www.elektronik.si

[Tomazz]

Pozdravljeni,

se prvič oglašam na tem forumu, čeprav ga že lep čas spremljam. Imam pa praktično vprašanje, kjer bi bil zelo hvaležen za vašo pomoč.

Malo uvoda - sem ljubiteljski elektronik z le minimalnim teoretičnim znanjem, imam pa vseeno nekaj kilometrine s sestavljanjem bolj ali manj enostavnih vezij. Sestavil sem tudi že nekaj napajalnikov, vključno s temle "dobrim starim" modelom iz nekega davnega Elektorja:

Link

Zdaj pa sem si hotel izdelati še nekaj manjšega in bolj preprostega v rangu 0-18 V z maksimalnim tokom tja do 2 ali kvečjemu 3 A. Bistveno je le, da lahko nastavljam tako tok kot napetost.

Na spletu sem opazil tole vezje, ki se mi je na prvi pogled dopadlo:
http://www.learningelectronics.net/circuits/fully-adjustable-power-supply_17.html

Zadevo sem sestavil in načeloma deluje, kot bi pričakoval. Za napajanje -5 V sem uporabil dodatni transformator z usmernikom in 7905, uredil sem tudi ločeno napajanje za panelni volt/ampermeter. Sta pa vsaj dve težavi.

Manjša je, da toka ni mogoče regulirati prav dobro, pri močnejših porabnikih (npr. 12 V žarnica 40 W) je minimalna meja že pri tam 1,2 A. To mi seveda ni preveč všeč in ne razumem prav točno, zakaj toka ne morem spustiti nižje.

Mnogo resnejši problem pa je, da izhod ni zaščiten pred kratkim stikom. Če do tega pride, napetost pade praktično na nič, tok pa poskoči praktično v neskončnost, kar je seveda katastrofa za močnostni tranzistor PNP.

Če prav razumem, je to v bistvu logično, saj tu LM317 dela kot vir konstantnega toka in če je na izhodu upornost bolj ali manj 0, je tok posledično ogromen. (Prav razmišljam ali se motim?)

Malo za štos sem sestavil še eno zelo podobno vezje na osnovi L200, ki se v tem pogledu obnaša popolnoma enako:
http://circuitexperts.blogspot.si/2015/01/adjustable-voltage-current-power-supply.html

Kaj torej lahko naredim? Dodatna zaščita pred kratkim stikom (a kako)? Je sploh kakšna pametna rešitev ali je koncept v osnovi zanič?

Je sploh mogoče na tak način izdelati napajalnik z enim samim napetostnim regulatorjem, kot je LM317 ali L200, da bi omogočal tako nastavljanje napetosti kot toka in hkrati zagotavljal zaščito pred kraktim stikom? Bi moral uporabiti npr. dva taka regulatorja, enega ločeno za tok in zaporedno za tem še regulacijo napetosti?

Vnaprej najlepša hvala za pameten nasvet ...

[IXA]

Ne kompliciraj,

http://www.banggood.com/DPS3003-32V-3A-Buck-Adjustable-DC-Constant-Voltage-Power-Supply-Module-Integrated-Voltmeter-Ammeter-p-1062475.html?rmmds=search

LP, Igor

[Profesor Einstein]

Najcenejše je seveda kupiti rabljenega od znanega proizvajalca.

Drugo pa je če gre primarno za nabiranje novih izkušenj pri samogradnji.

Potrebno pretehtati: poceni do izdelka ali vložiti nekoliko več denarja in časa za nabiranje novih izkušenj pri samogradnji.

Lp.

[MadMax]

PNP tranzistor in dva upora v + veji pred regulatorjem so dajali že vsaj 35 let nazaj...

Če želiš pa nastavljivo, je pa tisto z dvema regulatorjema (prvi tok, drugi napetost) tudi nemalokrat uporabljena.

Da se zakomplicirat, vsekakor pa se je bolje držat kakih preverjenih shem, ali pa cele noči prebedet in občudovat dim, ki uide iz komponent... Saj tudi ta metoda ni napačna, le veliko časa in denarja rabi

[Tomazz]

Hvala za prve odzive! Res je, lahko bi nabavil z eBaya kakšen modul za malo denarja. Verjetno bi bilo najboljše in najcenejše.

Ampak to so pač hobiji. Tako kot razni domači mojstri v kleteh sestavljajo čudne omare, namesto da bi šli raje v Ikeo, sem mogoče tudi jaz malo naiven in me sem in tja prime želja, da naredil kakšno napravico... Komponent se mi še iz starih časov valja naokrog kar precej in če se zraven še kaj naučim, toliko bolje.

Kakšen je potem zaključek? Konkretno vezje deluje, za moje potrebe pravzaprav dobro (vmes sem ugotovil, da se da tudi na večjih bremenih tok navzdol natančno regulirati). Edino zaščita pred kratkim stikom ostaja problem, s katerim si razbijam glavo. Ali res ni neke enostavne možnosti, kako izklopiti vezje oz. tranzistor, če se na izhodu pojavi kratek stik?

[jjedat]

Mogoče kaj takšnega: http://www.instructables.com/id/Short-circuit-protection-for-almost-any-power-supp/
Lp.

[Ivor]

Vezja z LM317 in L200 bi morala delovati v redu tako, kot sta narisana. Prvi link pelje na začetno stran nekega foruma. Kje si dejansko dobil načrt?

[Tomazz]

Ivor, najlepša hvala za pojasnilo. V tej smeri sem že razmišljal, čeprav mi zmanjka znanja, da bi stvar lahko v teoriji izpeljal do konca oz. izračunal, kako mora kaj biti.

Pa če gremo od tu dalje - na izhodnih klemah napajalnika je kratek stik. Operacijski ojačevalnik reagira z negativno napetostjo na izhodu. Ali prav razumem, da zdaj steče tok skozi LED1 in D1 proti ADJ pinu na LM317 in potegne navzdol napetost izhoda na LM317?

Ampak to se navsezadnje zgodi vsakič, ko se aktivira tokovna omejitev. Problem je, da v primeru nekega bremena na izhodu napajalnika lahko omejim maksimalni tok. V primeru kratkega stika pa ne - R=0, I=neskončno... A sem tu na pravi poti ali sem čisto pihnil mimo?

Obe shemi sem našel na spletu. Tale z LM317 je s Circuit Electronics: http://www.learningelectronics.net/circuits/fully-adjustable-power-supply_17.html

Druga z L200 pa mislim, da je prvotno iz Elektorja oz. samo minimalno spremenjena varianta, narisana že v datasheetu za L200. Žal ne v enem ne v drugem primeru pod opisi vezja ne piše konkretno, kako je z zaščito pred kratkim stikom oz. kako naj bi se ta stvar obnašala.

Kar zadeva napajanje operacijskega ojačevalnika (in posledično napetostno referenco za LM317), sem najprej poskušal negativno vejo peljati neposredno iz vhoda usmerniškega mostička na usmerniško vezje in zener diodo, enako kot je narisano pri vezju z L200. Zadeva ni delovala v redu, zlasti ne v območju pod 5 V. Na teh nižjih napetostih je izhodna napetost napajalnika je precej opletala (+/- 300 mV) že v praznem teku, če sem priključil kakršno koli breme (npr. upor 50 Ohm 5 W), pa je izhodna napetost padla za 0,5 do 1 V. Zato sem napajanje uredil z ločenim transformatorjem in 7905.

Razmišljal sem tudi, da je -5 V premalo za napajanje opampa. Z zener diodami sem spuščal negativno vejo tja do -10 V, ampak to ni ničesar rešilo. Pri vseh omenjenih variantah je pri kratkem stiku na izhodu tok zelo narasel.

Tako da ...

P.S.: Pa če še malo razmišljam na glas, ali ni problem tega vezja, da se pri kratkem stiku na izhodu napetost zniža na 0, operacijski ojačevalnik pa to zazna in zato je tisti hip konec tokovne omejitve - izhod opampa postane pozitiven in tok se odpre...?

[jozede]

Vezje naj bi delovalo tako, da do vrednosti nastavljenega toka deluje kot konstantna napetost ko je tok dosežen pa kot konstanten tok. Tako tok ob kratkem stiku ne preneha teči, zniža se samo napetost izhoda do 0V oziroma nekaj mV - toliko kolikor je upornost kratkega stika! Na ta način je tudi usmernik zaščiten pred kratkim stikom.
Po opisu sodeč, je napaka v negativnem napajanju op-ampa. Op-amp mora imeti negativno mapajanje na pinu 4. -5V bi moralo zadostovati. Preveri, če si pravilno povezal priključek 4 ta mora imeti -5V napram izhodu minus pola. Možno bi bilo tudi, da ti led dioda pobere preveč napetosti. Pomeri kakšna je napetost na led diodi kadar je prižgana. Različne barve imajo različne napetosti in posledično se lahko zgodi, da – 5 v kljub temu ne zadostuje. Za test lahko izhod IC1 povežeš na 680R upor- led diodo pre vežeš na kratko. Če bo sedaj OK, je probelm v Led diodi oziroma premajhni negativni napetosti.

[Ivor]

Ko obremeniš usmernik z žarnico 12V in ta gori, ali se sploh prižge LED, ko potem poskusiš omejiti tok s potenciometrom VR2?

[Tomazz]