Spannings stabilisatie

[janieburton]

Doet toch iedere mannenborstkas opzwellen van trots hé Johan: "zelf gemaakt!"
Wel het veiligheidsaspect in 't oog houden natuurlijk.

Ja dat doet een manneborst opzwellen maar soms heeft het wel meer gekost aan mislukkingen dan het kant en klaar te kopen

[Havoc]

Alle twee correct. Vandaar dat ik denk dat zelfbouw enkel interessant is om:

- te leren: iedere student elektronica zou het toch enkele malen moeten doen
- iets heel specifiek te maken: bvb sommige van de speciale sturingen hier voorgesteld op het forum
- iets dat niet in de handel is, of in de handel véél te duur: denk hierbij aan sommige audio apparatuur

Al de rest is moeilijk te verantwoorden. Tenzij je natuurlijk al de apparatuur hebt staan, gemakkelijk aan componenten geraakt en de nodig kennis hebt.

[Huugooke]

Mislukkingen zijn leergeld, niet?
Een tijdje geleden heb ik hier eens zo'n zeepdispenser als bezetmelder aangebracht. Er is toen wat mee gelachen, maar het is wel een mooi voorbeeld van hoe je bestaande dingen kan aanpassen en gebruiken in plaats van dure commerciële dingen te gebruiken of zelf te ontwerpen en bouwen.
Die brave chinezen hebben dat allemaal in een chipke gestopt en het is aan de knutselaar om er iets voor hem bruikbaar van te maken.
Warm water bestaat tenslotte al.

PS. en kom nu aub niet af met "jamaar, dit of dat systeem is veel beter en dit en dat. Het gaat om het principe!

[Frank_N]

Weinig dissipatie in de 2N3055? Hangt allemaal af van hoeveel stroom je verbruikt aan de uitgang natuurlijk. Bij een lineaire voeding is de dissipatie recht evenredig met hoeveel stroom je moet leveren en het spanningsverschil tussen in en uitgang.

Pdiss = (Vin - Vuit) x Iuit

In jouw voorbeeld dus (15.6 - 11.6) x 1 = 4 W bij 1A uitgangsstroom. Een 2N3055 heeft volgens de datasheet van ST een thermische weerstand junction-to-case van 1.5 °C/W en de junctie mag maximaal 200 °C worden.

Stel nu dat je zo'n typisch koellichaam toepast voor TO-3 (bvb Mouser 532-575603B00) dat heeft een thermische weerstand van 15,6 °C/W. Je smeert ook een likje (echt het minimum) van zo'n warmtegeleidende pasta tussen transistor en koellichaam, dan doet dat er nog een 0.3 °C/W bij.

Je totale thermische weerstand junction-to-ambient is nu de som van alle thermische weerstanden = junction-to-case + pasta + koelvin-to-ambient = 1.5 + 0.3 + 15.6 = 17.4 °C/W

Hoe warm gaat dan nu de junctie van je transistor worden = 4W x 17.4 °C/W + omgevingstemperatuur = 69.6 °C + 25 °C = 94.6 °C (< 200 °C). Dat is dus prima in orde. Je kan dus zo ook berekenen hoeveel je maximaal kan dissiperen met die koelvin = (200 °C - omgevingstemp) / 17.4 = 10 W. Vermits je spanningsval 4V kan je dus maximaal 2.5 A uit je voeding halen.

Als je echter je schakeling nu inbouwt in een kastje met wat ventilatiesleuven, dan is het in dat kastje echter snel 20 °C warmer dan in de kamer. Dus met 4W gaat je transistor dan (4 x 17.4) + 45 = 114.6 °C heet worden en kan je maximaal maar (200 - 45) / 17.4 = 8.9 W meer kwijt geraken.

Wederom dank voor je duidelijke uitleg, Johan.
Met weinig dissipatie bedoelde ik eigenlijk het geringe spanningsverschil tussen in en uitgang.
Je kan deze schakeling ook laten draaien met en  24V trafo.
Zoals je het uitlegt is in dit geval 12V~ toch wat gunstiger voor wat betreft overbodige dissipatie.
Als koelelement vond ik er 1 van 100 x 75 x 25 mm.  Er past een 2N3055 deftig in.
Deze heeft een geschatte thermische weerstand van minstens 3,5 °C/W. Lijkt me ruim voldoende.

In de proefopstelling gebruikte ik een aluminium stuk u  profiel, ongeveer dezelfde afmetingen dan het door u voorgesteld vinger-koel element. Bij 1 A was dat profiel nog maar net vast te houden....



De schakeling gaat bovenstaande (Schravendeel 2A) vervangen en komt ook op dezelfde plek onder mijn baantje.
Ongeveer recht boven de plek waar de foto genomen is bevind zich een ventilator

[Havoc]

Als je zoiets bedoelt: http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/Kühlkörper/A01/Standardstrangkühlkörper/PR/SK03_/$productCard/dimensionParameters/index.xhtml dan zal je er met 3.5 °C/W niet ver naarst zitten. Is ook prima voor je toepassing.

[janieburton]

Mislukkingen zijn leergeld, niet?
Een tijdje geleden heb ik hier eens zo'n zeepdispenser als bezetmelder aangebracht. Er is toen wat mee gelachen, maar het is wel een mooi voorbeeld van hoe je bestaande dingen kan aanpassen en gebruiken in plaats van dure commerciële dingen te gebruiken of zelf te ontwerpen en bouwen.
Die brave chinezen hebben dat allemaal in een chipke gestopt en het is aan de knutselaar om er iets voor hem bruikbaar van te maken.
Warm water bestaat tenslotte al.

PS. en kom nu aub niet af met "jamaar, dit of dat systeem is veel beter en dit en dat. Het gaat om het principe!

Hoi, kan je me de link zenden van je draadje over de zeepdispenser?

[Huugooke]

Hoi, kan je me de link zenden van je draadje over de zeepdispenser?

Ik denk dat die nog in het oude forum zit.
Het ging er over dat er zeepdispensers verkocht worden waaronder je hand moet bewegen en die dan zeep "uitspuwen".
In elke supermarkt en kruidendinges.
Met infraroodstraal die een motortje aandrijft.
Van dat merk dat bekend is van zijn ontsmettingsproducten.

[Frank_N]

Als je zoiets bedoelt: http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/Kühlkörper/A01/Standardstrangkühlkörper/PR/SK03_/$productCard/dimensionParameters/index.xhtml dan zal je er met 3.5 °C/W niet ver naarst zitten. Is ook prima voor je toepassing.

Yep, zoiets is het, Johan. Wat ik nog niet heb geprobeerd is bv. 2 A uit de schakeling te halen.

Wel heb ik een low-drop brugcel (KBU4A) gevonden, bij 4A spanningsval 1,00 V!! Vraag me af of dat bij kleinere stromen gaat werken? Uit de specsheet kan ik dat niet opmaken..... http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/K/B/U/4/KBU4A.shtml

Bufferelco 10.000 uF x 40V.

Wat ik me nu nog afvraag: Als ik nu de brugcel met soldeerogen op de beker-elco (is voorzien van aluminium tapgaten) monteer, kan de temperatuurontwikkeling van die brugcel invloed uitoefenen op de de elco??

In de proefopstelling gebruikte ik een B80C3300---- welke behoorlijk handwarm werd bij stroomafname 1A.

[doomslu]

Hoi, kan je me de link zenden van je draadje over de zeepdispenser?

Ik denk dat die nog in het oude forum zit.
Het ging er over dat er zeepdispensers verkocht worden waaronder je hand moet bewegen en die dan zeep "uitspuwen".
In elke supermarkt en kruidendinges.
Met infraroodstraal die een motortje aandrijft.
Van dat merk dat bekend is van zijn ontsmettingsproducten.

Als het in het oude forum zat, dan zit het ook in het nieuwe hé. 

http://forum.modelspoormagazine.be/index.php/topic,14799.msg175454.html#msg175454

[Havoc]

Wil je de lange of de korte uitleg?

Als je de datasheet van de KBU4A bij Vishay leest, dan zie je dat die 1V bij de volle 4A geldt. Bij 2A is dat maar 0.85V meer.

De warmte ontwikkeling is echter Vf x Ieff = 1V x 4A = 4W. Maar die behuizing heeft volgens de datasheet een warmteweerstand van 19 °C/W als je ze op een alu plaat van 4x5x0.8 cm moteert. Dus met die 4A zou die bijna 80 °C boven de kamertemperatuur uitkomen. Dus als je bij 1A zit, dan heb je ongeveer 0.8 x 1 = 0.8W en een temperatuur verhoging van 0.8 x 19 = 15 °C boven omgeving is ongeveer 35 °C. Je hebt helemaal geen alu plaatje gebruikt waarschijnlijk, dus zal het nog iets meer zijn. Dus handwarm lijkt me correct.

Om op de opmerking van Janieburton terug te komen "die dingen sneuvelen na enkele jaren"... wel daar zit het hem. Veel van die hobby schakelingen zijn niet echt doorgerekend tot in elk detail. Als je zo'n schakeling ontwerpt voor productie dan kijk je dat voor elke belangrijke component na. Er zijn klanten die dit vragen voor elke component op een print! Je moet echt voor elke component uitgerekend hebben hoeveel de dissipatie, stroom, spanning is, welke derating je hebt toegepast, wat de fabrikant toestaat etc. Zelfs al staan er enkele duizenden componenten op.

[Frank_N]

""""Wil je de lange of de korte uitleg? """" Nee hoor

""""Als je de datasheet van de KBU4A bij Vishay leest, dan zie je dat die 1V bij de volle 4A geldt. Bij 2A is dat maar 0.85V meer.""""

Ja, dat maakte er niet zo direct uit op.......PDF van National Semiconductor.

Dus de KBU4A levert niet echt voordelen tov. de traditionel B80C3300---, Johan?
En is de warmte ontwikkeling geen probleem bij montage op de beker-elco ?

[Frank_N]

""""Om op de opmerking van Janieburton terug te komen "die dingen sneuvelen na enkele jaren"... wel daar zit het hem. Veel van die hobby schakelingen zijn niet echt doorgerekend tot in elk detail.""""

Daarbij komt nog dat in de diverse boeken (in dit geval Schravendeel, maar ondervond dat in andere boekjes ook) behoorlijk wat fouten en/of onduidelijkheden staan.
In het geval van de Schravendeel voeding en de electronische zekering liep ik tegen het probleem aan dat de voeding-spanning zakt bij toenemende stroom. De electronische zekering doet daar nog een schepje bovenop. Het resultaat geeft een onbetrouwbaar geheel.
Je kan erop mopperen, maar ik zie het meer als "leergeld".

Die electronische zekering zit in de voeding met de LM723 ingebouwd.
Binnen grenzen zal de IC de spanning opregelen naarmate de belasting van de eindtor toeneemt.

Leuk om allemaal te ondervinden en uit te zoeken!!
Nog leuker word het als je op dit forum zeer bruikbare informatie (+ oplossingen) krijgt naar aanleiding van je vragen

Edit) dit betekend niet dat ik de electronische zekering laat voor wat het is.
Bij gebruik van 3 stuks (of groepen) zijn die dingen achter de nieuwe voeding goed te gebruiken.
Als je er maar voor zorgt dat de stroom door die zekering niet te hoog word, zal de spanningsval erover meevallen.
Bij een (Ohmse) belasting van 1A is de spanningsval over de zekering 1,4 V

Edit2) zoals de situatie nu is:


In de nieuwe situatie komt er nog 1 electronische zekering bij.
1 voor het schaduwstation. (relais, bezetmelding)
1 voor de ontkoppelaarsprint besturing (12 relais, waarvan 1 steeds dienst kan doen)
1 voor het station (bezetmelding, spoorkeuze-relais.

Deze (dubbele & regelbare) voeding is voor de beide Weistra regelaars bedoeld:

[Huugooke]

Als het in het oude forum zat, dan zit het ook in het nieuwe hé. 

http://forum.modelspoormagazine.be/index.php/topic,14799.msg175454.html#msg175454

Waarvoor dank!
Ik had dat nochtans gezocht met "zoek"

[Havoc]

Dus de KBU4A levert niet echt voordelen tov. de traditionel B80C3300---, Johan?

Niet echt. Het voordeel van de KBU4A is dat er een mooie bevestigingsopening is om met een schroef aan een koelvin te schroeven. De B80C3300 moet je met een klem vastmaken.

En is de warmte ontwikkeling geen probleem bij montage op de beker-elco ?

Als je de gelijkrichter niet vastschroeft op de elco kan er niet veel gebeuren. Elco's kiezen is echter steeds een klus. Om goed te zijn moet je die echt selecteren, niet zomaar iets dat in de schuif ligt gebruiken. Voor een elco zijn er enkele getallen waar je rekening mee moet houden:
- maximale werkspanning: liefst kies je die zo dat er maximaal 70% van het maximum gebruikt wordt. Dus voor 24 Vdc een 35 V type.
- maximale rimpelsstroom: dit is echt belangrijk. Een condensator die na een gelijkrichter staat, die krijgt eerst een stroomstoot als de gelijkrichter zijn werk doet en de condensator oplaadt. als de gelijkrichter spert dan levert de condensator stroom. Dus de condensator wordt permanent opgeladen en ontladen. Dat is de rimpelstroom. Deze stroom zorgt voor een interne opwarming van de condensator. Die is dan ook steeds gespecifieerd in de datasheets. Best zorg je dat je daar niet teveel overgaat. Een eenmalige grote stroomstoot bij inschakelen is geen probleem. Let ook steeds op bij welke frequentie die stroom gegeven is. Die is stark verschillend bij 100Hz (dubbele gelijkrichting) of 10 kHZ zoals bij een schakelende voeding. Heel vaak is dit sterk afhankelijk van de afmetingen. Grote types kunnen vaak grotere stromen aan dan miniatuur types. Keramische kunnen meer aan dan elco's, low-esr kan meer dan standard types, enz.
- maximale gebruikstemperatuur: meestal 85 °C, vaak 105 °C soms hoger. Hier hangt een prijskaartje aan.

Als ik je foto zie, dan is je condensator een eindje van je gelijkrichter verwijderd. Best is die er zo kort mogelijk tegen te zetten. Ook de elco tussen de gelijkrichter en de stabilisator houden, niet met een draad even verderop in parallel. Van wat ik uit je foto kan opmaken zit je condensator op de bedrading tussen je gelijkrichter en je regelaar. Dat betekent dat die niet optimaal zijn werk doet. Best is de gelijkrichter op de elco te laten komen en van daar naar je regelaar te gaan. Een keramische cap van 1-10µF erover is ook een goed idee.

[janieburton]

Hoi, kan je me de link zenden van je draadje over de zeepdispenser?

Ik denk dat die nog in het oude forum zit.
Het ging er over dat er zeepdispensers verkocht worden waaronder je hand moet bewegen en die dan zeep "uitspuwen".
In elke supermarkt en kruidendinges.
Met infraroodstraal die een motortje aandrijft.
Van dat merk dat bekend is van zijn ontsmettingsproducten.

Als het in het oude forum zat, dan zit het ook in het nieuwe hé. 

http://forum.modelspoormagazine.be/index.php/topic,14799.msg175454.html#msg175454

Bedankt voor de link