Nagyáramú, nagy pontosságú rövidzár védett feszültség stabilizátor Solti István HA5AGP

Hasonló dokumentumok
Tápegység R-104 katonai rádió adó-vevőhöz Solti István HA5AGP

Példaképpen állítsuk be az alábbi értékek eléréséhez szükséges alkatrészértékeket. =40 és =2

ROSSZ TÁPEGYSÉG TRANSZFORMÁTORAINAK ÉS TOROID GYŰRŰINEK ÚJRA FELHASZNÁLÁSI LEHETŐSÉGEI. Molnár László

Lineáris és kapcsoló üzemű feszültség növelő és csökkentő áramkörök

Szimmetrikus bemenetű erősítők működésének tanulmányozása, áramköri paramétereinek vizsgálata.

AZ ÚJ, JAVÍTOTT HATÁSFOKÚ POLARITÁSVÁLTÓVAL MEGÉPÍTETT MPPT ÁRAMKÖR

Összefüggő szakmai gyakorlat témakörei

Villanyszerelő 4 Villanyszerelő 4

feszültség konstans áram konstans

80mm R E F. 1nF. Trimmer BAT81 ANT BAT81. 1nF F W D

DIÓDÁS ÉS TIRISZTOROS KAPCSOLÁSOK MÉRÉSE

EGYENÁRAMÚ TÁPEGYSÉGEK

Elektronikus biztosíték kapcsolások 2.

Mérési utasítás. P2 150ohm. 22Kohm

C30 Láncos Ablakmozgató motor Telepítési útmutató

T4ML rev n vezetékes, audió keputelefon rendszer. Felhasználói Kézikönyv

Atomic Felhasználói kézikönyv

K E Z E L É S I Ú T M U T A T Ó

VSF-118 / 128 / 124 / U fejállomási aktív műholdas elosztók

Hálózati egyenirányítók, feszültségsokszorozók Egyenirányító kapcsolások

Led - mátrix vezérlés

ELKON S-304 autó villamossági mőszer áramköri leírása

Hármas tápegység Matrix MPS-3005L-3

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Tápegységek, feszültségstabilizátorok

Starset-Con. Szerelési útmutató. Kérjük felszerelés és üzemelés előtt figyelmesen olvassa át a használati útmutatót!

1.sz melléklet Nyári gyakorlat teljesítésének igazolása Hiányzások

Tranzisztoros erősítő vizsgálata. Előzetes kérdések: Mire szolgál a bázisosztó az erősítőkapcsolásban? Mire szolgál az emitter ellenállás?

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

1. Feladat. Megoldás. Számítsd ki az ellenállás-hálózat eredő ellenállását az A B az A C és a B C pontok között! Mindegyik ellenállás értéke 100 Ω.

Elektronikai műszerész Elektronikai műszerész

EGYENÁRAMÚ KÖRÖK. Számítsuk ki, hogy 1,5 milliamperes áram az alábbi ellenállásokon mekkora feszültséget ejt!

FÉLVEZETŐ ESZKÖZÖK II. Elektrotechnika 5. előadás

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

EGYENÁRAMÚ KÖRÖK ÉS VILLAMOS TÉR

Lars & Ivan THA-21. Asztali Headamp A osztályú Erősítő Használati útmutató

Tápegység tervezése. A felkészüléshez szükséges irodalom Alkalmazandó műszerek

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) és a 29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Parkok, közterületek öntözésének gyakorlata MIRE FIGYELJÜNK AZ ÖNTÖZŐRENDSZER ELEKTROMOS KIALAKÍTÁSÁNÁL?

Kültéri szünetmentes tápegységek térfigyelő rendszerekhez

Zárt rendszerű napkollektoros melegvízellátó rendszer telepítése

7. L = 100 mh és r s = 50 Ω tekercset 12 V-os egyenfeszültségű áramkörre kapcsolunk. Mennyi idő alatt éri el az áram az állandósult értékének 63 %-át?

LÉPCSŐHÁZI AUTOMATÁK W LÉPCSŐHÁZI AUTOMATA TIMON W SCHRACK INFO W FUNKCIÓK W MŰSZAKI ADATOK

Versenyző kódja: 28 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny.

MaxiCont. MOM690 Mikroohm mérő

ELEKTRONIKA I. (KAUEL11OLK)

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Mechatronika szigorlat Írásbeli mintafeladat

sz. mérés (négypólus)

Starset Z1000/1500. Szerelési útmutató. Kérjük felszerelés és üzemelés előtt figyelmesen olvassa át a használati útmutatót!

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

1 kérdés. Személyes kezdőlap Villamos Gelencsér Géza Simonyi teszt május 13. szombat Teszt feladatok 2017 Előzetes megtekintés

4. /ÁK Adja meg a villamos áramkör passzív építő elemeit!

A kísérlet, mérés megnevezése célkitűzései: Váltakozó áramú körök vizsgálata, induktív ellenállás mérése, induktivitás értelmezése.

micron s e c u r i t y p r o d u c t s EzeProx proximity kártyaolvasó és kódbillentyűzet

Garázskapu nyitó. Kezelési útmutató

Vizuális segédlet az Elektrotechnika II. laboratóriumi mérési gyakorlataihoz

OPT. típusú öntáp-egységek ΩProt készülékek számára. Budapest, április. Azonosító: OP

Elektronika Előadás. Analóg és kapcsoló-üzemű tápegységek

Újabb reinkarnáció, avagy öreg PC tápjának újra éledése a boros pincében.

Elektronika II. 5. mérés

OMRON FOTOELEKTROMOS KAPCSOLÓK E3Z

ELEKTROTECHNIKA-ELEKTRONIKA ELEKTROTECHNIKA

Áramköri elemek. 1 Ábra: Az ellenállások egyezményes jele

MEGAFON. Kaputelefon központ MKT rendszerű lakáskészülékkel. (Processzoron: DDK-24 tip)

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III. 28.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

OMRON FOTOELEKTROMOS KAPCSOLÓK E3NT

2000 Szentendre, Bükköspart 74 MeviMR 3XC magnetorezisztív járműérzékelő szenzor

Bevezetés az elektronikába

JIM JM.3, JM.4 garázskapu mozgató szett CP.J3 vezérléssel

JIM garázskapu mozgató szett JIM. JM.3, JM.4 garázskapu mozgató szett CP.J3 vezérléssel

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Felhasználói kézikönyv

1. Egy lineáris hálózatot mikor nevezhetünk rezisztív hálózatnak és mikor dinamikus hálózatnak?

Termékismertető. Tápegység és vezérlő készülék: BVS20 egy felszálló vezetékű berendezésekhez

71. A lineáris és térfogati hőtágulási tényező közötti összefüggés:

Zener dióda karakterisztikáinak hőmérsékletfüggése

TELEPÍTÉSI ÚTMUTATÓ V1.0

Ellenállásmérés Ohm törvénye alapján

S868C3E-1 típusú vezérlő napkollektoros házi melegvízellátó rendszerekhez

Bipoláris tranzisztoros erősítő kapcsolások vizsgálata

PC160 VEZÉRLŐEGYSÉG 24 VDC HAJTÓ MOTOR FELHASZNÁLÓI KÉZIKÖNYV

34-es sorozat - Ultravékony print-/dugaszolható relék 6 A

ROG4K. EM210 fogyasztásmérő áramérzékelő ( A) Előnyök. Leírás

MultiPIC univerzális fejlesztőeszköz v1.0 Készítette: Breitenbach Zoltán 2006

1. feladat R 1 = 2 W R 2 = 3 W R 3 = 5 W R t1 = 10 W R t2 = 20 W U 1 =200 V U 2 =150 V. Megoldás. R t1 R 3 R 1. R t2 R 2

ÖSSZEFÜGGŐ SZAKMAI GYAKORLAT. I. Öt évfolyamos oktatás közismereti képzéssel 10. évfolyamot követően 140 óra 11. évfolyamot követően 140 óra

1. Az előlap bemutatása

Integrált áramkörök/2. Rencz Márta Elektronikus Eszközök Tanszék

/03 HU Szakemberek számára. Szerelési utasítás. SR 3 csatlakozó dugós szabályozó. A szerelés előtt kérjük gondosan átolvasni

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV. A mérés megnevezése: Potenciométerek, huzalellenállások és ellenállás-hőmérők felépítésének és működésének gyakorlati vizsgálata

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Műveleti erősítők. Előzetes kérdések: Milyen tápfeszültség szükséges a műveleti erősítő működtetéséhez?

Egyenáram tesztek. 3. Melyik mértékegység meghatározása nem helyes? a) V = J/s b) F = C/V c) A = C/s d) = V/A

Logaritmikus erősítő tanulmányozása

ELEKTROMOS SZABÁLYZÓSZELEP TESZTELŐ KÉSZÜLÉK

Automatikai műszerész Automatikai műszerész

Használati útmutató. Videó kaputelefon PNI DF-926

ASTRASUN PID Reduktor. Kézikönyv

Átírás:

Nagyáramú, nagy pontosságú rövidzár védett feszültség stabilizátor Solti István HA5AGP Már sok féle feszültség stabilizátor megoldással találkoztunk e lap hasábjain, most ezt egy újabbal gyarapítanám. Nem a mennyiség miatt, csupán azért, mert a rövidzár védelem megoldása és a stabilizáló szeleptranzisztorok áramkörben való lehelyezése eltér a korábban közöltektől. A rövidzár védelem újszerűsége, hogy rövidzár esetén fizikailag lekapcsolja a fogyasztót a tápegységről. A rövidzár megszűnése (megszűntetése) után a reset gomb megnyomásával újból üzemképes a tápegységünk. Végtelenül egyszerű megoldás mellett biztos védelmet biztosít a stabilizátor számára. Előnye még, hogy szinte kommersz, talán a fiók mélyén lévő alkatrészekből megépíthető. Tekintsük át a tápegység működését. Az áteresztő (szelep) tranzisztoros feszültség stabilizátorok lényegében úgy működnek, mintha a szeleptranzisztorok egy, a kimenő teljesítmény függvényében változtatható ellenállások lennének. A szeleptranzisztorok ellenállását a szabályzó áramkör végzi. A transzformátor szekunder oldalán előállított, feszültségből a fogyasztással lineárisan változó ellenállás a kimeneten mindig a beállított üzemi feszültséget produkálja. A szeleptranzisztorokon maradó teljesítmény hővé alakul, melyet nagy felületű hűtőborda segítségével kell elvonni a tranzisztorok felületéről, mivel azok belső hőmérséklete nem haladhatja meg a 150 C o -ot. Itt van szerepe annak, hogy a hűtőbordára a szeleptranzisztorokat ebben a kapcsolásban a - ágban használjuk. A tranzisztorokat ezért fémesen, szigetelés nélkül, jó hőátadó képességgel tudjuk felszerelni a hűtőbordára. Ez lényeges a nagy kimenő áram, a nagy disszipált teljesítmény miatt! A szokásos stabilizátorokban a szeleptranzisztor a + ágban van, ezért azokat csak szigetelten lehet felszerelni a hűtőbordára, mivel a tranzisztorok kollektora a felerősítésükre szolgáló hűtőlemezre van kivezetve. Azonos kimenő áramnál nagyobb teljesítményű, vagy több tranzisztort kell használnunk. Tekintsük át a szeleptranzisztoros szabályzó áramkör működési elvét, melyet a következő rajz illusztrál: + + Szabályzó áramkör U ref U be U ki - - U sz Ahol: - U be a szekunder oldalon egyenirányított feszültség - U ki a kimeneten szükséges feszültség - U sz a szeleptranzisztorokon maradó feszültség. - U ref a kimenő feszültségből vett minta

A szeleptranzisztoron maradó teljesítmény: U be = U sz + U ki P=U sz *I A képletekből egyértelműen látszik, hogy az állandó kimenő feszültség miatt a kimenő áram növekedésével lineárisan nő a szeleptranzisztorokon disszipált teljesítmény. Tekintsük át a rövidzár védelem megoldását. Ritkán használt, de nagyon megbízható megoldás a szabályzó áramkörök védelmére. (Rövidzár esetén a teljes U be *I ki a szeleptranzisztorokon maradna, melyek ez által biztosan tönkre mennének.) A rövidzár védelem lényege, hogy a + ágba épített 1 menetes tekercsbe egy kisméretű reed csövet helyezünk el. A reed cső igen gyorsan húz meg a megfelelő mágneses teljesítmény hatására. A túláram által létrehozott mágneses mező bekapcsolja a reed csövet, ami a tirisztort kinyitja. A nyitott tirisztor a BC303 bázisát a 3,3K ellenálláson keresztül + ágra húzza, teljesen kinyitja. A nyitott BC303 teljesen lezárja a BD202 tranzisztort. A lezárt BD242 szintén lezárja a 4 darab BD249-et, (bázis-kollektor feszültség megszűnik) ezzel a kimeneten megszűnik a feszültség. A nyitott tirisztoron keresztül a 330 Ohm ellenállással sorba kötött LED világit. (ZP-4,7 LED 330 Ohm áramkör) A rövidzár megszüntetése után a reset kapcsoló megnyomásával zárjuk a tirisztort, amely ez urán a szabályzás folyamatát átadja a referenciafeszültségről vezérelt BC212-nek. Lássuk a teljes kapcsolási rajzot. A működés megismerése után néhány tanácsa a kivitelezésre. A szekunder oldalon egyenirányított feszültségnek elegendően nagynak kell lenni, mert a teljesen nyitott szeleptranzisztoron átlagosan minimum 0,8V feszültség, a kollektorköri 0,1Ohm ellenállásokon 0,5-0,5V marad. A szeleptranzisztort azonban nem szabad teljesen nyitott állapotba vezérelni, ezért a gyakorlatban minimálisan ennek a kétszeresével, 1,6V feszültséggel kell számolnunk. Jelen esetben a szekunder oldalnak minimálisan 13,6V+1,6V+0,5V=15,7V-ot kell szolgáltatni a stabilizátor bemenő kapcsaira. Az

egyenirányító belső ellenállása (ennél az áramnál ezzel már számolnunk kell!) és az egyéb veszteségek miatt azonban célszerű 20V= feszültségre méreteznünk a stabilitás érdekében. Az ismert képleteket használva a transzformátor méretezése a következő: P szek = 20*20 VA U szek = 20V *0,8 = 16V (Transzformátor szekunder oldalának effektív feszültsége) P pr = P szek *1,24 = 20*16*1,24 = 397VA Tehát transzformátorunk primer körét 397VA teljesítményre kell elkészítenünk. Fontos betartani mind a transzformátor szekunder körének, (ez a kapcsolási rajzon az egyenirányító dióda híddal együtt csak utalás szintű) és a vastag vonallal jelzett áramköri részek nagyáramú szerelési szabályait. (Ne a panel rézvezetője legyen az olvadó biztosíték! Hi!) Megfelelő átmérőjű huzalt és összekötő vezetékeket használjunk. ne feledkezzünk el a 3A/mm 2 szabályról! A tápegység doboza mechanikailag stabil legyen, mert maga a transzformátor mérete, súlya ezt megköveteli. A trafót érdemes hipersyl vasra tekerni, ekkor a súly és a méret kisebb, mint a lemezmagosnál. A tápegység doboz hátlapjának hosszú tollazatú hűtőbordát alkalmazzunk, mert ekkor nem kell kényszerhűtést alkalmazni még tartós terhelés mellett is. A hátlapra fémesen szereljük fel egymás mellé arányos távolságban a szeleptranzisztorokat. A kollektorokat megfelelően vastag huzallal (legalább 3mm átmérőjű, vagy hasonló átmérőjű réz sodrattal) összeforrasztva vezessük a kimeneti csatlakozóra, amely lehet fémesen földelt is. A mintapéldány 300x200x90 mm méretű hűtőbordára készült, mely tartós terhelésnél sem forrósodik fel. Az emitterekkel sorba kapcsolt 0,1 Ω ellenállások a tranzisztorok közötti arányos árameloszlást segítik. Az ellenállások feltétlenül egyforma értékűek legyenek, melyeket beépítés előtt mérjünk be! Természetesen a teljesítményük minimum 2,5W legyen. Az ellenállások végeit szintén vastag rézhuzallal, vagy réz sodrattal kössük össze és a legrövidebb úton vezessük az egyenirányító híd negatív közös pontjára. A tranzisztorok bázisait párhuzamosan kössük össze és a vezérlő panelen elhelyezett és szigetelten felszerelt BD-242 kollektorára vezessük. Ezt a vezetőt már nem kell vastag huzalból készíteni, de legalább 1mm átmérő célszerű. A biztonságosabb üzem érdekében a BD242-re tehetünk egy kisebb hűtőzászlót, de nem nagyon melegszik. A nagyáramú egyenirányító dióda hidat a hűtőbordájával és a puffer kondenzátort a váztól szigetelten kell szerelni mivel a hűtőbordák, illetve maga a tápegység doboza a kimenő - ponton van! Puffer kondenzátornak minimum 22 000 F/48V szükséges, mivel jelentős energiát kell tárolni a kimeneti brumm feszültség alacsony értéken tartása érdekében. Amennyiben lehetőségünk és helyünk is van a dobozban, inkább két párhuzamosan kapcsolt 22 000 F/48V kondenzátort használjunk. A kimenő feszültség csatlakoztatására nagy áramú, csavarmenetes banánhüvelyt javaslok alkalmazni. A fogyasztó kábelének végére vastag forrfület forrasszunk és azt csavarozzuk a banándugóra a késes banándugó használata helyett. A stabilizátorunk vezérlő egységét célszerű külön nyáklapra szerelni. A vezérlő egységet sorozatgyártással más fogyasztói áramra is felhasználhatjuk. Például egy 3-5A fogyasztáshoz elég egy kisebb dobozba szerelt egy szeleptranzisztoros változat is kiválóan működik.

A vezérlőegység kapcsolási rajza A vezérlőegységet egy 60x90-es panelre építhetjük. Elegendő, ha a nyomtatott oldalra szereljük fel az alkatrészeket, mivel házilagos kivitelben ez egyszerűbb, nem kell furatokat készíteni. A vezérlőegység panel nyomtatott áramköre

A feszültség stabilizálását a ZP-6,2 zener diódáról levett referenciafeszültséggel a BC-212 végzi. Az 1k trimmer potméterrel állíthatjuk be e kívánt kimenő feszültséget. Ez általában 13,6V-nál optimális. (Ezzel a feszültséggel 12V-os akkumulátort is tölthetünk.) Az áramkör egyedi megoldása, mint már az előzőekben is említettem, a rövidzár, vagy túláram védelem megoldása. A szabályzó panelen átvezetett + ágba 3mm átmérőjű réz huzalból egy menetet forrasszunk be, amelybe egy, lehetőleg a legkisebb reed csövet tegyük bele, mert annak meghúzásához kisebb mágneses mező is elegendő. Nagyobb, vastagabb cső esetén, ha nem húz meg a kívánt áramhatárnál, a tekercset 2 menetesre cseréljük ki. Ez biztos megoldást nyújt. Amikor a beállított áram-határértéket meghaladja a fogyasztói oldal, a reed cső meghúz és bekapcsolja a tirisztort. A tirisztor típusa lényegtelen, 0,1A-től 50V feszültségtől bármely típus megfelel. Az áramhatárolás beállítása kis türelmet igényel. A megépített, felélesztett panelon először terhelés nélkül állítsuk be az 1k trimmerrel a kívánt kimenő feszültséget. Ez után adjunk rá 20-22A terhelést. A terhelés mellett addig toljuk az 1 menetes tekercsbe a reed csövet, amíg nem húz meg. A meghúzás pillanatában a csövet stabilan rögzítsük. Reset ismételt megnyomása után működőképes a tápegységünk. A vezérlő panel + ágában lévő vastag paneldarabra teljes hosszban szintén a kisebb veszteség érdekében forrasszunk 2-3 darab, 1mm átmérőjű réz vezetőt és a cinnel jól futtassuk át. Alkatrész beültetés a vezérlőegység panelon Ha van rá lehetőségünk, és kívánalmunk, a kimenő áramot érzékeny műszerrel mérni tudjuk az 1 menetes tekercs két végéhez csatlakoztatott műszerrel. (50-100 µa alapérzékenységűvel) Ha érzéketlenebb műszerünk van, akkor vagy sönt ellenállás közbeiktatása szükséges a

vezérlő panel + vezetőjének megszakításával, vagy az 1 menetes tekercset nagyobb ellenállást adó, rézzel bevont vas huzalból készítsük el. A vezérlőegységben használt félvezetők típusa nem kritikus. A megépített és mérten jól működő tápegységben használt tirisztor típus pl.: TO 0,8N100 (Tunsgram gyártmány). Kisebb áramértékek stabilizálásakor a + ágban lévő mágnesező tekercs méretezésénél vegyük figyelembe, hogy a kis méretű reed csövek kapcsolásához gyártótól függően 10-14 ampermenet szükséges. Ezért a 20A áramhatárolásnál alkalmazott 1 menetes tekercset 3A áramhatárolásnál 4 menetre kell növelni. Az összes többi alkatrészt változatlanul hagyhatjuk. A vezérlő RF szempontból különben nem érzékeny. Fontos, hogy a hálózati transzformátorunk megfelelő teljesítményre legyen képes. A transzformátort lehet hagyományos lemezmagosra is tekercselni, de kisebb súlyt és kisebb térfogatot igényel a hypersil mag. Sajnos a könnyen beszerezhető SM sorozatból legnagyobb teljesítményű SM102b terhelhetősége a 301 wattjával alatta van a számítottnak. A 2xSE 130a terhelhetőségéből mintegy 20W hiányzik. Amelyek szóba jöhetnek, 2xSE 130b (480W), 2xSG 127/25, kompromisszummal a 2xSG 108/38 típusok. A menetszámokat természetesen a rendelkezésre álló magok határozzák meg. A huzalok átmérői típus függetlenek, a primerhez 1mm, a szekunderhez 3,3mm átmérőjű huzal kell. A megépítéshez sok sikert kívánok! Szakmai tanácsokat a ha5agp@citromail.hu címen szívesen megadom.