PDA

Просмотр полной версии : Стабилизатор напряжения на тиристоре (симисторе)



ГРАНИТ
05.08.2017, 09:14
Сразу разочарую... схемы у меня пока нет... Скорее всего тема из разряда - ищу. Может уже какой кулибин придумал или кто подскажет где искать.

Стабилизатор нужен для генератора мопеда/мотоцикла. Это стандартный генератор советской эпохи, от мопедов Карпаты Рига с мотором серии V-50, мотоциклов Минск Восход.

Штатный стабилизатор находится в БКС. Но меня не устраивает принцип его работы. Всё конечно гениально, но "коротить" обмотку генератора тиристором для снижения напряжения :crazy: мне не по нутру. Еще одно обстоятельство, это то что моторчик крутится 9т.об.мин и возможно по этой причине у меня "вздуло" два коммутатора, а может это из-за их старости. Можно поставить стабилизатор на транзисторе, легко и просто как говорится. Но я ужаснулся после замера мощности которую выдает обмотка генератора. Куда девать рассеиваемую мощность...

Исходные примерные параметры. Генератор 7V 45W, при холостых оборотах двигателя, переменное напряжение 12-13V что с нагрузкой что без нее. В качестве нагрузки лампа 12V 55W. При максимальных оборотах напряжение с нагрузкой превышает 24V и может подниматься выше 30V без нее. Частота переменного тока меняется... от 40 до 600Гц (надеюсь не на много соврал:roll:). Обмотку генератора могу изолировать от земли, что бы использовать выпрямительный мостик. Удовлетворит колебание выходного напряжения в пределах полувольта и даже 1V не сильно заметно будет.

Сгодится схема на тиристоре/симисторе с отсечкой. Только не регулятор, этих схем много, а именно стабилизатор. Возможно с какой нибудь распространенной микросхемой (желательно без микроконтроллеров). Сгодится также импульсный преобразователь. (Это наверно даже проще будет, только трансформатор придется куда то девать:smile:)

Слесарь
05.08.2017, 09:26
Там нужен выпрямитель и ШИМ DC-DC стабилизатор с КПД выше 95%.

Потому как при различной частоте тока генератора организовать симисторный стабилизатор очень сложно. У меня даже симисторный плавный пуск на болгарке перестает работать при работе от генератора. Хотя СМА с симисторным от генератора вроде нормально работает, но там модуль самоделка.

Евгений240
05.08.2017, 09:27
Ну а что последовательный с нагрузкой дроссель. Тем более сейчас нужно ездить с включённым ближним светом. Нагрузка практически постоянная. Подобрать нужную индуктивность и всё.

us4lf
05.08.2017, 09:49
Немного не по теме (тиристорного, симисторного стабилизатора), но есть готовые модули (ШИМ DC-DC), к примеру http://alielectronics.net/2016/04/05/dc-dc-300/ только диодный мост с электролитом добавить нужно. Или ВЫ этот путь отвергаете?

ГРАНИТ
05.08.2017, 10:51
Ну а что последовательный с нагрузкой дроссель. Тем более сейчас нужно ездить с включённым ближним светом. Не канает.:smile: Штука наверно габаритная получится, да и с головным светом только ночью. Днем *ходовые огни* светодиод, а днем по просёлку (основная эксплуатация) ни то ни другое не нужно. Большую железяку таскать не хочется и стабилизация будет скорее всего не ахти. Боюсь напряжение будет от нагрузки зависеть.


Или ВЫ этот путь отвергаете? Ну почумуже;-) О преобразователе было замолвлено слово. Сам кстати подзабыл про такие штуковины. Хорошо конечно, даже где то валяется подобный, но на повышение. Только в них есть одна "прелесть", в моем точно, он повышающий и дать на выход напряжение ниже чем на входе он не может. Скорее всего такая же ситуация будет с понижающим, только наоборот - он не сможет повысить входящее напряжение. Попробовать конечно стоит, ведь у меня получается, что 6-ти вольтовый генератор на холостых оборотах уже дает нужное напряжение 12V. Кстати
Подобрать нужную индуктивность и всё. Индуктивность обмоток сама уже маленько стабилизирует на холостых, без нагрузки вольтметр показывает 12V, а под нагрузкой лампой 13V.

Забыл упомянуть в исходных данных, стабилизатор нужен на 12-14V. Просадка напряжения до 12 и даже 11 вольт на холостых оборотах допустима, а в режиме стабилизации желательно уложиться в 1 вольт.

Добавлено через 24 минут(ы):

Что то подумал малость о тиристорах и преобразователях. Тиристор я хотел применить как элемент пропускающий часть периода синусоиды и тем самым регулируя выходное напряжение. преобразование то как таковое и не требуется, если учесть что исходное напряжение и токовые возможности обмотки генератора уже достаточны для работы на холостых оборотах, остается только "отсечь" лишнее при рабочих режимах двигателя. Использовать полевой транзистор в качестве ключа и закрывать его как только напряжение на выходе достигнет требуемого значения. Не знаю как называется такое управление, но думаю это самый подходящий вариант. И рассеиваемой мощности нет и не нужно никаких преобразований. Есть ли микросхемы для таких схем?

R4WBC
05.08.2017, 12:13
ГРАНИТ,
Может здесь что подходящее найдётся.
http://www.forum.motolodka. ru/read.php?f=1&i=1789791&t=1789791
http://motolodka.ru/motors/regulator.htm

ГРАНИТ
05.08.2017, 12:49
По первой ссылке с "коротышом" в регуляторе, хотя где то и подписано что схема без замыкания генератора. По второй, судя по габаритам радиатора регулируется транзистором как обычно.

RW4HJD
05.08.2017, 13:02
А чем этот плох?
261.3734 коммутатор. И схема есть.

ГРАНИТ
05.08.2017, 14:41
Да на кой черт мне БКС, он и так есть:crazy: В нем вся неиспользованная "дурь" генератора шунтируется. То есть если свет включить то генератор потребляет свои 100W к примеру, а если выключить то так и продолжает потреблять 100W от двигателя. Одна надежда, что при шунтировании обмоток идет "срыв", "скольжение" или как хотите обзовите и генератор как бы работает вхолостую не нагружая двигатель.

Если кому надо схема. Только все же подозреваю что она с шунтированием. Если нет, то объясните как она работает не шунтируя. 268158

Посматриваю пока в сторону ШИМ регулятора на NE555. Но в основном это регуляторы, а не стабилизаторы. Как её включить для стабилизации сразу не соображу. Готовой схемы пока не попалось.

Хигэ
05.08.2017, 16:35
ГРАНИТ, оно таким извратным образом возбуждение в генераторе пытается уменьшать, нет возбуждения - нет генерации (нет отбора мощности от двигателя)
в принципе можно сделать схему, которая будет регулировать ток катушки возбуждения, стабилизируя выходное напряжения генератора (оборотов больше - возбуждение меньше, напряжение стабильное)

Евгений240
05.08.2017, 17:52
Возбуждение от постоянного магнита.

Слесарь
05.08.2017, 18:41
Тиристор я хотел применить как элемент пропускающий часть периода синусоиды и тем самым регулируя выходное напряжение.

У Вас наверное диапазон частот генератора от 20 до 70 Гц, как вы собираетесь отсекать часть полупериода во все диапазоне частот? Потребуется для начала вычислить длительность полупериода напряжения генератора, а потом в зависимости от фактической длительности полупериода расчитывать момент включения симистора чтоб пропустить только часть полупериода. классические симисторные диммеры заточены под определенную частоту и форму сигнала, при изменении входящей частоты или формы начинают работать неправильно.

Добавлено через 19 минут(ы):

Да и вообще, у нас на производстве есть ИК лампы с регулировкой яркости, так вот для стабилизации накала при изменениях напряжения в сети, там не хилый контроллер измеряющий ток ламп и симисторно регулирующий подаваемое напряжение. Достаточно навороченная система, не очень применимо для мопеда. Лучше делать сразу на ШИМ.
Это я к тому, что стабилизировать переменное напряжение симистором достаточно сложно даже при постоянной частоте.

Хигэ
05.08.2017, 19:02
Возбуждение от постоянного магнита.
если так, то всё совсем грустно
при закорачивании обмотки вся мощность выделится в обмотке генератора

UN7CDN
05.08.2017, 19:50
Если вы этот (http://www.mopedist.ru/forum/thread2806-4.html) генератор имели ввиду, то там в конце есть схема на TL494. Может вас заинтересует.

ГРАНИТ
06.08.2017, 05:36
Сообщение от Евгений240
Возбуждение от постоянного магнита.
если так, то всё совсем грустно
при закорачивании обмотки вся мощность выделится в обмотке генератора
Если не вру, то 8 постоянных магнитов и 6 обмоток последовательно. Просто большое динамо.:smile:




---там в конце есть схема на TL494--- Да, смотрел, но видно оставил без внимания потому что биполярный транзистор и упомянутые проблемы при отлаживании. Как вариант если не найдется чего получше.

rn9aaa
06.08.2017, 07:37
Добавить выпрямитель перед схемой то....

Сгодится также импульсный преобразователь.
https://ru.aliexpress.com/item/300W-9A-5-40V-to-1-2-35V-DC-Buck-Step-Down-Converter-Power-Supply-DC/32798360034.html


(https://ru.aliexpress.com/item/300W-9A-5-40V-to-1-2-35V-DC-Buck-Step-Down-Converter-Power-Supply-DC/32798360034.html)


Еще одно обстоятельство, это то что моторчик крутится 9т.об.мин
"коротят обмотку" без особых проблем и на моторах что крутят 16 т. об-мин и ничего :) Например у меня на CBR400RR так по 3-фазам :)

http://vk-moto.ru/?p=1039

ГРАНИТ
06.08.2017, 08:15
Сказано же, "коротить" не желаю.:-P На преобразователь была ссылка страницей ранее. Подозреваю что эта штука будет нагреваться, не даром вся в радиаторах. Но главное это ожидание, пока приедет из Китая.
На всяк случай приложу схему на которую ссылался UN7CDN
268195 Картинка генератора 268196 Рассчитываю что переменный ток не превысит 7-8А, скорее всего выдаст 6А. Надо будет сходить замерить.

Пока нашел вот такую схему на TL494 с полевичком. По деталям вполне доступно, ну может быть полевой транзистор поискать придется или заменить. Транзистор стоит последовательно в цепи с нагрузкой, подобное включение я и искал. Что скажете о такой схеме? Может кто то плотно работает с такими.
268197 (ссылка на схему http://www.sapienz.ru/160-dostupnyj-shim-stabilizator-napryazheniya-i-regulirovkoj-toka-na-tl494-transformatornyj-drajver-zatvora.html)

rn9aaa
06.08.2017, 08:28
Сказано же, "коротить" не желаю.
Ну что же, тогда за дело... Все равно надежней и проще, чем уже годами отработанная схема с "корочением" не выйдет :)

UN7RX
06.08.2017, 10:09
Пока нашел вот такую схему на TL494 с полевичком.
Я эту схему пробовал в "железе", в качестве первого регулируемого стабилизатора для лабораторного ИП. Работает неплохо, но есть свои нюансы, сейчас уже не помню, вобщем отказался от нее.
Вообще же, не нужно такой экзотики, идеальный вариант для вашего случая ШИМ на MC33063 с мощным полевиком. Просто, надежно.

ГРАНИТ
06.08.2017, 12:20
---ШИМ на MC33063 с мощным полевиком. Просто, надежно. Если есть подходящая схема, поделитесь. Вроде есть такая в запасах. Делал на ней повышающий преобразователь 12-36V, помню что пришлось повозиться при отладке. В моей схеме полевик стоял в "параллель" питанию, коммутировал дроссель за счет которого и было повышение. Дроссель грелся, не сильно но грелся. Не хотелось бы привязки к дросселю и желательно полевичок "последовательно" с нагрузкой.

Добавлено через 53 минут(ы):

Ну и конечно же припасен козырь в рукаве.:smile: Ломаться вообще нечему и любой пионер починит такой стабилизатор. Все лучше чем шунтирование, здесь забирается только "лишнее" напряжение.
268207268208 Пойду испытаю, заодно токи померю при КЗ и при полной нагрузке.

Евгений240
06.08.2017, 14:32
Тоже самое шунтирование. Параллельный стабилизатор на десятке диодов и внутреннем сопротивлении генератора.

ГРАНИТ
07.08.2017, 05:32
А где было сказано, что стабилизатор на диодах без шунтирования? Это было сказано к вопросу о надежности.:smile: Только в отличии от тиристорного он "слизывает" с синусоиды лишний пик. А тиристоры либо совсем её гасят, либо "отгрызают" часть периода. С диодами куда помягче должно работать и без выбросов напряжения.

Жаль вчера не получилось испытать цепочку из диодов, вспомнил про них аккурат на полпути, возвращаться не захотелось. Получилось оценить только ток. При КЗ в основном держится около 7А. На холостых оборотах может быть около 4-5А, на максимальных может доходить до 8А. С напряжением хуже, в смысле замера. Китайскому мультиметру доверия не много, а приборчик которым замеряли ток, вообще показал ересь по напряжению. Совместить генератор с осциллографом пока не получается, сезон нынче как в джунглях, жара и дожди, грязища не просыхает.

Слесарь
07.08.2017, 08:27
когда весь мир борется за каждый дополнительный процент эффективности, тут намеренно движутся в регрессивном направлении

Евгений240
07.08.2017, 09:36
вообще показал ересь по напряжению. А что вы хотели? Такие вольтметры градуируются на синусоиде.
Кстати, если вы ограничите напряжение на уровне 7 В, то всё равно у вас лампочка с увеличением оборотов будет светить ярче.
Потому как увеличится степень ограничения и форма напряжения станет ближе к прямоугольной.
Соответственно мощность увеличится.

ГРАНИТ
07.08.2017, 10:01
Вот поэтому нафиг все эти шунтироующие тиристоры (не смотря на то что тема называется Стаб. на тиристоре:smile:). ведь они делают то же самое. Особенно умиляет эффект на некоторых БКС, когда ночью крадешься медленно по кочкарям, приходится то и дело нажимать на тормоз что бы увидеть дорогу. Включается лампа в стоп сигнале и ...о чудо! Вместо ожидаемого падения яркости, фара вспыхивает нормальным светом. Вот так работает иногда система в БКС.

Но если ограничивающие диоды будут стоять после диодного моста (а мне надо постоянное напряжение, что бы можно было использовать как лампы накаливания так и светодиодные), то поможет сглаживающий конденсатор. Конечно же какая нибудь импульсная штуковина должна дать более стабильное напряжение.

"тов" Слесарю, ваши сообщения на деревню дедушке, я их не читаю.

ГРАНИТ
08.08.2017, 07:17
Совместил вчера осциллограф с генератором. Удалось посмотреть амплитуду напряжении на генераторе и на выходе БКС. БКС правда 12 вольтовый, но как и 6-ти вольтовом принцип тот же. Скажу сразу про БКС - бяка. На выходе "иголки" напряжения с выбросами более 35V при малых нагрузках и на холостом ходу. Яркость лампы все равно зависит от оборотов. Диодный ограничитель в этом плане работает лучше. Только нагрелся до кипения за несколько минут:crazy: цепочка из 9 диодов FR307 и мостик на 10А в пластмассе. Надо использовать мостики (как на фото) для лучшего охлаждения.

Генератор 7V 45W, частота 140-500Гц при 2000-9000 об/мин (холостые на двигателе завышены), ток КЗ не более 8А. Нагрузка - автомобильная лампа 12V 55W и 5W.
Получились следующие напряжения с генератора: при нагрузке 55W 8V/17V хол/мах обороты, при нагрузке 5W 8V/35V мах/хол, без нагрузки 8V хол и более 35V на мах оборотах.
После диодного ограничителя (без сглаживающего конденсатора!): при нагрузке 55W 8V/9V хол/мах, при нагрузке 5W 9V/10V хол/мах.

Диодный ограничитель близок к требуемым параметрам по стабилизации напряжения. Останется как запасной вариант. Импульсник всё же должен быть более стабильным. Как назло нет TL494 под рукой...

Евгений240
08.08.2017, 09:15
Почти в любом компьютерном блоке питания.

Oleg 9
08.08.2017, 11:48
Сгодится схема на тиристоре/симисторе с отсечкой.В своё время тоже стала проблема с регулятором, штатный выдавал ок. 17 вольт. Пришлось придумать свою схему последовательного РР :smile:.
Проверена в течении 4 лет. Работает без нареканий. Аккумулятор не выкипает, но нормально заряжается. Ёмкость на выходе (C1, C2) 9000 мкФ или более, обязательна!
268391

Один из прообразов этого регулятора в сборе выглядел так :smile:
268392 268393

ГРАНИТ
08.08.2017, 13:47
Oleg 9, большущее спасибо за схему! По транзисторам есть какие то особенности кроме указанных максимальных напряжений и мощности? Просто из отечественных по списку нет ни одного, а из буржуинских только BC547.Чем можно заменить другие? Есть разные из серии BC, куча всяких мастей из телевизоров аудио и компов, есть BD139/BD140.

Oleg 9
08.08.2017, 15:12
Просто из отечественных по списку нет ни одного, а из буржуинских только BC547.Чем можно заменить другие?В таблице указаны приблизительные параметры. Исходя из них и выбирайте транзистор. У Вас напряжение генератора поменьше, поэтому, там где написано 200 В можете считать 120 В, допустимого напряжения. На aliexpress наверняка можно найти всё необходимое. Каких - то специфических требований к транзисторам нет.
Есть ещё одна разновидность этой схемы, попроще, где добавлено отрицательное плечо выпрямителя и поэтому вместо источника тока уже применён резистор. Транзистор VT1 относительно мощный, VT2 маломощный, но оба на допустимое обратное напряжение более 120 В. Тиристоры и VT1 посажены на радиатор без изолирующих прокладок. Радиатор можно прикручивать непосредственно к раме, так как она подключена обычно на "минус" питания.
268406

Евгений240
08.08.2017, 16:57
Просто и красиво. Но резисторы между упр. электродом и катодом тиристоров лучше поставить. Там рядом работает тиристорная система зажигания. И наловить помех можно запросто.

Mayor
08.08.2017, 17:16
268412

Oleg 9
08.08.2017, 17:20
Но резисторы между упр. электродом и катодом тиристоров лучше поставить.Дело личных предпочтений :smile:. Если кто либо из перестраховщиков поставит резисторы - хуже не будет. В предыдущей схеме резисторы стоят по другой причине - через управляющие электроды тиристоров включен источник тока, задающий режим стабилитрона и тиристоры от этого тока не должны открывается, что надёжно обеспечивается резисторами между катодом и УЭ. Во второй схеме стабилитрон питается через другую цепь...

ГРАНИТ
08.08.2017, 19:19
Есть ещё одна разновидность этой схемы--- Схема просто вах! То о чем я мечтал.:crazy: Десяток-другой деталей и дело в шляпе.:пиво::пиво::п иво: Можно будет впендюрить все это в корпус штатного БКС-а.

Только непонятка для меня по схеме... Как на управляющие электроды попадает питание, через базу VT2?

Добавлено через 28 минут(ы):

А-а-а, похоже что транзистор "подтягивает" управляющий электрод к аноду, а так как на тиристоре уже присутствует напряжение между катодом и анодом, то на управляющем электроде получается положительный потенциал относительно катода. Витиевато написал:roll:... но похоже так?

Oleg 9
08.08.2017, 19:24
так как на тиристоре уже присутствует напряжение между катодом и анодом, то на управляющем электроде получается положительный потенциал относительно катода.Да, как то так ;-). Просто нарисовано не совсем удобно для понимания.

ГРАНИТ
08.08.2017, 19:31
А с тиристорами всегда так, голову сломаешь пока поймешь откуда чего и куда.;-)

Теперь понятно почему нужны транзисторы на 200 вольт.