Voeding ontwerpen

Hallo,

Ik heb een oude voeding op zolder gevonden welke totaal kapot is. Nou wil ik deze weer gaan maken maar daar heb ik jullie hulp bij nodig.

Ik heb een behuizing met een transformator van 230VAC naar +-28VAC welke dan gelijk wordt gericht naar +-28VDC

Nou moet de voeding ong. 5A aankunnen. Wat voor schakeling kan ik hiervoor het beste gebruiken, een overstroombeveiliging maak ik door een zekering van 5A ertussen te hangen. Ik heb de beschikking over een NE3055 Tor voor de stroom. Graag wil ik dat de uitgangsspanning 13,8 volt wordt

Alvast bedankt
[Bericht gewijzigd door wverbeek op 17 december 2007 22:26:27]

al eens bij schakelingen gekeken?

moet ze regelbaar zijn of niet?

Gegeven:
Uitgaande van 28VAC wordt dat dus +/- 37,6V (28V * 1,4)-1,4V
Stroom van ongeveer 3,1A (5 / 1,4)- de rest

Gevraagd:
Uitgang van 13,8V

Oplossing:
37,6 - 13,8 = 23,8V over de transistor.
bij de 3,1A stookt de transistor: 23,8 * 3,1 = 73,78 watt.
Dus, grote koelplaat en het best het vermogen over 2 transistors delen.

(zo leren wij om dingen op te lossen )

Edit: Henry S. heeft uiteraard gelijk.
We weten geen exacte waardes van de defecte voeding.
En de overige punten staan in Henry S. reply
about de diodes
Zover ben ik nog niet op het horizon college, dat komt nog wel. Tnx anyway

Edit2: zo iets beter ?
En er komt nog veel meer bij kijken ivm stuurstromen etc.
[Bericht gewijzigd door Kevinoud op 17 december 2007 22:56:47]

quote:

Op 17 december 2007 22:12:38 schreef wverbeek:
Ik heb een behuizing met een transformator van 230VAC naar +-28VAC welke dan gelijk wordt gericht naar +-28VDC

Dat gebeurt niet, vergeet ontwerpen voorlopig maar even.

quote:

Nou moet de voeding ong. 5A aankunnen. Wat voor schakeling kan ik hiervoor het beste gebruiken

Kan de trafo dat leveren, wat is de waarde van de 'defecte' voeding en is het niet handig om die te repareren?

quote:

een overstroombeveiliging maak ik door een zekering van 5A ertussen te hangen.

Een zekering is veel te traag voor zo iets, je moet dat elektronisch oplossen.
Topics genoeg om je op weg te helpen.

quote:

Ik heb de beschikking over een NE3055 Tor voor de stroom.

2N3055, en eentje is te weinig voor 5A.

quote:

Graag wil ik dat de uitgangsspanning 13,8 volt wordt

Kijk dan uit naar een trafo met een lagere spanning.

quote:

Op 17 december 2007 22:47:10 schreef Kevinoud:
Stroom van ongeveer 3,5A

Twee opmerkingen, nu ga je er van uit dat de trafo 5Aac kan leveren en 3,5A is dan te royaal: 3,1A want je vergeet de nietlineare diodes.

TS wil 5A dc -> 8A trafo.

Edit: En je vergeet bij de spanning de spanningsval over de diodes, ook nog 2V.
[Bericht gewijzigd door Henry S. op 17 december 2007 22:51:36]

Sorry voor beetje oftopic(leert TS mss ook nog van) maar hoe kun je EXACT de spanning en stroom uit een trafo berekenen als je het om wilt zetten naar DC?
Tot nu hebben wij simpelweg geleerd de waarde 1,41

Wortel 2 X AC-spanning. (als je gelijkricht en afvlakt).
Door de verhoging van de spanning wordt de stroom navenant kleiner.

edit: om precies te zijn: 1 / W2 X AC
[Bericht gewijzigd door ~Galaxy op 17 december 2007 23:06:40]

Nope, de stroom wordt lager omdat diodes niet linear zijn. De trafo krijgt te maken met stroompieken en daarom wordt Idc~0.62*Iac (uitgaande van gelijkzijdige gelijkrichting zonder CT).

Samenvatting van Hammond: http://www.hammondmfg.com/pdf/5c007.pdf

Ik kwam uit op 0,71*Iac.
Als ik 0,5V spanningsval per diode neem, dan kom ik bij jou in de buurt.

Zo mag je niet 'gissen'.

Het gaat om de stroompieken door de diodes (en dus trafo) die zo 4-5 keer hoger zijn dan de gemiddelde stroom. Ik had daar een leuke site over gevonden... had...

Meet of beredeneer/teken maar eens de stroom door een gelijkrichter!
De diodes geleidden maar een klein gedeelte van de tijd.
Dus bij gelijkrichten altijd rekenen met piekstromen.

Haha, een discussie in een discussie.... grappig.

Ik heb het nog even nagemeten en heb een fout gemaakt in mijn verhaaltje. Ik krijg na mijn gelijkrichter +-21VDC op mijn meter (dan hangt er nog niks achter).

De voeding hoeft niet regelbaar te zijn hij moet gewoonweg 13,8VDC leveren met een maximale stroom van 5A

Alvast bedankt

Zoals je hopelijk al gelezen hebt zul je die 5A niet halen. Kijken naar een andere mogelijkheid of kijken of 3A ook nog voldoende is.

Beter meten en meer info over de trafo is handig als je een antwoord wil waar je wat aan heb maar met die stroom haal je in iig geen 5ADC

quote:

Op 18 december 2007 12:38:22 schreef Kevinoud:
Beter meten en meer info over de trafo is handig als je een antwoord wil waar je wat aan heb maar met die stroom haal je in iig geen 5ADC

Dat vind ik wel raar want deze voeding was oorspronkelijk voor 10A bestemd.

Ik heb dus een voeding met 21VDC (uit de trafo). Deze spanning moet omlaag naar 13,8VDC en maximaal een stroom kunnen leveren van 5A. Ik heb de beschikking wat ik al zei over een aantal 3055 torren.

Onafhankelijk van het feit of je trafo het wel of niet aan kan, maar kijk eens naar een voeding op basis van een LM723.

De LM723 zelf kan maar een laag vermogen leveren, maar met (een paar) 2N3055 torren wordt dat zomaar ineens veel meer.


Zoiets dus. Rsc bepaald hier je stroombegrenzing. ^Vsense/_Rsc is de maximale stroom die deze schakeling kan leveren. Vsense is (correct me if wrong) in dit schema altijd gelijk aan de uitgangsspanning.

De uitgangsspanning wordt bepaald door R1 en R2. Deze staat op 12V ingesteld, voor 13,8V zou je even de datasheet moeten raadplegen.

Dit schema hierboven zou dus 12V bij ¹²/₁ = 12A kunnen leveren. 'Kleine' maar is hier dat de transistor dat dus wel moet kunnen leveren en de tor ook gekoeld moet kunnen worden. Daar heb ik in dit schema dus geen rekening mee gehouden . De 2N3055 kan het wel leveren, maar of je hem ook gekoeld krijgt is een tweede. Je zou natuurlijk wel torren parallel kunnen zetten, maar ik weet zo niet of er dan iets in het schema aangepast moet worden.

Uiteraard komt hier de trafo + gelijkrichter + afvlakking nog voor, maar dat had je zelf hopelijk ook wel door
[Bericht gewijzigd door RvL op 18 december 2007 13:26:00]

Met een LM338 spanningsregelaar zou het ook kunnen lukken. deze kan 5A leveren, je moet wel nog op letten dan je Pmax niet overschrijd. Een grote koelplaat is dan zeker nodig. Je kunt deze vastleggen op 13.8V met een instelpot of met gewone weerstanden. Zie de datasheet.

quote:

Op 17 december 2007 23:24:27 schreef Henry S.:
Het gaat om de stroompieken door de diodes (en dus trafo) die zo 4-5 keer hoger zijn dan de gemiddelde stroom. Ik had daar een leuke site over gevonden... had...

Ik heb eens een formule opgesteld waarmee je de verhouding Itransfo_effectief / Idc kan berekenen.
Hierbij moet je rekening houden met de rimpelfactor van de spanning op de bufferelco. De volgende formule geldt voor een dubbelzijdige gelijkrichting:

I_transfo = 1,498 * I_DC * rimpelfactor^(-0.28)


Een voorbeeldje:
Als de piekspanning op de bufferelco 12V is en de minimumspanning 8V, dan is de rimpel = 1 - 8/12 = 0.33 = 33% (het is een goede vuistregel om te streven naar 33% rimpel)
Als je in deze situatie een DC-stroom zou trekken van 1A, dan is de effectieve stroom door de secundaire van de transfo:
I_transfo = 1,5 * 1A * 0.33^(-0.28) = 2A !
[Bericht gewijzigd door BLD op 18 december 2007 14:38:56]

Waarempel, dat komt heel aardig uit! Wat leuk.

Alleen bij kleine rimpel geeft het holodeck een iets lagere stroom aan dan de formule (ongeveer 10% verschil, dat is dus net niks. En dat zal ook van de diodes afhangen, denk ik).

Heb je ook ooit zoiets gemaakt voor de piekstroom?

Dat kleine verschil komt wslk omdat ik een afgeronde waarde gebruikt heb.
_{formule is gewijzigd}

EDIT: De diode-piekstroom kan je berekenen als volgt:

Id_max = 2 * pi * f * C * Vc_max * cos( boogsin( Vc_min / Vc_max )) + I_DC

pi = 3.141592...
f = Frequentie (50Hz)
C = Grootte van de bufferelco (in F)
Vc_max = Maximale condensatorspanning
Vc_min = Minimale condensatorspanning
I_DC = DC stroom welke de voeding moet leveren

[Bericht gewijzigd door BLD op 18 december 2007 14:56:11]

Listig hoor. Ik merk nu wel dat de weerstand van de diode de piekstroom iets drukt (hangt van het ingevulde type af ), maar heel handig om zo uit de rekenmachine even wat stromen te bepalen. Pet af!

quote:

Op 18 december 2007 13:10:49 schreef wverbeek:
Dat vind ik wel raar want deze voeding was oorspronkelijk voor 10A bestemd.

Ik heb dus een voeding met 21VDC (uit de trafo). Deze spanning moet omlaag naar 13,8VDC en maximaal een stroom kunnen leveren van 5A. Ik heb de beschikking wat ik al zei over een aantal 3055 torren.

Kijk, meer info. Kan prima met een LM723, en minimaal twee 2N3055's. Goed koelen, je moet bijna 40W wegstoken. En bezuinig niet op diodebrug, 10A of meer.

@BLD stevige onderbouwing, chapau.

Ik heb wat gevonden voor de visueel ingestelden, like me.



http://www.geofex.com/Article_Folders/Power-supplies/powersup.htm

@FET:

quote:

Predicting the diode peaks is difficult in all rectification systems. Tiny changes in the diode forward voltages can make big changes in the relative current peaks, so it's best just to think of them as many times the average load current.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op 19 december 2007 00:04:08]

@Henry S

Goed artikel. Dat bedoelde ik dus met de opmerking dat diodes in een gelijkrichter maar een klein gedeelte van de tijd geleidden.
Als je ook nog meeneemt dat er diverse andere zaken meespelen zoals temperatuurafhankelijkheid, niet gelijke diodes etc., dan is de diodestroom in een gelijkrichter veel complexer dan de meeste electrotechnici denken.

Jup, ik heb daar ooit eens aan gemeten bij een flinke voeding waar ik mee bezig was ...



Bovenste trace is de laadstroom, onderste de rimpel over de C.

Weerstand was 0.01 Ohm, dus dat zijn pieken van bijna 30A bij een rimpel van goed 1.5V

Load was 10A
[Bericht gewijzigd door Sine op 19 december 2007 01:51:34]

Een artikel met metingen aan een eenvoudige voeding:
http://www.meettechniek.info/meetvoorbeelden/gelijkrichter.html
Dit artikel handelt over het kiezen van de juiste parameters, maar bevat veel afbeeldingen van voorkomende spanning en stroomvormen alsmede vermogens die in diverse onderdelen gedissipeerd worden.

Geen wonder dat een gewone voeding zo gemeen kan ratelen op je radio...
Dan denk je dus "brom" te horen (eigenlijk noem je dit geluid "ratel"), en dan denk je, kom, ik zal die reservoirelko maar eens vergroten om die brom weg te werken.
En wat denk je, wordt het alleen nog maar erger (doordat die piekstromen groter zijn geworden natuurlijk).