0 - 30V, 0 - 3A, demonte laboratuvar güç kaynağı testleri ve iyileştirmeler (Demonte V2)

Yav aslında bir hafta önce güç kaynağı PCB sini masaya koydum deneme yapmak istiyorum, bir türlü firsat olmadı. Ama sen madem uğraşıyorsun, benim deneyeceğim şeyi sana söyleyeyim, belki sen denemek istersin.

Şimdi bizim bu güç kaynağındaki ana sorun, giriş AC yükseldikçce OPAMP'lerin çok aşırı derecede yüksek voltaj görmeleri. Bize öyle bir devre lazım ki, girişi mesela 0 - 33 V DC aralığında ise, çıkışı da aynı voltaj olacak (0 - 33 V). Ama giriş 33 V u geçtiği anda, çıkışı 33 V da sabit kalacak. Bunu yapacak devre de aslında hepimizin bildiği standart voltaj regülatör.

Denemek istediğim şu: 7824 gibi bir regülatöre eğer 24 V dan daha düşük bir voltaj verirsek, bu voltajın aynen çıkışa çıkması lazım, çünkü içindeki karşılaştırıcı devre pass transistörünü TAM OLARAK sürecektir. Eğer 24 V dan daha yüksek bir voltaj olursa, o zaman da çıkışındaki voltaj 24 V ile sınırlandırılacaktır. Bunu deneyip doğrulamak lazım. Eğer doğrularsak, sonraki adım, bu regülatörün GND ucuna 9.1 V zener bağlamak. Bunu yapınca da 33 V luk bir regülatör elde ederiz. Bu zener, ayrıca regülatör girişinde 49 V a kadar voltaj olabilmesini sağlayacak. Normalde 7824'ün maksimum giriş voltajı 40 V dur.

İşte eğer opamp'leri bu 33 V luk regülatör ile beslersek artık çıkışta 30 V u rahatlıkla elde edebilmemiz lazım. Bunu simulatör ile de deneyeceğim ben.
 
@mehmetaliözdemir Hmm bir dakka yav, sen zaten tek transistörlü regülatör koymuşsun, şimdi farkettim :facepalm1:

Çıkış voltaj üst liminiti belirleyen, voltaj regülasyonu yapan OPAMP çıkışı. O çıkışı da artırmanın yolu, OPAMP besleme voltajını arttırmak. 0.5 V eksiğin olduğuna göre OPAMP beslemelerini 0.5 V artırman yeterli :)
 
Transistörlünün dezavantajı, şimdi sen oraya 33 V zener attın ve 0.5 V eksiğin var. 33.5 V da zener yok, bir sonraki herhalde 39 V :)

O yüzden belki de LM317 koyup, GND ye de 12 V zener koyup ayarlı yapmak lazım.
 
Bunu deneyip doğrulamak lazım. Eğer doğrularsak, sonraki adım, bu regülatörün GND ucuna 9.1 V zener bağlamak. Bunu yapınca da 33 V luk bir regülatör elde ederiz.
Şimdi 7824 ile denedim fakat 9.1 zener benim için fazla geldi. 37 küsür voltu gördüm. Allahtan opamları sökmüştüm. Zeneri 7.5v yaptım. Şu anda negatif beslemeli opamplar 35.2v ve çıkışım da 30voltu geçti.
Bu 78 serisi entegrelerin daha düşük voltaj tepkisini de daha önceleri denemiştim. 78'in Çıkış voltajı neyse o voltaja gelene kadar müdehale etmiyor. Belki 0.5 gibi bir kırpma oluyor.
IMG_20210827_155157_N.jpg
 
Aslında en iyisini bu adam yapmış. 1 tane t082 çiftli opampla çalıştırmış. Referans opampını da iptal edip direkt zener ile yapmış. Lm317 leri biraz sıkıntı ama onu da lm317HV (yanlışhatırlamıyorsam 70v a kadar giriş destekliyor) olanından kullanılırsa hiç sıkıntı olmaz gibime geliyor.
ffbcc3a3dae36e5b45bbf251e4d9fad8.png
 
Aslında en iyisini bu adam yapmış. 1 tane t082 çiftli opampla çalıştırmış. Referans opampını da iptal edip direkt zener ile yapmış. Lm317 leri biraz sıkıntı ama onu da lm317HV (yanlışhatırlamıyorsam 70v a kadar giriş destekliyor) olanından kullanılırsa hiç sıkıntı olmaz gibime geliyor.
13233 eklentisine bak

Bu devrede çok kapsamlı değişiklikler var. Bizim baştan amacımız piyasada ucuza satılan bu hazır demonte kiti minimum değişiklik ile adam etmekti.
 
Bu devrede çok kapsamlı değişiklikler var. Bizim baştan amacımız piyasada ucuza satılan bu hazır demonte kiti minimum değişiklik ile adam etmekti.
Bu devreden öğreneceğimizi öğrenip, tecrübemizi edinip (kendi adıma) tüm sorunları çözüp geliştirmeleri yaptıktan sonra adam gibi çalışan, baypass'lı bir şema elde ederiz. birleşip pcb'sini bile yaptırırız Belki.
 
Son düzenleme:
Akım teslerini yapmaya başladım ama pekte beklediğim gibi kararlı çalışmadı. Negatif besleme 3.3v zener ile, Opampların beslemesi 7824 ün gnd ucuna 7.5 zener bağlı şekilde regüle ediliyor. Opamp Ölçümleri bara gnd ve 7.pin arasında yapıldı. Trafo 200w.

Test 1 yük 2.5A
Yükten önce------yükten sonra
Çıkış 30v----26.6v
Trafo 26.6vac----25.9vac
Dc Bara 35.5v----31.5v
Opamp 32.2v----28.9v


Test 2 yük 2.5A
Yükten önce------yükten sonra
Çıkış 25v----24.8v
Trafo 26.6vac----25.9vac
Dc Bara 35.5v----31.5v
Opamp 32.2v----29v


Test 3 yük 2.5A
Yükten önce------yükten sonra
Çıkış 15v----14.9v
Trafo 26.vac----25.3vac
Dc Bara 34.6v----31v
Opamp 32.2v----28.6v


Benim Buradan anladığım 26vac, 35vdc nin bu devre için yeterli olmadığı. Tahminin en az 5 vac daha yüksek olması gerekiyor. Elimde daha yüksek çıkışlı trafo olmadığı için de başka test yapamıyorum.

Bir başka sorun da sense direncinde. Isınınca değeri fazla değişiyor. Soğukken çıkış akımı max 3 ampere ayarlandi ise ısınca 2.5 ampere kadar düşüyor. Direncin değerini 10w a çıkardım biraz daha iyileşti ama yetmedi.
30v 3A çıkış alabilmemiz için de biraz fazla bedel ödüyormuşuz gibime geliyor.

IMG_20210910_090146_N.jpg

IMG_20210910_090241_N.jpg
 
Son düzenleme:
Şimdi ben de denedim. Bir regülatör koymakla uğraşmadım, başka bir güç kaynağı ile OPAMP'lere 35 VDC verdim. Sonra da 5 V, 12 V, 24 V, ve 30 V çıkış voltajları için çıkıştan 0 ... 3 A akım çektim. Çıkış voltajındaki maksimum değişim 20 mV idi. Yani regülasyon bu şekli ile zaten %0.4.

Ama 3 A gibi yüksek akımlarda ölçüm yaparken ÇOK DİKKATLİ olman lazım. Mevcut PCB trace'lerinde bile rahatlıkla milivoltlar mertebesinde gerilim düşer. O yüzden yukarıdaki testi tekrar yaptım, ama bu sefer çıkış voltajını doğrudan 2SD1047 nin emiterinden ölçtüm. 12 V çıkış voltajında yukarıdaki testi tekrarlayınca, minimum akım ile maksimum akımdaki voltaj farkı sadece 2 mV idi! Yani yük regülasyonu %0.04 ve bu süper bir değer.
 
Buradaki 20 mV farkı yaratan şeyi de göstereyim

1631270711574.png


Evet 3 A akım geçerken o trace üzerinde 20 mV düşüyor. Demekki bu güç kaynağında yapılabilecek iyileştirmelerden birisi de, feedback voltaj ölçümünü DOĞRUDAN çıkış banana terminalinden yapmak. Böylece çıkış terminalindeki voltaj için yük regülasyonu %0.04 diyebilirsin.
 
Yani opamp'leri 35 V ile beslemek benim testlerime göre sorunu çözüyor ve 30 V a kadar rahatlıkla çıkış alınabiliyor. Aslında ana filtre kondansatörü voltajı artırılırsa 40 V a bile çıkılabilir. Ama 30 V bence yeterli. Gereken değişikliklerin bir listesini hazırlayıp bu konuya ekleyeceğim.

Bu arada güç kaynağı f1depo.com da tekrar stoklara girmiş.

1631271072115.png


Biraz ilave masraf yapılarak oldukça kaliteli bir güç kaynağı elde edilebiliyor. Ben de şimdi bir kutu ısmarlayıp elimdeki iki tane devre ile çift çıkışlı güç kaynağı yapacağım.
 
Bu ölçümleri yaparken girişe verdiğim AC voltaj 30 Vrms idi. Ana filtre kondansatöründe 40.5 VDC vardı.

IMG_20210910_135422.jpg
 
Şu anda OPAMP'ler kaç volt ile besleniyor sende?

Sense direncinin ısınmasının regülasyona hiçbir etkisi olmaz. Bunun sadece akım sınırlama eşiğine etkisi olur. Mesela belli bir akım sınırlama ayarı yapmışsındır, sense direnci soğukken daha yüksek, sıcakken daha düşük bir akımda sınırlamaya girer. Ama akım farkının çok da büyük olacağını düşünmüyorum. Gerekirse gerçek bir şönt direnci konabilir.
 
Bir de ben değişiklikleri şu şemaya göre yaptım:

1631271851712.png


Bir de şunu kontrol edebilirsin. Senin çektiğin resimlerden tam anlayamadım ama çıkış voltaj ölçümünü yük üzerinde mi yapıyorsun yoksa güç kaynağı çıkış klemensinde mi?
 
Yalnız bu güç kaynağında KESİNLİKLE fanlı soğutma kullanmak lazım. Fan yokken, 24 V çıkış voltajında 3 A akım çektim birkaç dakika, sonra da sıcaklık ölçümü yaptım. Şönt direnç 200 ℃, köprü diyotlar 180 ℃, 2SD1047 de 100 ℃ sıcaklıkta idi. Bu şekilde bu devam etmez. Hele bir de çıkış voltajı 5 V ise çok daha kısa sürede gider.
 
Şimdi bir 120 mm fan koydum, hem soğutucuyu hem de PCB yi süpürüyor. Transistör sıcaklığı 70 ℃, köprü diyot 80 ℃, şönt de 120 ℃ ye indi. Bunlar makul değerler. Uygun fan yerleşimi ve hava kanalı ile bu değerler daha da düşer.

IMG_20210910_141540.jpg
 

Çevrimiçi personel

Çevrimiçi üyeler

Forum istatistikleri

Konular
6,958
Mesajlar
118,802
Üyeler
2,825
Son üye
bekinci

Son kaynaklar

Son profil mesajları

hakan8470 wrote on Dede's profile.
1717172721760.png
Dedecim bu gul mu karanfil mi? Gerci ne farkeder onu da anlamam. Gerci bunun anlamini da bilmem :gulus2:
Lyewor_ wrote on hakan8470's profile.
Takip edilmeye başlanmışım :D ❤️
Merhaba elektronik tutsakları...
Lyewor_ wrote on taydin's profile.
Merhabalar. Elektrik laboratuvarınız varsa bunun hakkında bir konunuz var mı acaba? Sizin laboratuvarınızı merak ettim de :)
Lyewor_ wrote on taydin's profile.
Merhabalar forumda yeniyim! Bir sorum olacaktı lcr meterler hakkında. Hem bobini ölçen hemde bobin direnci ölçen bir lcr meter var mı acaba?
Back
Top