli masz źródło zasilania tzn transformator i prostownik i wiesz jakie jest tam na wyjściu napięcie stałe i dopuszczalny prąd to reszta wyliczeń od tego zależy i w tym pomocna jest minimalna wartość jaka musi być zapewniona dla prawidłowej regulacji układu stabilizatora (większa oczywiście w ramach dopuszczalnych wartości może być) powiekszona o 1,25V. Może być tez odwrotnie że zaprojektujesz cały układ i potrzebujesz na koniec dobrać wymagane napięcie minimalne trafa i do tego też potrzebujesz powyższych informacji. O roli oporników ktoś ci juz napisał wczesniej. A wartość ich zależy generalnie od prądu ilości diod i od napięcia wyjściowego z prostownika którym będziesz to wszystko zasilał. Generalnie rzecz biorąc napięcie względem masy na odbiorniku który zasilany jest źródłem prądowym przy jego prawidłowej pracy (np wszystkie diody świecą tak jak zakładasz) musi być mniejsze niż możliwe do uzyskania napięcie na wyjściu źródła prądowego przy minimalnym dopuszczalnym napięciu miedzy we i wy stabilizatora. I to jest podstawa do tego abyś to wszystko prawidłowo policzył. Ale to chyba już wszystko wiesz więc nie bardzo wiem jak ci jeszcze mozna pomóc.

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 19 lis 2011, 18:30

Jony130 pisze:
e-lektryk pisze:Foldback current limiting, mówi Ci to coś?
Ale co ma piernik do wiatraka?
Co ma wspólnego spadek napięcia na stabilizatorze z zabezpieczeniem Foldback ?
Spadek napięcia już w zasadzie rozwiązałem i wartości spadków w przypadku mojego układu będą nieco inne. Źle określony spadek może mieć wpływ na zły dobór rezystora dla gałęzi 3 LED + R, co w konsekwencji może doprowadzić do zadziałania zabezpieczenia foldback (w jakimś tam przypadku np. wzrost napięcia zasilania, zmiana temperatury otoczenia itd.) W moim przypadku napięcie może się zmieniać w zakresie 12V do 14.4V czyli średnio jest to 13.2V +/- 1.2V. Licząc układ dla napięcia 13.2V mogę przekroczyć prąd maksymalny przy napięciu 14.4V gdy źle dobiorę rezystory. W konsekwencji może doprowadzić to do zadziałania ogranicznika prądowego, co spowoduje spadek napięcia do 0V. Na koniec mamy histerezę, która nie przywróci układu do poprzedniego stanu bez znaczącej zmiany rezystancji obciążenia, więc i spadku pobieranego prądu. Biorąc pod uwagę wahania temperatury od -30°C do +60°C i wiążące się z nimi zmiany w charakterystyce pracy układu, nie jest łatwo określić jakie rezystancje powinienem wykorzystać w układzie 3 LED + R z dodatkowym wykorzystaniem stabilizatora liniowego jako źródła prądowego. Czy metoda, jaką zastosowałem przy obliczaniu rezystorów dla gałęzi 3 LED + rezystor jest prawidłowa? Można by wtedy zwiększyć wartość rezystorów dostosowując ją do maksymalnego napięcia mogącego wystąpić w układzie. Dodam jeszcze, że układ musi być niezawodny i nie mogę sobie pozwolić na takie błędy.

:arrow: Wojtku nie poczułem się urażony, a wręcz przeciwnie spłynęło to po mnie jak deszcz po psie :mrgreen: Chciałem to zrobić dobrze, a Twoja odpowiedź nie do końca mnie satysfakcjonuje, bo muszę uwzględnić w wyliczeniach dokładne wartości z not katalogowych, a zmienności wartości napięcia nie uwzględniłeś w swoich wywodach. Skąd to się wzięło też nie napisałeś, a jedynie podałeś wartości z sufitu, a nie takiej odpowiedzi oczekiwałem. Źródło mam o zmiennym napięciu w granicach, które opisałem, więc jeżeli już to będę stosował zasilacz laboratoryjny jedynie w fazie testów.

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

Post autor: Jony130 » 19 lis 2011, 18:46

Projektuj na najgorszy przypadek czyli dla minimalne napięcia zasilania za to zakładaj maksymalne wartości spadku napięcia na LM i max Vref.

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 19 lis 2011, 19:03

Co w takim razie z obciążeniem? Chodzi mi o rezystory. Prąd pobierany przez obciążenie będzie się zmieniał w zależności od napięcia (I = U / R). Gdy w sumie wszystkie szeregi przekroczą wartość ograniczenia prądowego zadziała foldback i diody mogą przygasać. Jeżeli dobrze kombinuję to w tym przypadku powinienem zrobić na odwrót i założyć najwyższe możliwe napięcie, żeby skutecznie ograniczyć prąd. W przypadku gdy 10 gałęzi (diody + rezystor) przekroczy o 5 mA każda prąd ustawiony na ograniczniku mam już 50 mA gdy będzie tych gałęzi 20 to prąd powiedzmy z 200 mA zrobi się 300 mA. Jak to wpłynie na pracę układu stabilizatora, który już przy 200 mA zacznie ograniczać napięcie i prąd? Jak zareagują diody? Później gdy napięcie spadnie to układ może mieć dalej obniżone napięcie i prąd, bo ma jakąś tam histerezę i żeby powrócił do poprzedniego stanu spadek musi poboru prądu musi być dość znaczny. Dodatkowo rezystancja zmienia się wraz z temperaturą, więc jak to może wpłynąć na działanie takiego układu?

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

Post autor: Jony130 » 20 lis 2011, 14:25

To ile ty planujesz użytych diod?
I co ty masz z tym zabezpieczeniem typu foldback? LM317 nie jest wyposażony w tego typu zabezpieczenie.
Ma za to zabezpieczenie termiczne, które nie ma nic wspólnego z prawdziwym zabezpieczeniem typu foldback.
I ty masz te diody sterować prądowo z pomocą źródła prądowego a nie rezystorów.
I skoro chcesz mieć dużo gałęzi może pomyśl nad innym typem źródła prądowego.

Wojtek
Moderator
Posty: 2606
Rejestracja: 04 sie 2002, 19:00
Lokalizacja: --
Kontakt:

Post autor: Wojtek » 20 lis 2011, 15:09

:arrow: e-lektryk
Może uporządkujmy te wypowiedzi, bo wydaje mi się że ty o czymś innym mówisz a my o czymś zupełnie innym.

Idea tego układu polega na tym ze chcesz kilka gałęzi mieć z diodami led, każda z gałęzi ma pobierać prąd I. Czyli projektujesz sobie układ żródła pradowego na wartość n•I. Opornik R wpięty równolegle do wewnętrznego źródła referencyjnego stabilizatora (1,25V) wyznacza ten właśnie prąd n•I czyli R=Vref/n•I. I taki prąd chcesz aby popłynął zawsze z źródła pradowego. Zmieniając ilość gałęzi musisz skorygować wartość rezystora R.

Teraz po co są oporniki włączone w szereg każdej gałęzi, to Ci już wyjaśnił Jony130 - wróć do tych postów jeszcze raz.

Przy zmianach napięcia na wejściu "nadmiar" będzie Ci się odkładał na stabilizatorze a nie na opornikach. I tu chodzi o to abyś po prostu cały układ zbilansował tak aby stabilizator przy minimalnym napięciu wejściowym miał jeszcze wystarczające napięcie między wejściem i wyjściem a przy maksymalnym napięciu wejściowym aby z kolei nie przekroczyć dopuszczlnej wartyości tego napięcia albo nie przekroczyć dopuszczalnej mocy jak moze się wydzielić na stabilizatorku.

Zapomnij o tym ograniczeniu typu foldback bo takiego jak Ci to już Jony1340 napisał tam nie ma.

Zerknij do swojego drugiego postu w tym wątku, tam napisałeś:
Dawno nie bawiłem się rezystorami SMD 201 to było by 200R a tak jest 20R. Dziękuję za szybką odpowiedź. Z tego wzoru by wynikało, że Iout = 0.0625 A + Iadj
Wyjaśni mi skąd to wyliczenie, czy rezystor R1 z rysunku z pierwszego postu w tym temacie ma mieć wartość 20Ω jesli tak to ok ale jesli wziąłes do obliczenia wartość rezystora szeregowo wpietego do kazdej gałęzi odbiornika (czyli gałęzi z diodami led) to jest to błąd, prąd wyjściowy źródła prądowego wynosi 1,25/R1 (odnoszę się do pierwszego rysunku), to zresztą Już inny kloega ci na swoim przykładzie opisał.

Na koniec: układ źródła prądowego składa się ze stabilizatora i rezystora wpiętego między wyjście i pin adj. Bez tego rezystora nie ma źródła prądowego.

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 21 lis 2011, 3:42

Wojtek pisze::arrow: e-lektryk
Może uporządkujmy te wypowiedzi, bo wydaje mi się że ty o czymś innym mówisz a my o czymś zupełnie innym.

Idea tego układu polega na tym ze chcesz kilka gałęzi mieć z diodami led, każda z gałęzi ma pobierać prąd I. Czyli projektujesz sobie układ żródła pradowego na wartość n•I. Opornik R wpięty równolegle do wewnętrznego źródła referencyjnego stabilizatora (1,25V) wyznacza ten właśnie prąd n•I czyli R=Vref/n•I. I taki prąd chcesz aby popłynął zawsze z źródła pradowego. Zmieniając ilość gałęzi musisz skorygować wartość rezystora R.

Teraz po co są oporniki włączone w szereg każdej gałęzi, to Ci już wyjaśnił Jony130 - wróć do tych postów jeszcze raz.

Przy zmianach napięcia na wejściu "nadmiar" będzie Ci się odkładał na stabilizatorze a nie na opornikach. I tu chodzi o to abyś po prostu cały układ zbilansował tak aby stabilizator przy minimalnym napięciu wejściowym miał jeszcze wystarczające napięcie między wejściem i wyjściem a przy maksymalnym napięciu wejściowym aby z kolei nie przekroczyć dopuszczlnej wartyości tego napięcia albo nie przekroczyć dopuszczalnej mocy jak moze się wydzielić na stabilizatorku.

Zapomnij o tym ograniczeniu typu foldback bo takiego jak Ci to już Jony1340 napisał tam nie ma.

Zerknij do swojego drugiego postu w tym wątku, tam napisałeś:
Dawno nie bawiłem się rezystorami SMD 201 to było by 200R a tak jest 20R. Dziękuję za szybką odpowiedź. Z tego wzoru by wynikało, że Iout = 0.0625 A + Iadj
Wyjaśni mi skąd to wyliczenie, czy rezystor R1 z rysunku z pierwszego postu w tym temacie ma mieć wartość 20Ω jesli tak to ok ale jesli wziąłes do obliczenia wartość rezystora szeregowo wpietego do kazdej gałęzi odbiornika (czyli gałęzi z diodami led) to jest to błąd, prąd wyjściowy źródła prądowego wynosi 1,25/R1 (odnoszę się do pierwszego rysunku), to zresztą Już inny kloega ci na swoim przykładzie opisał.

Na koniec: układ źródła prądowego składa się ze stabilizatora i rezystora wpiętego między wyjście i pin adj. Bez tego rezystora nie ma źródła prądowego.
Foldback wziął mi się z dokumentów national, tam napisali, że przy zmianie rezystancji obciążenia LM317 ma efekt foldback. Spada prąd i napięcie w tak nieprzyjemny sposób, że musi dojść do znacznego wzrostu rezystancji, żeby układ wrócił do normy. Rezystancja wewnętrzna zmienia się wraz ze wzrostem temperatury i teraz nie wiem jak zmieni się ta rezystancja, bo nawet gdybym chciał to oszacować to musiał bym wiedzieć ile będzie tych diod i rezystorów, bo to połączenie równoległe. Rezystancję rezystorów policzę, gorzej z diodami.

Jak ograniczyć prąd w układzie z LM317 wiem, nie wiem tylko jak dobrać rezystory dla LED w tym układzie. Czy mam zrobić to tak jak zrobiłem: od napięcia wejściowego odjąć spadki i dobrać rezystor w sposób tradycyjny czy liczy się to jakoś inaczej?

Korzystałem w tych wzorów przy obliczeniach:

Vin - napięcie wejściowe
Vs - docelowe napięcie zasilania
I - prąd pobierany przy tym napięciu
R - rezystor szeregowy

czyli

R = (Vin - Vs) / I [Ω]

Moc rezystora musi być większa niż:

Pr > (Vin - Vs) * I [W]

Do obliczeń Iout = 0.0625 A wziąłem ten rezystor przy układzie z rysunku, a nie rezystory od LED (chociaż w tym przypadku nie ma to większego znaczenia, bo wszystkie rezystory mają te same wartości czyli 20R).

W tym fabrycznym układzie prąd jest nieco wyższy niż wartość znamionowa 60 mA, bo 62.5 mA. Czy jest to zabieg celowy czy po prostu tak wyszło ze względu na wartość rezystora? Te 2.5 mA to jakieś 4%.

To, że rezystory do LED mają być po to, żeby prąd rozchodził się równomiernie już wiem. Nie wiem tylko jak mam dobrać te rezystory. Wyliczyć czy po prostu dać coś z przedziału 10-30R żeby było?

Wojtek
Moderator
Posty: 2606
Rejestracja: 04 sie 2002, 19:00
Lokalizacja: --
Kontakt:

Post autor: Wojtek » 21 lis 2011, 6:35

e-lektryk pisze:Jak ograniczyć prąd w układzie z LM317 wiem, nie wiem tylko jak dobrać rezystory dla LED w tym układzie. Czy mam zrobić to tak jak zrobiłem: od napięcia wejściowego odjąć spadki i dobrać rezystor w sposób tradycyjny czy liczy się to jakoś inaczej?
Małe sprostowanie - nie ograniczasz prądu wypływającego z źródła prądowego tylko ustalasz jaki to prąd będzie z niego zawsze wypływał, to jest różnica. Pamietaj o tym że prąd płynący że źródła nie zależy od napięcia wejściowego tylko od tego jak go ustalisz tym rezystorem podpietym do Vref. Nadmiar napięcia wejściowego będzie odkładał się miedzy we i wy stabilizatora. Rezystory wylicz, a jak to zrobić to Jony130 Ci już napisał.

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

Post autor: Jony130 » 21 lis 2011, 12:12

Foldback wziął mi się z dokumentów national, tam napisali, że przy zmianie rezystancji obciążenia LM317 ma efekt foldback
A dokładnie gdzie tak napisali.
LM317 ma wewnętrzne ograniczenie prądu na poziomie typowo 2A.
I prąd ten nie zmalej pod warunkiem, że zastosujesz odpowiedni radiator, który nie dopuści do nadmiernego wzrostu temperatury.

Wojtek
Moderator
Posty: 2606
Rejestracja: 04 sie 2002, 19:00
Lokalizacja: --
Kontakt:

Post autor: Wojtek » 21 lis 2011, 12:46

Tak poza tematem - jak chcesz mieć foldback w stabilizatorze LM317 to możesz to zrobić np. tak jak poniżej, a opis i wyliczenia :tutaj
Załączniki
foldback.jpg

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 21 lis 2011, 23:49

Na stronie 14 tego dokumentu: http://www.national.com/assets/en/appnotes/f4.pdf jest napisane ..."current limit curve for the LM317 will be detailed later (figure 11)..."
Jedziemy dalej do "figure 11" i tam jest "foldback current limit example". Może coś źle zrozumiałem i tyczy się tylko przekroczenia prądu maksymalnego.

Nie chodzi mi o układ ogranicznika prądowego tylko dobranie rezystorów do LED zasilanych z tego właśnie układu. Układ musi być prosty bo musi zajmować mało miejsca. Dalej nie wiem jak policzyć wartości tych rezystorów.



R = U / I

U - napięcie pozostałe po odliczeniu spadków (12V - 3V na LM317 i 6V na LED = 3V)

czyli 3V / 0.01 = 300R

Tak będzie dobrze?

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

Post autor: Jony130 » 22 lis 2011, 11:32

Na stronie 14 tego dokumentu: http://www.national.com/assets/en/appnotes/f4.pdf jest napisane ..."current limit curve for the LM317 will be detailed later (figure 11)..."
Jedziemy dalej do "figure 11" i tam jest "foldback current limit example". Może coś źle zrozumiałem i tyczy się tylko przekroczenia prądu maksymalnego.
No rzeczywiście choć nie jest to nota LM317. Później przeanalizuje to bardziej dokładnie.
Sam testowałem LM317 na zwarcie i nie zauważyłem żadnego "podcięcia" pod warunkiem zastosowania odpowiedniego radiatora. No ale u mnie Vout - Vin nie przekraczała 20V.
A w twoim układzie masz tylko 14V więc też to nie nastąpi.

e-lektryk pisze:Nie chodzi mi o układ ogranicznika prądowego tylko dobranie rezystorów do LED zasilanych z tego właśnie układu. Układ musi być prosty bo musi zajmować mało miejsca. Dalej nie wiem jak policzyć wartości tych rezystorów.



R = U / I

U - napięcie pozostałe po odliczeniu spadków (12V - 3V na LM317 i 6V na LED = 3V)

czyli 3V / 0.01 = 300R

Tak będzie dobrze?

3V na LM plus 1.25V na rezystor R1 co zostaje 1.75V ma te dodatkowe rezystory.

R = 0.75V/10mA = 75R ale spokojnie możesz dać 47R....81R
No i rezystor R1 = 1.25V/40mA = 33R

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 24 lis 2011, 2:53

Dzięki za odpowiedź co do prądu to bardziej myślałem nad 100 lub 200 mA, ale z tym to sobie dam radę.

ODPOWIEDZ