Alimentator simetric protejat

[Marian]

@Guevara tot nu ai inteles principiul sursei simetrice... din pacate se pare ca nici macar principiul shuntului nu-l intelegi foarte bine... unde conectezi sarcina la iesiri? intre ce puncte, avand in vedere ca ti-am zis deja ca iesirile trebuie sa-si imparta acelasi circuit de masa...citeste de cateva ori propozitia subliniata, poate pana la urma pricepi ce si cum...

 

Uite ceva mult mai simplu si mai usor de inteles si realizat:

 

Solutia ii apartine lui @smilex si am folosit varianta simpla si am fost foarte multumit de ea. LM317 si perechea 337 sunt protejate la scurt circuit, au limitare interna in functie de diferenta de tensiune Vin-Vout deci n-ai stres in privinta lor, si tranzistorul se protejeaza simplu cu grupul acela de 2 diode inseriate care transforma circuitul in generator de curent constant, R6 respectiv R8 stabilesc limitarea de curent prin tranzistor cu 0,65/I, la care se adauga aoproximativ 1,5A de la LM. E simplu, functional si usor de realizat, tranzistorii si LM-urile evident au nevoie de radiator.

[Guevara]

Da acum am inteles. Multumesc frumos, mea culpa.Mai am o singura intrebare care sunt neplacerile unei mase flotante? Sau mai cu seama ce s-ar fi intamplat daca as fi testat circuitul in lumea reala?

[Marian]

Masa flotanta este un circuit de masa virtuala, asa cum numele o sugereaza este o masa creeata artificial, un punct comun creeat artificial intre 2 diferente de potential, spre deosebire de masa fixa ( cea normala ) care este un punct fix impus de o anumita redresare sau de mediana de pe un anumit traf. O masa virtuala simpla poate fi aceasta spre exemplu:

 

Configuratia este folosita spre exemplu in situatiile in care este nevoie de o alimentare simetrica pentru un anumit circuit de putere relativ mica dar se dispune doar de o singura tensiune ( deci sursa de alimentare asimetrica ), cum ar fi o baterie de 9V folosita pentru alimentarea unui preamplificator creeat cu un operational care necesita alimentare simetrica, se inseriaza cei 2 electrolitici care trebuie sa fie de aceeasi valoare, intre plus si minus si punctul comun dintre ei este chiar masa virtuala. Tocmai pentru ca este ceva creeat artificial masa flotanta nu este la fel de stabila si eficienta precum cea normala, poate aparea dezechilibru important intre ramuri. Hai sa aruncam un ochi pe configuratia sugerata de tine, apelez la varianta simplificata pentru a fi mai usor de inteles:

 

Schema este simpla, modul de functionare la fel de simplu, atunci cand se ajunge la un anumit curent de sarcina, pe shunturi ( R5 si R6 ) apare o cadere de tensiune care deschide bipolarii, si acestia trag pinul Adj catre masa, deci tensiunea de pe iesire se reduce, astfel se mentine curentul de sarcina limitat la nivelul dorit, pana aici toate bune si frumoase, numai ca asa cum ai propus-o tu, pari sa ai 2 circuite diferite de masa, cate una pentru fiecare iesire, cum sa lucrezi cu 2 mase? hai sa vezi motivul pentru care fizic nu poti avea 2 mase diferite la o sursa simetrica, acestea sunt de obicei folosite mai ales in domeniul audio, deci ma folosesc de o schema simpla de amplificator cu alimentare simetrica pentru a explica:

 

Amplificatorul audio este in esenta un circuit care preia un semnal si il amplifica atat in amplitudine ( in tensiune ) cat si in curent, in felul asta se realizeaza o marire exponentiala a puterii acelui semnal. Semnalul audio este cel mai usor de inteles atunci cand este reprezentat de catre o sinusoida ( sper ca stii ce-i aia si cum arata, daca nu atunci cata pe gugle ), ei bine sinusoida are o perioada si 2 semialternante, una pozitiva si cealalta negativa, ambele cu referinta la acelasi punct, un singur punct de masa, care se numeste si punctul de potential 0, ei bine amplificatorul nu poate modifica acest principiu ( sau oricum n-ar trebui sa o faca ), deci el trebuie sa imite comportamentul semnalului si doar sa-i mareasca puterea, astfel incat ignorand celelalte stagii si facand referire doar la tranzistorii finali T1 si T2, acestia preia acel semnal si-l amplifica in curent, fiecare conducand doar semialternanta destinata lui, T1 este astfel configurat incat sa se deschida doar pe semialternanta pozitiva, T2 in partea opusa, configurat astfel incat sa conduca doar semialternanta negativa, sarcina este conectata intre punctul comun dintre ei si masa alimentarii, pe scurt sarcina ( boxa ) este dusa de catre tranzistorii finali alternativa la + si la -, dar circuitul de masa este doar unul singur, unul si acelasi, trebuie neaparat sa fie asa.

 

Si cum ramane atunci cu circuitul tau cu cele 2 mase de iesire? pai solutia ar fi conectarea directa impreuna a celor 2 mase de iesire, situatie in care shunturile ar fi impartite, ar fi comune pentru ambele ramuri, asta face limitarea destul de imprecisa, dar si mai rau este ca insasi natura ei de masa flotanta face ca sa poata aparea dezechilibru important intre ramuri, masa nu mai este fixa, nu-ti doresti asa ceva, circuiotul de masa tre sa fie unul ferm si fix. Tocmai de aceea ti-am propus schema aia de mai sus, circuitul de masa ramane neafectat si ai si limitare de curent si reglaj foarte precis al tensiunii la iesire, toate intr-o schema foarte simpla si usor de realizat, daca esti interesat de ea pot pune si valori la componente, trebuie sa spui ce tensiune maxima doresti la iesiri, ce tensiuni alimenteaza stabilizatorul si ce curent maxim doresti la limitare.

[Guevara]

Da, acum are sens. Nu am pus problema asa. Eu m-am gandit ca nu face nici o diferenta faptul ca pe langa rezistenta e sarcina mai adaug doua rezistente in serie foarte mici. M-a incantat faptul ca pot "citii" usor caderile de tensiune pe cele doua rezistoare de putere, si le pot compare la fel de usor cu o referinta fixa. Acum, ipotetic vorbind, fiindca renunt la aceasta schema daca as inseria rezistorul de putere direct cu emitorul si colectorul tranzistoarelor de putere cum s-ar putea citii caderea de tensiune pe acesta in raport cu masa? Pentru ca, sa zicem, ca la iesire am 17V iar rezistenta de sarcina este de 10 ohmi asta face ca prin rezistorul de putere sa circule un curent de 1.62A ceea ce duce la o cadere de tensiune pe acesta de 761mV, numai ca la intrarea in rezistor am 17V iar la iesire 16.23. In cazul meu masuram direct caderea de tensiune pe rezistor in raport cu masa.Intr-o alta ordine de idei vreau sa iti multumesc pentru tot efortul pe care l-ai facut pentru a ma ajuta.Multumesc.

[Marian]

Tu ai vazut schema propusa de mine? si daca da atunci de ce-o ignori, ce te nemultumeste la ea?PS: Tensiunea pe un shunt nu se citeste in raport cu masa, ci pur si simplu se citeste caderea de tensiune de la bornele rezistorului cauzata de un anume curent.

[Guevara]

Nu, nu o ignor, chiar pe aceasta o voi realiza (voi pune datele diseara) dar eram pur si simplu curios nimic mai mult. Pe de alta parte nu e tocmai placut sa vezi cum o idee pe care ai "clocit-o" o saptamana intreaga este demontata bucatica cu bucatica, dar partea plina a paharului este ca am mai invatat ceva.Da se citeste direct caderea pe rezistor asa cum spui numai ca eu incercam sa o compar cu o tensiune de referinta dupa care daca depaseste un anumit prag sa anclanseze releul. De fapt... numai conteaza

[Marian]

Nu a fost si nici nu este intentia mea sa-ti demontez tie schema, ci sa te ajut sa faci ceva functional, daca ai inteles altceva...

[Vizitator smilex]

La o sursa simetrica exista trei curenti diferiti care pot apare:Nu exista o singura ramura care sa acopere citirea curentilor. Trebuie sa folosesti doua ramuri. Si pentru ca tot e vorba de simetrie, recomand ramurile de + si -, nu masa.

[Guevara]

Doamne fereste. Departe de mine gandul, raspect intotdeauna mult mai mult critica obiectiva decat lauda.

[Marian]

O alta posibila solutie care faciliteaza o limitare de curent mai precisa:In configuratia asta LM-ul nu mai trebuie decat sa livreze curent de baza la bipolarii de putere, deci stresul pe el este foarte mic, intreaga sarcina este suportata de catre bipolari, shunturile de pe ramuri R2 si R4 deschid Q3 respectiv Q6 care la randul lor comanda Q2 si respectiv Q4 si acestia din urma pun Adj la masa. Asa cum am spus avantajul este acela ca limitarea de curent este mai precisa, si deasemenea LM-urile nu mai comanda direct sarcina deci curentul pe ele este mic, dezavantajul este ca Vbe pentru bipolarii de putere se ia de data asta de la iesiri astfel incat stabilizarea tensiunii nu mai este la fel de precisa.

[Vizitator smilex]

Dar numai pentru suprasarcina, la scurt nu tine pentru ca Uout a LM e min. 1,25V mai mare decat Ube a tranzistorului de putere deci curentul este mare (nu e limitat) chiar daca iesirea LM e fortata la minim. Mai bine cealalta cu generator de curent de putere.

[Marian]

Ma gandeam eu ca ar trebui si un divizor in bazele tranzistorilor de la Adj, dar am zis ca... na, ar merge si asa... Apoi n-ar putea sa se foloseasca darlington pentru cei de putere? ma gandesc ca asa Vbe comulat ar cam fi la fel ca Vmin de la LM.PS; Personal si mie imi place mai mult varianta cu generator de putere, stabilizarea tensiunii e mai precisa acolo.

[Vizitator smilex]

Rezistoare ar mai trebui si in bazele cititoarelor de curent, orice mic raspuns intarziat face ca parte de curent de putere sa se scurga prin jonctiunile BE ale cititoarelor, jonctiuni care nu vor rezista.Darlington-urile ar rezolva acea problema cred, dar cum spuneai, stabilizarea lasa de dorit, schema e mai stufoasa...

[Marian]

De fapt cu darlington imprecizia stabilizarii se accentueaza, interesant este ca asa ai putea spune ca ai iesire de la 0V...oarecum...

[Vizitator smilex]

Da, 0V bazandu-te pe caderea de pe jonctiunile darlington. Ti-ai dori o astfel de sursa?