Stabilizator de tensiune

[Vizitator beesk]

Probabil de zece ori mai simplu decat oricare dintre celelalte proiecte, am nevoie de schema unui stabilizator de tensiune( care sa indeplineasca conditiile: V in= 115V; V out=7-10V;  I(out)lim- 2A). Lucrez in orcad, nu am niciun fel de pretentie ca ajutorul sa vina sub acelasi format, cea mai mica sugestie este bine venita. Nu sunt un as in electronica, nu ma consider un student model, ci doar un simplu baiat nesigur pe el si putin plutitor in momentul de fata. 

 

Nu cer o schema gata facuta, nu cer un proiect deja realizat, cer un sfat si o mica explicatie legat de ce fel de stabilizator ar trebui sa aleg, care sunt punctele cheie, "smecheriile" din spate, vreau sa inteleg conduita unui avansat in domeniu, vreau sa inteleg lucrurile mici ce stau la baza si as aprecia daca mi s-ar oferi cel mai simplist rezumat, explicatie, idee si nu un site cu o carte pentru ca timpul este cel mai mare dusman al meu in momentul de fata. 

 

Sunt sigur ca este ceva banal pentru multi dintre dumneavoastra, sper sa nu radeti atat de tare de mine cand cititi cerintele pe care le-am expus mai sus :))

 

Iti multumesc anticipat chiar daca ti-ai pierdut timpul sa citesti asta, fara sa raspunzi. 

Editat Mai 6, 2018 de beesk

[Vizitator]

Liniar sau comutatie? Ce stii despre redresoare? Cat de bine cunosti tranzistorul? Dar despre amplificatoare operationale?

Editat Mai 6, 2018 de Vizitator

[Vizitator beesk]

Asta era si intrebarea mea, cerintele au fost extraordinar de vagi, insa as merge pe liniar. Cred ca este o alegere libera. 

Nu cunosc redresoare, tranzistorul si amplificatoarele operationale imi sunt ok. Sunt anul 2, nu detin cunostiinte vaste in domeniu, ci doar baze. 

 

asta este ceea ce am gasit eu, insa nu am o explicatie prea buna pentru el

Editat Mai 6, 2018 de beesk

[Vizitator beesk]

Nu inteleg de ce trebuie sa primesc un "ok" din partea unui moderator  cand dau reply la propriul topic...

[validae]

Trebuie să ți se aprobe primele postări, este o măsură ce se aplică doar noilor veniți pe forum și care a fost luată din cauza unor indivizi banați, care-și făceau conturi multiple doar ca să înjure moderatorii....

În cazul tău, trebuie să folosești obligatoriu un stabilizator în comutație, fiindcă diferența dintre tensiunea de intrare și cea de ieșire e foarte mare (216W disipați în cazul Uout=7V I=2A). Există și varianta unei surse liniare cu preregulator...o să revin cu o schemă când o găsesc.

Ce mi se pare ciudat pentru un student, nu e faptul că nu știe prea multe despre domeniul în care va lucra, ci faptul că nu știe să caute documentație pe internet, dat fiind că există destulă, atât în limba română, dar extrem de multă în limba engleză....

Uite o schemă de preregulator pentru surse liniare, care reduce disipația pe tranzistorul serie, prin încărcarea în impulsuri a condensatorului de filtraj de dinaintea regulatorului.

SCR_Switching_Pre-Regulator.pdf

Pentru surse în comutație, te invit să citești articolele dedicate de pe forum, sunt câteva topicuri cu foarte multe explicații despre calcul și realizare, la Secțiunea Alimentatoare...

Editat Mai 6, 2018 de validae

[Vizitator]

Cred ca Vin=115V se refera la reteaua de alimentare, altfel ar fi o aiureala sa stabilizezi 7V din 115V.

Editat Mai 6, 2018 de Vizitator

[validae]

Asta ar cam trebui să ne clarifice acum inițiatorul fiindcă în cazul lui, practic tensiunea rețelei nu prea mai contează (poate fi și 115V dar și 400V doar traful va diferi) câtă vreme proiectul în sine se referă doar la stabilizarea tensiunii continue de ieșire la o valoare de maximum 10V.Deci pe el îl interesează partea de după redresare, de acolo eu înțelegând că cei 115V reprezintă tensiunea continuă nestabilizată.....poate profesorul a vrut să-i dea o cerință care să-l solicite mai mult, fiindcă stabilizarea unei tensiuni de 10V dintr-una de 12-24V ar fi fost deja prea banală.

[Vizitator beesk]

On 5/6/2018 at 7:56 PM, validae said:

Asta ar cam trebui să ne clarifice acum inițiatorul fiindcă în cazul lui, practic tensiunea rețelei nu prea mai contează (poate fi și 115V dar și 400V doar traful va diferi) câtă vreme proiectul în sine se referă doar la stabilizarea tensiunii continue de ieșire la o valoare de maximum 10V.Deci pe el îl interesează partea de după redresare, de acolo eu înțelegând că cei 115V reprezintă tensiunea continuă nestabilizată.....poate profesorul a vrut să-i dea o cerință care să-l solicite mai mult, fiindcă stabilizarea unei tensiuni de 10V dintr-una de 12-24V ar fi fost deja prea banală.

 

Asa este. Am analizat si studiat intretimp folosindu-ma de materialul oferit de facultate, am ajuns la un circuit care se prezinta cam asa. Nu am calculat inca toate valoriile, este o schita semi-finalizata, insa tin foarte mult sa va ascult sfaturile sau criticile referitoare la ea. Inca nu stiu cum sa ma joc cu parametrul potentiometrului pentru a creea profilul de simulare, dar astea sunt deja detalii ce tin de programul in sine banuiesc. 

 

[Marian]

Nu e ok schema, dar inainte sa te apuci de ea ar trebui totusi lamurita provenienta clara a alimentarii.

 

Daca este vorba despre o tensiune de retea, atunci se rezolva mai simplu, folosind un traf de retea coborator de la 115 la 12-15Vca, iar din el se alimenteaza un stabilizator liniar destul de simplu de facut in acele conditii.

 

Daca este vorba despre o tensiune continua provenita dintr-o alta sursa de alimentare sau eventual ceva acumulatori, atunci lucrurile se complica, pentru ca daca nu poti reduce alimentarea regulatorului, atunci unul liniar nu este fezabil, nu cred ca realizezi ce inseamna sa disipi 200W, apoi or sa fie probleme si la alegerea tranzistorului, alimentarea partii de control daca va fi cu AO, si altele. In atare situatie cel mai indicat ar fi un regulator in comutatie deoarece permite un randament net superior celor liniare, adica va trebui sa disipi pe radiator doar o fractiune din cei 200W echivalenti la un regulator liniar. Insa un regulator in comutatie nu mai este la fel de simplu ca unul liniar. 

 

PS: Ma surprinde o chestie, vi se da ca tema proiectarea unui regulator inainte sa vi se predea notiuni elementare despre tranzistor si operational... Ca deduc ceva lipsuri la tine din ce schema ai desenat...

Editat Mai 10, 2018 de marian

[Vizitator beesk]

7 hours ago, marian said:

Nu e ok schema, dar inainte sa te apuci de ea ar trebui totusi lamurita provenienta clara a alimentarii.

 

Daca este vorba despre o tensiune de retea, atunci se rezolva mai simplu, folosind un traf de retea coborator de la 115 la 12-15Vca, iar din el se alimenteaza un stabilizator liniar destul de simplu de facut in acele conditii.

 

PS: Ma surprinde o chestie, vi se da ca tema proiectarea unui regulator inainte sa vi se predea notiuni elementare despre tranzistor si operational... Ca deduc ceva lipsuri la tine din ce schema ai desenat...

 

aproximativ toata lumea a folosit un traf, am pus schematic un vdc de 115 acolo, am sa-l folosesc si eu, chiar daca nu cunosc atat de bine felul in care functioneaza. Am observat ca majoritatea lucrarilor ce arata ca a mea folosesc un full wave rectifier la intrare (schema cu 4 diode), am nevoie de ambele banuiesc? 

 

Notiuni elementare lipsesc, sau nu sunt inca bine clarificate, m-am inspirat la schema dupa un model teoretic gasit intr-un curs, insa niciun element nu era definit, nu in practic, dupa cum spuneam inca nu am calculat fiecare dimensiune necesara pe acele rezistente si nici nu am umblat la tranzistori. Nu imi dau seama ce inseamna sa disipi 200W, in facultate se fac foarte multe teoretic, dar nimic in acelasi timp. 

Probabil prezint o bataie de cap dupa felul in care ma exprim si felul in care gandesc, dar apreciez enorm faptul ca imi intindeti o mana si ca va utilizati timpul explicandu-mi.

 

 

On topic, credeti ca ati putea realiza o schema simplista legat de ceea ce reprezinta tensiunea de retea cu traf coborator etc?  Ce altceva considerati ca prezinta un element total gresit in figura?

tranzistorii i-am ales pentru protectie si stocare, astfel incat tensiunea de iesire sa poata atinge valori precum 7 si 10 si sa nu fie limitata de dioda zener, divizorul de tensiune de pe borna "-" este strict pentru reglaj, lui RL nu am stiut exact ce valoare sa-i atribui asa ca l-am luat ca si Vo max/ Io max. Notiunile de detaliu imi lipsesc cu desavarsire, vazuta in practic probabil e un esec, dar cred ca se poate repara fara foarte multe modificari. 

 

 

[validae]

Dacă te exprimi în termeni neclari, primești răspunsuri la fel:

De unde va fi luată acea tensiune de 115Vc.c ?  Ea va fi furnizată de către o sursă existentă în laborator și tu trebuie doar să obții plecând de la cei 115Vc.c. o tensiune între 7 - 10V/2A prin orice mijloc dorești ? Poți să optezi și pentru o sursă ,,clasică,, cu alimentare de la rețea, cu transformator, redresare și stabilizare ?  Dacă optezi pentru regulatorul liniar, deși este total nerecomandat aici (disipă peste 200W sub formă de căldură inutilă), atunci trebuie completat obligatoriu cu un preregulator, a cărui schemă ți-am recomandat-o în prima mea postare.Ai studiat acea schemă, ai înțeles cum lucrează ea ?  

Dacă acea tensiune de 115Vcc este o cerință strictă, cea mai bună soluție este o sursă în comutație, sau convertor buck DC-DC . Sper că cerința proiectului nu e să concepi așa ceva de la zero, dat fiind că nu ai cunoștințele nici experiența necesare. Dar există o multitudine de scheme de astfel de surse din care te poți inspira. 

Ai întrebat profesorul dacă există limitări în privința variantelor posibile, sau dacă poți folosi de exemplu un circuit integrat dedicat, cu ajutorul căruia să faci această sursă ?  

Edit:

Probabil nu ai înțeles ce-i cu acea putere disipată, în cazul sursei liniare. Ai o sursă cu o tensiune inițială de 115V și din ea vrei să obții doar 7V/2A de exemplu. Păi atunci avem 115V -7V =108V pe care trebuie să-i ,,pierzi,, cumva. Asta face tranzistorul regulator serie din sursa liniară, se comportă ca o rezistență (variabilă în funcție de variațiile tensiunii inițiale și de rezistența de sarcină) care transformă în căldură (disipă prin efect Joule) diferența de 108V x 2A = 216W

Această putere e greu de disipat fără un radiator foarte mare, care trebuie și ventilat, altfel vei prăji ouă pe el.....

Acel preregulator despre care vorbeam, limitează tensiunea de încărcare a condensatorului de filtraj aflat înaintea tranzistorului regulator, astfel încât diferența dintre tensiunea inițială (115V) și cea de ieșire (7V) să nu mai fie așa mare. El face asta prin încărcarea în impulsuri a condensatorului de filtraj, până la o tensiune suficientă pentru stabilizare, dar destul de mică pentru a nu disipa o putere prea mare pe tranzistor.

Sursa coborâtoare în comutație (DC-DC) nu mai funcționează ca o rezistență variabilă, pe care se pierde putere (tensiune x curent) inutil.

Ea are un tranzistor care lucrează ca un comutator, adică fie conduce, fie e blocat, deci disipația pe el e minimă fiindcă rezistența lui echivalentă în conducție e minimă.Acest tranzistor are ca sarcină o bobină (inductor) care în timpul conducției tranzistorului înmagazinează energie sub formă de câmp magnetic.Când tranzistorul se blochează (nu mai conduce) atunci energia înmagazinată în bobină este eliberată (prin autoinducție) în condensator, prin intermediul unei diode redresoare rapide. Prin variația frecvenței cu care tranzistorul încarcă bobina, sau prin modificarea timpului de conducție al tranzistorului (factor de umplere), se reglează tensiunea cu care este încărcat acel condensator. Asta e o explicație minimală a convertorului buck (DC-DC). Avantajul lui e că tranzistorul regulator, funcționând la saturație (cădere minimă de tensiune în conducție), puterea disipată de el e minimă, comparativ cu sursa liniară....

Editat Mai 10, 2018 de validae

[UDAR]

9 hours ago, marian said:

PS: Ma surprinde o chestie, vi se da ca tema proiectarea unui regulator inainte sa vi se predea notiuni elementare despre tranzistor si operational... Ca deduc ceva lipsuri la tine din ce schema ai desenat...

Este unul din motivele pentru care am renunțat categoric să mă mai implic în proiecte școlare . Fie ”profesorii” habar n-au și mai află câte ceva de pe cercetarea studenților fie, dimpotrivă , știu ( sau cred că știu ) foarte mult și nu admit altă soluție decât cea pe care au văzut-o ei .  Eu, dacă aș avea puterea, aș cere studenților care cer ajutor aici să specifice clar facultatea și anul în care sunt . 

[Vizitator]

CITAT:    

Posted Sunday at 03:10 PM (edited)

Asta era si intrebarea mea, cerintele au fost extraordinar de vagi, insa as merge pe liniar. Cred ca este o alegere libera. 

Nu cunosc redresoare, tranzistorul si amplificatoarele operationale imi sunt ok. Sunt anul 2, nu detin cunostiinte vaste in domeniu, ci doar baze.

 

Ia sapa prin amintiri, ti s-a predat asa ceva?

 

[Vizitator beesk]

 Asta e modelul de schema pe care-l caut si sunt sigur ca asta functioneaza extraordinar si in cazul meu, insa ceea ce trebuie facut este redimensionarea componentelor/ schimbarea lor. 

Maine trebuie sa-l predau, daca cumva credeti ca puteti sa aruncati un ochi si eventual sa-mi comunicati niste valori si eventual felul in care le-ati dedus, v-as multumi din suflet, in caz contrar, cu alta ocazie, vina este doar a mea si este deja asumata. 

 

Nu cred ca mai am nimic de spus, am citit fiecare informatie pe care ati expus-o aici, am inteles si cunoscut multe lucriri si concepte, capul meu este o ghiveci cu flori dupa toata saptamana aceasta, poate din cauza ca m-am incurcat foarte mult si singur, dar ne revenim  

 

 

Aveti mare dreptate in ceea ce privesc cerintele vagi, profesorii si cunostiintele mele de balta. Asta este cerinta pe care am primit-o, extraordinar de vaga, extraordinar de neexplicata, parca aruncata pe fata mea. 

Domnule @validae, dumneavoastra vreau sa va multumesc din suflet pentru timpul alocat si cu toata sinceritatea, de un profesor cu darul dumneavoastra de a explica este nevoie. 

 

 

 

 

 

De asemenea mai exista si aceasta varianta, care arata la fel dar duce de la 230 la 15 la 3A, sau ceva de genul asta

Editat Mai 14, 2018 de beesk

[bogdan546]

Este proiectul la CEF ?  Probabil ti se cerea sa dimensionezi componentele in functie de cerinta data .