Güç kaynağı tasarlayalım

[Endorfin35+]

OPAMP'de feedback yok hiç o yüzden gerçek devrede muhtemelen osilasyona girer.

Feedback transistör üzerinden. ordaki 8k2 önemsiz atılabilir. Bu devre düzgün çalışır ise zener yerine dac ile sürülebilir. darlignton bağlantı ile istenilen akım kapasitesi oluşturulur.

 

[taydin]

Feedback transistör üzerinden. ordaki 8k2 önemsiz atılabilir. Bu devre düzgün çalışır ise zener yerine dac ile sürülebilir. darlignton bağlantı ile istenilen akım kapasitesi oluşturulur.

OPAMP kazancını belirleyen feedback'ten bahsediyorum. Şu anda open loop çalışıyor ve kazanc yüzbinlerde. Yakında sinek uçsa çıkış voltajına yansır

 

[Endorfin35+]

OPAMP kazancını belirleyen feedback'ten bahsediyorum. Şu anda open loop çalışıyor ve kazanc yüzbinlerde. Yakında sinek uçsa çıkış voltajına yansır

Anlamadım ben yaw voltaj kazancı yok ki bu devrede...

op amp voltage follower - Google Suche

 

[tekosis]

hocam kazancı Rf/Ri olarak tanımlıyoruz ya, Rf açık devre olduğundan havanın direncini max alırsan, Ri doğrudan giriş olduğundan ~0 alırsan Rf/Ri teoride neredeyse sonsuz bir kazanca denk geliyor.

 

[Endorfin35+]

Hocam bu devre aslında evirmeyen yükselteçtir. Ancak yukarıdaki şemada Rin direnci yoktur. Anlaşamadığımız nokta direncin olmaması direncin sıfır olduğunu göstermez öyle olsa düz hat çekerdik. Direnç bağlantısı olmadığına göre Rin direnci değeri teoride sonsuz tur.

"Herhangi bir sayıyı sonsuza bölmeden önce başka sayılara bölünürse bölen sayı büyüdükçe sayı küçülür, yani 0’a yaklaşır. Eğer bölen sonsuz olursa sonuç 0 olur. "

O halde

Kazanç= 1 + (8.2K / sonsuz) = 1 olur.

Yukarıdaki bağlantıda 8.2K olsun veya olmasın kazanç 1 dir. Burda Opamp ın görevi akım kuvvetlendirme (empedans uyumu) sağlamaktır.

Eğer transistör kafa karıştırıyor ise onunla ilgilide şunu ekleyeyeim :

How to Buffer an Op-Amp Output for Higher Current, Part 1 - Technical Articles

Op-amps become even more versatile if you can use them in high-current applications. In this article, we will look at a basic current-buffering circuit.

www.allaboutcircuits.com

Hala kazancın sonsuz (open loop) olduğunu mu düşünüyorsunuz?

 

[taydin]

Hala kazancın sonsuz (open loop) olduğunu mu düşünüyorsunuz?

Kafamı karıştırdın yav Şu anda emin değilim biraz okuyayım bununla ilgili.

 

[Endorfin35+]

itirazlara rağmen yola devam

Falstad : Link

Voltaj ayar kaynağının 0-5V dac olacağı düşünülürse opamp kazancını yaklaşık x5 olarak ayarladım. Sadece bir adet Tip 142 kullanarak 5A üzerine rahatça çıkmak mümkün görünüyor.

Akım ayarı ve kısa devre koruma eklerim bu konuda bir sıkıntım yok.

Aklımda şu an iki soru işareti var.

1. Dac çıkışında gürültü/dalgalanma olur mu?

2. LM324 çıkışı gnd hattına iniyor ve gayet güzel lineer çalışıyor görünüyor. Ancak 30V çıkış hedefime LM324 ile ulaşmak mümkün görünmüyor. 44V luk giriş gerilimi ve uygun fiyatı ile MC33174 iyi bir seçim olabilir.

Lm324 ün datasheeti der ki çıkışı 5mv a kadar çekerim.

MC33174 ise çıkışı en düşük 100mv çekeceğini söylüyor.

Şimdi opamp kullanarak elde edilen akım kazancına ek olarak en büyük avantaj geri besleme... Geri beslemeyi transistör çıkışından aldığım için Vbe gerilimini de opamp kompanze ediyor.

Şimdi bu kısımdan emin değilim teorik gidiyorum. Falstad bu durumu tam olarak simule etmiyor...

Çıkışta transistör olmasaydı MC33174 en düşük 100mv çıkış verdiği için çıkış voltajı en düşük 100mv olacaktı.

Transisör kullanımında ise Vbe nin 0.7 olduğunu kabul edersek giriş 1mv verdiğimde opamp çıkışı = 0,001x5(kazanç) + 0,7 = 7,005 V olacaktır.

Transistör çıkışı ise 0,005 volt olacaktır. Opamp çıkışı hala en düşük seviye olan 100mv un çok üzerinde. O halde sanıyorum genel olarak rail to rail opamp kullanmadan çıkış voltajını sıfır veya sıfıra çok yakın değerlere çekmekte mümkün olacak....

Edit : bir daha baktığımda Vcc 5V için 0.1 volt veriyormuş. Ortalama 36V veriyor olsam ve oransal olsa 0.7v yaklaşık 1Volt eder... Bu opampın çıkış akımı da lm324 e göre düşük olduğundan araya bir transistör daha girmek lazım. Bu durumda Vbe+Vbe voltajı durumu kurtarabilir.

Ayrıca bu opamp ın çıkışı akımı nedir yahu baktım baktım göremedim.

https://cdn.ozdisan.com/ETicaret_Dosya/6375_3221831.pdf

 

[kesmez]

Ayarlı güç kaynağı

Yeni bitirdiğim ayarlı güç kaynağı projesi ektedir.Devre beslemesi 48 volt dc 150watt veya daha fazla smps yada trafo ile yapılabilir. Devre 48 volt haricinde 5 volt 1 watttan büyük bir ek beslemey…

ltspicefiles.wordpress.com

Bu güç kaynağını yapıp çalıştırdım. Pcb si hatalarla doluydu ve Çin malı malzeme kullandım. Ona rağmen çıkış gerilimini ve akımını sıfıra kadar düşürdüm. Röle ve kademeli trafo gerekmiyor. Maksimum kollektör güç harcaması 5 watt.
Tek sorun çıkış voltajındaki gürültü.
Smps kısmını bypass edip güç kaynağıyla besleyince gürültü de bitti. Yani sorun dc dc konvertör kısmının ürettiği gürültüden kaynaklanıyor. Pcb ve malzeme değişikliği ile düzeleceğini sanıyorum.

 

[Endorfin35+]

Bu güç kaynağını yapıp çalıştırdım. Pcb si hatalarla doluydu ve Çin malı malzeme kullandım. Ona rağmen çıkış gerilimini ve akımını sıfıra kadar düşürdüm. Röle ve kademeli trafo gerekmiyor.

Teşekkürler @kesmez

Buraya eklenen tüm şemaları inceliyorum. Ancak Amacım hazır bir şema kullanmamak. Temelimde tüm yöntemler aynı kapıya çıksa da bende kendi tasarımımı yapmak istiyorum. Maksat yeni şeyler öğrenelim kendimizi geliştirelim unuttuklarımızı hatırlayalım...

Zaten önceden yaptığım bir güç kaynağım var. vakit buldukça ufak ufak kafa yoruyorum sadece...

 

[kesmez]

Ayarlı , düşük çıkış voltajlı besleme. (Low Output Voltage Power Supplies)

lt3083 eşdeğer devre Linear technology firmasının lt3083 linear regulatörü güzel bir çip. Bu regulatörün çıkış voltajı “0” volta kadar düşürülebiliyor. Tasarımı yapılırken kontrol kısm…

ltspicefiles.wordpress.com

burada düşük voltaja ayarlanabilen lt3083 eşdeğeri bir regulatör var. incelemenizi tavsiye derim.
blok şemada opamp var gibi gösterilsede aslında opamp yok. (benim tahminim)
opamp kullanılırsa regulatör çıkış voltajında gürültü oluşuyor denedim.

 

[kesmez]

Dropbox

www.dropbox.com

önce 30 volta kadar gerilimi artırdım sonra 0 ampere kadar akımı düşürdüm. 24v 50 watt halojen ampul kullandım.

 

[Endorfin35+]

Burda Dursun

Falstad : Link

 

[Omega]

@Endorfin35+ hocam bu Power Supply ın tamamlanmamış olsada Arduino kodlarını paylaştınızmı ? Ben göremedim de

İleride daha da intellegent olur ama asla Stubid falan değil

 

[Endorfin35+]

Yok paylaşmadım. Tamamlayabilirsem paylaşırım.

 

[Endorfin35+]

Hala opamplı tasarımın peşindeyim. Konuyu biraz araştırdım. Regülasyonun başarısı opamp ile voltajın stabilitesi ise referans voltajı ile ilişkili.

7805 in iç yapısına bakalım;

Sol taraf zener diyot (referans), orta bölüm opamp, sağ taraf ise darlington transistor. Bizim opamplı regulatorun entregre hali...

Şimdi öncelikle bize mümkün olduğunca stabil bir 5volt lazım. Digital veya analog kullanıma uygun moduler bir yapı hayal ettiğim için referansı şimdilik 5V olarak seçiyorum.

36V üzerine 3V sinus ekleyerek dalgalı kötü bir dc simüle ediyorum.

5V zener diyotun performansı çok kötü... Voltaj 5-10mv arası salınıyor. Sebebi ise şu grafik izah ediyor. Voltaj değiştiği için zener akımı değişiyor dolayısı ile zener voltajı ufak bir aralıkta salınıyor.

Aynı simulasyonu 7805 için yapıyorum. Çıkış voltajı 2-3mv salınıyor. 7805 de zener ile çalıştığı için normal geliyor...

TL431 ile deneme yaptığımda salınım 200uv seviyesine geriliyor. R2 değeri arttırılır ise durum daha da iyileşiyor. Datasheet e göre 1-100ma arası uygun...

TL431 hem uygun fiyatlı, hem piyasada bolca mevcut hemde yeterince iş görecek gibi görünüyor. Yinede alternatif daha stabil, rahat bulur,ucuz parça öneriniz varsa duymak isterim.

Bugünlük bu kadar

 

[ckocagil]

TL431 bütün güç kaynaklarında kullanılan en yaygın referans. Satın almaya bile gerek yok, rastgele telefon şarj adaptörü açsan içinden genelde o çıkıyor. Eğer 10 milivolt altında doğruluk istenmiyorsa daha iyisine gerek yok.

 

[Endorfin35+]

Sanıyorum biraz ilerleme sağladım. Bazı şeyleri biraz daha kafamda oturttum.

Şu an sadece güç katına odaklanmış durumdayım. Bu aşamada amaç 0-5V pot ile voltaj ve akım ayarı yapabilmek. Sonrasında potları atıp dac ı devreye sokacağım.

Tamamen simulatör üzerinden gidiyorum. Multisim i denemeye başladım oldukça sevdim programı. Şimdilik favori simulatörüm multisim.

24V ac trafo çıkışını referans aldım.

(24-1,2) x1,41=~32VDC Voltaj ve üzerinde 100hz ripple olacak. Şebeke voltaj dalgalanmaları nedeni ile bu voltaj aşağı yukarı sapacak.

Bu durumu simule etmek için DC güç kaynağı yerine AC kaynak kullandım.

32.5V offset ekleyerek freknası 5Hz olarak ayarladım. Bu sayede 31,5 ile 33,5V arası gezinen bir giriş voltajı elde ettim. Burdaki amacım gerçekci kötü şartları simüle etmek.

Kendi tasarladığım devreler saçma sapan çalıştılar. (aslında normal çalışmışlar ben algılayamamışım)

Şimdi LM317 bu giriş voltajı ile simulasyonda çalıştırarak performansına bakalım.

Referans şemamız.

Nerdeyse 1mv kadar ripple var. Salınım frekansı giriş frekansı ile aynı 5Hz.
Ayar trimpotuna bağlı olan 10uF kondansatör ripple konusunda oldukça etkili oluyor. S3 anahtarı ile kondansatörü devre dışı bıraktığımda salınım 2,5mv seviyesine yükseliyor.

Bu arada giriş frekansını 100Hz yapar ise bu seviyeler daha da azalıyor.

çıkıştaki yükü 1A çekecek şekilde ayarladım.

Çıkışı 1A ile yüklediğimde 9mv luk voltaj kayması oluşuyor.

Yükleme sırasında osilaskopta ripple üzerinde bir sıçrama görülüyor.

Şimdi bunlar benim referansım olacak ve bu referansa göre ilerleyeceğim.

Devam edecek...

 

[Endorfin35+]

İşlemci kontrollü PSU yapacaksanız bir önerim olsun, 2 DAC çıkışına sahip işlemcilerden kullanın. Ya da 2 adet DAC'ı siz yönetin. Bu DAC çıkışları da analog devrenin gerilim ve akım limitlerini belirlesin. Dijital PSU'ların en güzeli bu şekilde yapılır kanısındayım.

Aynen bende öyle düşünüyorum. Dac ları işlemci ile kontrol edeceğim.

 

[Endorfin35+]

Aynı voltaj kaynağını kullanarak kendi devremi kıyaslıyorum.

TL431 ile 5v referans ayarlıyorum. Referans üzerindeki ripple 3uV seviyesinde

Çıkış voltajındaki salınım 85uV seviyesinde. LM317 ye göre 10 kat daha az...

25V 1A (lm317 ile aynı şartlar) ile çıkışı yüklüyorum.

Voltaj kayması yok. En azından varsa da 1mv altında olduğu için göremiyorum.

Çıkış akımını 12A yapıyorum. Hala kayma yok...

Yüke girip çıkarken ripple üzerinde benzer sıçrama benim devrede de var...

Tam Şema :

Sonuç : Simulasyonun yalancısı olarak 0-5V ile kontrol edilen lm317 den kat kat üstün bir yapı elde etmiş oldum. Bu bölümde istediğim çıkış akımına göre transistör seçimlerini tekrar gözden geçireceğim ama şimdilik temel devre budur. Sonraki aşamada Akım ayarını ekleyeceğim. Artık başka bir hafta sonu devam ederim...

 

[Endorfin35+]

Kendime not:

Çıkış gerilimi bir türlü sıfır olmuyor. Sonra fark ettimki kullandığım simulasyonlar offset girişini desteklemiyormuş.

Dışarıdan ofset vermek için bir kaynak;

Pratik Op-amp - TINA ve TINACloud Kaynakları

Pratik op-amper ideal meslektaşlarına yaklaşıyor, ancak bazı önemli açılardan farklı. Devre tasarımcısı için anlamak önemlidir ...

www.tina.com