Schema creata de mine

[smilex]

E bine, sunt convins ca nu poti face masuratori foarte precise, poti fi influentat (prin paraziti introdusi in baza) chiar si de aparatul de masura. Ma bazez pe tensiunile BE si experienta cand spun ca e ok. Ti-am spus ca ma asteptam la 0,65-0,7V BE. Ce ai obtinut e ok. Ti-am mai spus de asemenea, ca trebuiesc rezistoare in toate BE. Un BD681 le are incluse (valoric, conform pdf), dar e posibil ca amplificarea lui mult mai mare sa-l faca sa se blocheze mai lent.

Un tranzistor uzual prezinta un mic curent de fuga colector-baza. Nu e mare, dar odata ajuns in baza, acel curent e amplificat si daca e introdus in baza urmatorului tranzistor devine si mai mare. SI tot asa. Astfel ajungi in situatia ca daca senzorul extrage toti cei 3mA ai generatorului, tranzistorul de putere tot mai livreaza current. Folosind rezistoare baza-emitor, curentul rezidual fiind mic, nu poate determina aparitia tensiunii de 0,65V in BE pentru a deschide tranzistorul. Acele rezistoare se folosesc pentru bipolari cam peste tot, cu acelasi scop. Poti analiza iesirea cu bipolari a unui amplificator.

Curentul rezidual creste cu tensiunea si temperatura, relatiile sunt prezentate grafic in pdf-urile componentelor si folosesc pentru dimensionarea acelor rezistoare. Daca presupunem (ca exemplu) un curent rezidual de 1mA (enorm) in cele mai defavorabile conditii de folosinta, putem monta un baza-emitor de 220 ohmi care va determina un maxim de 0,22V BE, tensiune ce nu poate deschide tranzistorul. Uneori valorile sunt intentionat mult mai mici decat necesar pentru ca ajuta la blocarea mai rapida a tranzistoarelor. Alteori se apeleaza chiar si le tensiuni negative in baza fata de emitor. Dar tranzistorul bipolar nu se lasa cu baza ?in aer?, e riscant, dupa cum ai vazut. Pentru ca daca primul tranzistor il deschide pe al doilea iar tu doresti blocarea celui de-al doilea, il blochezi pe primul, dar baza celui de-al doilea ramane "in aer" lasand al doilea tranzistor prada curentilor reziduali sau daca are o frecventa mare de tranzitie, vorbeste un taximetrist la statie langa tine si-ti comuta scula. Acele rezistente BE se folosesc mai mereu. Daca vrei sa fii sigur, le dimensionezi cat mai mici cu putinta, dar tinand cont ca consuma un curent de 0,65V/R din ce primeste ca si comanda, restul de curent ramanand pentru injectie in baza, respectiv pentru a fi amplificat conform hFE.

Editat Mai 7, 2014 de smilex

[Mihai3]

Dar daca scot 2N2222 din circuit(de la perechea darlington) si redimensionez si rezistentele BE de la tranzistoare si las doar BD243 si 2N3055 in circuit si in locul rezistentei de 220 ohmi de la generatorul de curent pun o rezistenta de 150 ohmi sau mai mica pentru ca sa am un curent mai mare in baza lui BD243, e gresit ?

Editat Mai 7, 2014 de Mihai3

[smilex]

Nu e gresit. Poate chiar mai bine.

Ai multe lacune, dar ai o intuitie surprinzatoare.

Amplificarile mari au si dezavantaje. Fac schimbarea (comutatia) mai lenta si asigura un curent uneori prea mare. Ideal ar fi sa detemini ce curent de comanda e minim necesar in prima baza si sa folosesti la generator dublu. Acum, ca ai pus BD140, eu iti recomand chiar 6mA la generator (100 ohmi) si un darlington compus cu BD+2N. Te uiti in pdf-uri si vezi ce tip de BD e mai convenabil, dar cred ca merge cu orice hFE mai mare de 50 la 0,2A pentru cei 6mA.

Trebuie sa vezi insa si daca TL431 este capabil de 200mW. El trebuie sa extraga tot curentul, in gol.

Editat Mai 7, 2014 de smilex

[Mihai3]

dar ai o intuitie surprinzatoare.

Multumesc.

 

Trebuie sa vezi insa si daca TL431 este capabil de 200mW. El trebuie sa extraga tot curentul, in gol.

TL431 poate disipa cca 0,7W (in capsula TO-92).

Editat Mai 7, 2014 de Mihai3

[Mihai3]

Am scos 2N2222 din circuit si am lasat doar BD243 si 2N3055 si rezistenta BE la BD243 am pus-o de 2,2K iar rezistenta BE la 2N3055 am pus-o de 220 ohmi. Apoi am schimbat rezistenta de 0,22 ohmi in 0,1 ohmi. Apoi am facut urmatoarele:

1. Am facut urmatoarea modificare: am pus in locul rezistentei de 220 ohmi de la generatorul de curent constant o rezistenta de 150 ohmi. Dupa calcule, curentul prin aceasta este egal cu tensiunea BE a tranzistorului BC557 (BC327 in cazul meu) impartita la valoarea rezistentei 150 ohmi. Dar problema este ca in gol tensiunea BE a trnazistorului este de 0,528V, iar in sarcina este de 0,46V(cand tensiunea de iesire este reglata la aprox 24V). Intrebarea mea este: daca tensiunea BE este 0,46V aceasta nu inseamna ca tranzistorul este inchis ? E normal sa fie 0,46V ?

2. Am pus rezistenta de 150 de ohmi pentru ca am masurat curentul in baza BD243 atunci cand alimentam o sarcina care consuma 3,35A la aprox 24V si acesta era 0,59mA, deci dublu ar insemna sa fie 1,18mA, dar cu rezistenta de 150 ohmi este de 3,88mA. Am pus aceasta valoare de 150 ohmi pentru orice eventualitate.

3. Daca reglez tensiunea de iesire la 19,73V si conectez o sarcina care consuma cca 3A, atunci tensiunea pe rezistenta de 150 ohmi de la generatorul de curent constant este de 0,588V in sarcina si 0,587 in gol deci in situatia aceasta nu mai scade tensiunea pe rezistenta de 150 ohmi.

4. Daca pun in locul rezistentei de 220 de la generatorul de curent constant o rezistenta de 100 ohmi si reglez tensiunea de iesire la 24,1V obtin urmatoarele: in gol tensiunea de iesire = 24,1V, tensiunea pe rezistenta de 100 ohmi=0,575V. In sarcina (sarcina consuma 3,2A): tensiunea de iesire = 23,4V, tensiunea pe rezistenta de 100 ohmi = 0,416V. Nu ar trebui ca tensiunea pe rezistenta de 100 ohmi sa fie aprox 0,65V ?

Editat Mai 8, 2014 de Mihai3

[smilex]

In cazul generatorului de curent, 327 are ca sarcina rezistenta de 22k prin care se alimenteaza baza BD. Adica 327 trebuie sa extraga 1mA, mult sub dimensionarea lui. Este foarte posibil sa se deschida la 0,588V. nu are relevanta decat daca 3,9mA nu ajung pentru regulatorul serie.

Valoarea minima a curentului in prima baza se calculeaza intai, nu se masoara. Eventual masori hFE-urile 243 si 3055 dar nici astea nu sunt constante. Daca curentul creste sau temperatura scade, factorul de amplificare scade. Toate sunt in datasheet-uri. De acolo estimezi cele mai dezavantajoase conditii de functionare. Probabil nu vei folosi stabilizatorul afara, iarna, pe ger. Sa zicem 15-20 gradeC. Daca folosesti 0,22 in emitoare 3055, ai cam 3A printr-un tranzistor. Deci vezi intai ce hFE are 3055 la 3A/15grC. Pentru doua 3055, cei 6A se impart la hFE si obtii curentul necesar in emitorul 243 la care in acelasi fel consulti pdf-ul si vezi curentul necesar in baza. Sunt mai multi producatori de componente iar aceiasi componenta are date uneori difrite in functie de producator. Ar fi bine sa-ti cunosti producatorul si sa consulti pdf-ul lui. Poti si sa faci schema si sa masori curentul generatorului si cel din prima baza in momentul intrarii limitarii de curent. Curentul generatorului ar trebui sa fie dublul celui din baza, surplusul il scoate senzorul. Dar asta e o metoda practica, nu proiectare. Metodele practice de stabilire a valorilor sunt mai precise, dar cand concepi o schema, trebuie sa pornesti de la ceva teoretic. Ajustarile se fac ulterior.

Datele tale nu au nimic anormal acum. Performantele de stabilizare se vad la iesire pe diferenta dintre sarcina maxima (fara intrarea limitarii de curent) si in gol. Ideal ar fi ca stabilizatorul sa reziste infinit in scurt.

 

Ar fi mai bine sa postezi schema actuala.

Editat Mai 8, 2014 de smilex

[Mihai3]

Schema

 

Tensiunea pe rezistenta de 220R (de la generatorul de curent constant) nu ar trebui sa fie de cca 0,5-0,6V ? Eu am masurat 0,46 cand era conectata sarcina pe iesirea sursei.

Editat Mai 8, 2014 de Mihai3

[smilex]

OK, nu vad nici o problema pe schema.

E greu de crezut ca un 327 se poate deschide la 0,46V. Personal nu stiu, dar nici n-am folosit 327 pentru 1mA. Chiar si asa, nu trebuie sa te intereseze, decat ca valoare a curentului livrat. Poti sa scazi cei 220 la 100-150.

Primul pdf oferit de google zice ca ar trebui sa ai 0,59V la 1mA colector.

 

Alta pentru 2N3055, producator onsemi.

Asta zice ca daca reusesti sa mentii temperatura capsulei la 75grC, poti disipa 80W cu un 2N3055 produs de onsemi.

 

Iar hFE la 25grC/3A este undeva la 45.

 

BD243, fairchild:

hFE la 25grC/0,1A undeva la 170.

 

Adica darlingtonul tau ar avea la 25grC un hFE de peste 7000 si deci pentru 6A ar ajunge 1mA in baza 243.

3mA ar avea o rezerva suficienta.

Sigur, astea pentru acei producatori si componentele lor.

Editat Mai 8, 2014 de smilex

[Mihai3]

Primul pdf oferit de google zice ca ar trebui sa ai 0,59V la 1mA colector.

Deci chiar daca ar trebui sa am 0,59V in colector e ok daca am 0,46V ?

 

Am schimbat LED-ul care indica cand sursa intra in limitare si am pus in locul rezistentei de 0,1R o rezistenta de 0,22R si tensiunea pe aceasta este de 0,637V, iar pe jonctiunea BE a senzorului tensiunea este de 0,651V (la scurtcircuit pe iesire). Pe rezistenta de 10 ohmi tensiunea e 0V. E normal ca pe jonctiunea BE a senzorului tensiunea sa fie mai mare decat pe rezistenta ? Pana acum tensiunea era mai mare pe rezistenta decat pe jonctiunea BE.

 

Am observat ca TL431 se incalzeste foarte putin cu rezistenta de 150 ohmi la generatorul de curent constant.

Editat Mai 8, 2014 de Mihai3

[smilex]

Cum adica 0,46V in colector? E vorba de Ube a lui 327. Adica tensiunea de pe cei 150 ohmi. Ce colector se amesteca aici?

 

Cu limitarea in functie, tensiunea pe baza-emitor a senzorului nu este mai mare decat cea de pe rezistor.

[Mihai3]

Am vrut sa zic Ube a lui 327. Imi cer scuze pentru greseala.

Am masurat inca o data, tensiunea BE a senzorului este 0,645V, in timp ce tensiunea pe rezistenta este de 0,641V. Am inlocuit senzorul si LED-ul dar tensiunea BE a senzorului a ramas mai mare decat tensiunea pe rezistenta, in timp ce pe iesire am scurtcircuit.

 

PS Am facut urmatoarele masurari cu iesirea sursei in scurtcircuit:

1. La bornele rezistentei am o tensiune de 0,631V (locul in care ies sarmele din rezistenta)

2. La locul unde rezistenta este conectata la cablaj am o tensiune de 0,643V

3. Pe jonctiunea BE a senzorului am o tensiune de 0,648V-0,649V

In timpul scurtcircuitului LED-ul care indica limitarea era aprins.

Editat Mai 8, 2014 de Mihai3

[smilex]

De ce insisti cu tensiunea de deschidere a senzorului?

Probabil ai mai multe caderi de tensiune inclusiv pe cablaj. Pastreaza o sonda a voltmetrului pe emitorul BC. Cealalta sonda o muti de pe baza BC pe rez 0,22 si compari tensiunile.

Limitarea de curent functioneaza absolut corect. Pentru asta, trebuie injectat curent in baza BC, nu extras. Adica pe 0,22 (la care insumezi si terminale si cablaj) este cu siguranta o tensiune cel putin egala cu cea BE a senzorului. Fa masuratorile pastrand mereu o sonda pe emitor BC.

[Mihai3]

Daca pastrez mereu o sonda pe emitorul BC obtin urmatoarele rezultate:

Editat Mai 8, 2014 de Mihai3

[smilex]

OK, Incearca cu o sonda pe emitor iar cealalta de-o parte si de alta a rezistentei de 10 ohmi. Conform schemei, intr-o parte e baza BC iar in cealalta e rez 0,22.

[Mihai3]

Am masurat 0,651V- 0,652V si de o parte si de cealalta a rezistentei de 10 ohmi(cu sonda neagra pe emitorul senzorului).

Curentul care intra in colectorul senzorului este de 3,48mA (masurat cu multimetrul).

Editat Mai 9, 2014 de Mihai3