Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Układy półprzewodnikowe pełniące ważne funkcje pomocnicze w układach lampowych.

Moderatorzy: gsmok, Romekd, tszczesn

Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8655
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9
Kontakt:

Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: Piotr » sob, 25 października 2014, 15:59

Postanowiłem sporządzić uniwersalną płytkę do stabilizatora napięcia, ewentualnie aktywnego filtra zasilania.
Takie coś okazuje się bardzo przydatne w większości urządzeń audio i nie tylko. Może służyć jako zasilacz anodowy dla przedwzmacniacza, a nawet małego wzmacniacza mocy, stabilizator dla obwodu żarzenia, jak również zasilacz fantomu we wzmacniaczu mikrofonowym.
Układ, jak zwykle u mnie, minimalistyczny. Płytka jednostronna, o szerokości 40mm, aby bez problemu wchodziła w obudowę 1U.
Dziś udało mi się przetestować binarnie z wynikiem: działa :)
Załączniki
Haiku-SVR.pdf
(8.21 KiB) Pobrany 356 razy
cPA250130.jpg
cPA250135.jpg

Einherjer
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 995
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wrocław/Nysa

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: Einherjer » sob, 25 października 2014, 16:21

Podoba mi się wykorzystanie tranzystora w izolowanej obudowie. Wysokie napięcie na metalowej części obudowy zawsze budzi mój niepokój.

Awatar użytkownika
matmax426
375...499 postów
375...499 postów
Posty: 489
Rejestracja: ndz, 14 lutego 2010, 20:20
Lokalizacja: Trostberg

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: matmax426 » ndz, 26 października 2014, 11:38

Pikny :) Jaką ma wydajność prądową?
Ω µ Π φ α β ε ω

Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8655
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9
Kontakt:

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: Piotr » ndz, 26 października 2014, 13:32

matmax426 pisze:Jaką ma wydajność prądową?
Na przewidzianym radiatorze można spokojnie stracić ok.3W mocy, więc na przykład dla różnicy Uwe-Uwy=30V maksymalny ciągły prąd wyniesie 100mA. Jeżeli używa się wyłącznie funkcji filtra aktywnego, czyli przy spadku około 4V, można bez przeszkód pobierać 0,75A oczywiście przy założeniu, że transformator sieciowy jest przewidziany do takiego obciążenia. Drobną wadą układu jest to, że dla każdego zestawu parametrów Uwe, Uwy oraz Imax trzeba od nowa policzyć wszystkie wartości elementów.

Awatar użytkownika
matmax426
375...499 postów
375...499 postów
Posty: 489
Rejestracja: ndz, 14 lutego 2010, 20:20
Lokalizacja: Trostberg

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: matmax426 » ndz, 26 października 2014, 17:38

Przypomina mi projekt zasilacza do przedwzmacniacza ze strony skarabo, ale u Ty inaczej połączyłeś diodę Zenera za tranzystorem mocy. Tam dioda zabezpiecza tranzystor, czy u Ciebie spełnia ta sama role?
Ω µ Π φ α β ε ω


Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8655
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9
Kontakt:

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: Piotr » czw, 30 października 2014, 11:31

Diody D1, D2 oraz wewnętrzna dioda w T1 powodują, że po wyłączeniu nie powstanie różnica potencjałów niebezpieczna dla tranzystora.
Na obrazku gotowy moduł +240V i +48V.
Załączniki
cPA300220.jpg

elektrit
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 927
Rejestracja: ndz, 24 stycznia 2010, 11:20
Lokalizacja: Brzesko-Okocim
Kontakt:

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: elektrit » pn, 3 listopada 2014, 19:57

Kolego Piotrze, a Kolega nie obawia się, że ten kondensator umieszczony bardzo blisko radiatora będzie szybko podsychał?
Trochę więcej audiofilskiego powietrza między muzykami! :wink:
Poszukuję 1R5T.

Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8655
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9
Kontakt:

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: Piotr » wt, 11 listopada 2014, 23:00

Zainteresowało mnie ostatnio zagadnienie trwałości lamp w funkcji dokładności i stabilności napięcia żarzenia poruszane przez RomkaD.
Postanowiłem na szybko zaimprowizować stabilizator z LM7806 i paru rzeczy, które miałem pod ręką. Niestety ze standardowego uzwojenia 6,3V po wyprostowaniu zwykłymi diodami krzemowymi nie da się uzyskać napięcia wystarczającego do poprawnej pracy stabilizatora. Dopiero podwajacz napięcia dał wyniki jak na załączonych obrazkach. Mierniki pokazują napięcie przed i za stabilizatorem. Pojemność w podwajaczu to 2x4,7mF.
Próba z 2x470uF pokazała, że taka mała pojemność nie wystarczy nawet do osiągnięcia prądu wyjściowego 0,3A dla jednej ECC83.
Narastanie napięcia przy włączeniu jest łagodne, ponieważ działa ograniczenie prądowe stabilizatora.
Załączniki
PSU-jałowy.jpg
PSU-6N9S.jpg
PSU-6N6P.jpg
PSU-6P14P.jpg
PSU-6P3S.jpg
PSU-EL34.jpg

elektrit
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 927
Rejestracja: ndz, 24 stycznia 2010, 11:20
Lokalizacja: Brzesko-Okocim
Kontakt:

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: elektrit » śr, 12 listopada 2014, 08:20

To ciekawa sprawa Piotrze, bo w pdf LM78xx jest jasno określone- dropout voltage-2V przy 1A. I to jest prawda, bo przecież kostka LM7810 poprawnie pracuje zasilana z akumulatora samochodowego.
Być może wniosły się jakieś oscylacje które zakłóciły pracę stabilizatora; kondensatory 0,1uF blokujące stabilizator zastosować Waszmości raczył? :)
Poszukuję 1R5T.

Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8655
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9
Kontakt:

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: Piotr » śr, 12 listopada 2014, 10:10

Akumulator samochodowy daje chyba nieco więcej, niż umowne 12V.
Z kolei przy zastosowaniu mostka ze zwykłych diod krzemowych napięcie przed stabilizatorem pozostaje właśnie w granicach 8V.

elektrit
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 927
Rejestracja: ndz, 24 stycznia 2010, 11:20
Lokalizacja: Brzesko-Okocim
Kontakt:

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: elektrit » śr, 12 listopada 2014, 11:24

Wydaje mi się, że na wejściu były jednak za duże pulsacje napięcia, zaś mierniki były za powolne, aby je uwidocznić i wskazały wartość szczytową. Sceptycznie podchodzę to ich wskazań; głównie tego po stronie wejścia stabilizatora. No i podwajacz napięcia dla takich prądów?
No nie wiem, nie wiem....
Poszukuję 1R5T.

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 3977
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: Romekd » śr, 12 listopada 2014, 23:18

Witam.
elektrit pisze:To ciekawa sprawa Piotrze, bo w pdf LM78xx jest jasno określone- dropout voltage-2V przy 1A. I to jest prawda, bo przecież kostka LM7810 poprawnie pracuje zasilana z akumulatora samochodowego.
No może nie do końca jest to tak "jasno określone", gdyż nota katalogowa mówi, że te wspomniane przez Ciebie 2 V stanowi tak zwaną wartość "typową", ale może się zdarzyć, że trafimy na egzemplarz nieco mniej "typowy" i dla tego przypadku producent podaje już maksymalną wartość minimalnego spadku napięcia równą 2,5 V :wink: To oczywiście wymagane minimalne spadki napięcia dla temperatury układu 25°C, a przy dopuszczeniu szerszego zakresu temperatur pewnie się okaże, że wymagany będzie jeszcze "ciut" większy zapas napięcia.. :wink: Fragment noty katalogowej stabilizatorów LM78xx:
LM78xx.png
Poza tym nieobciążony akumulator samochodowy powinien mieć na zaciskach 12,8...13,4 V, a podczas ładowania nawet 13,7...14,4 V, więc zapas napięcia na stabilizator LM7810 jest całkiem spory.. Napięcie 12 V świadczyłoby o niemal całkowitym rozładowaniu akumulatora (nieco poniżej tej wartości zaczyna się już nieodwracalny proces "zasiarczania" płyt akumulatora...). Poza tym akumulator jest źródłem napięcia stałego, bez składowej zmiennej (składowej tętnień), która zawsze występuje na wyjściu prostownika napięcia zmiennego z filtrem pojemnościowym.
Tętnienia na kondensatorze filtru stanowią chwilowe spadki napięcia i te muszą być uwzględnione przy analizie układu ze stabilizatorem. By policzyć ich amplitudę można dla uproszczenia przyjąć, że kondensator filtru ładowany jest w bardzo krótkim czasie 100 razy na sekundę (przy prostowaniu dwupołówkowym), czyli co 10 ms, a między kolejnymi ładowaniami ulega rozładowaniu stałym prądem. Dla kondensatora o pojemności 4700 μF i prądu wyjściowego 1 A da to amplitudę 2,13 Vpp, a przy prostowaniu półokresowym nawet 4,16 V (powielacz Delona).. To oczywiście tylko przybliżone (sporo zawyżone) wartości, gdyż w rzeczywistości czasy ładowania kondensatora będą jednak chwilę trwały, przez co czasy rozładowywania staną się krótsze i spadki napięcie w rzeczywistości wyjdą mniejsze... Z drugiej strony pojemność większości kondensatorów elektrolitycznych jest mniejsza od wartości deklarowanych przez producenta, średnio o 10...20%.. Analizując cały układ należy uwzględnić bardzo wiele czynników - rezystancje uzwojeń i doprowadzeń transformatora (po ustaleniu się ich temperatury), rezystancję różniczkową diod prostowniczych, pojemność i ESR kondensatorów, charakterystykę obciążenia..

Pozdrawiam,
Romek
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^

elektrit
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 927
Rejestracja: ndz, 24 stycznia 2010, 11:20
Lokalizacja: Brzesko-Okocim
Kontakt:

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: elektrit » czw, 13 listopada 2014, 08:23

Ale i tak napięcie 11V przekraczało minimalną wartość dla stabilizatora 7806 :) Czort wie co pokazał miernik, czy wartość szczytową czy (w jakimś stopniu) uśrednioną. Szkoda, że kolega Piotr nie zapragnął zaobserwować na oscyloskopie jakie jest napięcie tętnień. Szkoda też, że nie pokusił się o zastosowanie -nawet dla prób- stabilizatora LDO.
Pozdrawiam.
Poszukuję 1R5T.

Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8655
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9
Kontakt:

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: Piotr » czw, 13 listopada 2014, 13:06

elektrit pisze:Ale i tak napięcie 11V przekraczało minimalną wartość dla stabilizatora 7806 :)
Ale prąd przekroczył 1,5A, czyli wewnętrzne ograniczenie stabilizatora :)
elektrit pisze:Szkoda, że kolega Piotr nie zapragnął zaobserwować na oscyloskopie jakie jest napięcie tętnień.
Za stabilizatorem są pomijalne. Jeżeli cię to zagadnienie interesuje, to przy najbliższej okazji zamieszczę oscylogramy przed i po.
elektrit pisze:Szkoda też, że nie pokusił się o zastosowanie -nawet dla prób- stabilizatora LDO.
Jeżeli chcesz mi sprezentować, albo choćby wiesz gdzie kupić taki o wydajności ponad 1A i napięciu 6V, to chętnie spróbuję. Na razie czekam na przesyłkę z diodami Schottky.

Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8655
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9
Kontakt:

Re: Uniwersalny moduł stabilizatora napięcia

Post autor: Piotr » pt, 14 listopada 2014, 22:57

Oto i oscylogramy:

0,3A przed stabilizatorem (0,5V/dz):
PSU-przed-A3.jpg
0,9A przed stabilizatorem (0,5V/dz):
PSU-przed-A9.jpg
1,5A przed stabilizatorem (0,5V/dz):
PSU-przed-1A5.jpg
1,5A za stabilizatorem (10mV/dz):
PSU-za-1A5.jpg
W pozostałych przypadkach za stabilizatorem jest prosta kreska.

ODPOWIEDZ