Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: регулировка тока и защита от КЗ
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему
me_den
Подскажите, как сделать защиту от КЗ в данной схеме.

Источник питания нагрузки 24 В, 20А. Мост держит 30 В, 25 А. Использую транзисторы КТ827А. Регулировка тока производится подачей определенного напряжения на базу Q2. Нагрузкой выступает катушка индуктивности (в схеме лампочка).
=AK=
Цитата(me_den @ Dec 18 2007, 20:12) *
Подскажите, как сделать защиту от КЗ в данной схеме.

Источник питания нагрузки 24 В, 20А. Мост держит 30 В, 25 А. Использую транзисторы КТ827А. Регулировка тока производится подачей определенного напряжения на базу Q2. Нагрузкой выступает катушка индуктивности (в схеме лампочка).

Вашей схеме кз не страшно, поскольку Q1 будет всегда закрыт и ток через него течь не будет.

Пожалуйста, не размещайте на форуме картинки в формате bmp, они занимают очень много места. Используйте png.
dimka76
Цитата(me_den @ Dec 18 2007, 13:42) *
Подскажите, как сделать защиту от КЗ в данной схеме.

Источник питания нагрузки 24 В, 20А. Мост держит 30 В, 25 А. Использую транзисторы КТ827А. Регулировка тока производится подачей определенного напряжения на базу Q2. Нагрузкой выступает катушка индуктивности (в схеме лампочка).


В вашей схеме еще одна чудовищная ошибка - биполярный транзистор прибор, управляемый током, а не напряжением (как у вас). В разрыв между базой и вашим источником напряжения следует поставить резистор, и соответственно поднять напряжение источника напряжения.

А защита от кз как должна вести себя - отсекать нагрузку в случае кз или ограничивать ток ?
Николай Z
Цитата(me_den @ Dec 18 2007, 13:42) *
Подскажите, как сделать защиту от КЗ в данной схеме.

Источник питания нагрузки 24 В, 20А. Мост держит 30 В, 25 А. Использую транзисторы КТ827А. Регулировка тока производится подачей определенного напряжения на базу Q2. Нагрузкой выступает катушка индуктивности (в схеме лампочка).

1) В зависимости от полярности V2 и его ЭДС - транзистор Q2 будет либо всегда заперт(если верхний конец V2 - ) и как следствие Q1 тоже всегда заперт... Либо - если вверху у V2 + Q2 просто сгорит из-за огромного тока в базу, который ничем не ограничивается кроме прямого сопротивления перехода база-эмитер и Ваша схема неработоспособна в итоге. В лучшем случае - не сгорит и Q2 будет полностью открыт и тогда Q1 - будет полностью закрыт. И Ваша лампа просто никогда не будет гореть.
2) Возможно у Вас источник V2 как-то ограничен по току, но тогда схема неполная... Как минимум должен быть еще резистор последовательно с V2 - который будет изображать внутреннее сопротивление батареи и/или ограничивать ток в базу Q2. В любом случае - Q1 даже в этом случае будет заперт и лампа не горит. Но модификации схемы - это ваше дело ибо схема Ваша. По любому нарисованная Вами схема не работает.
me_den
Понял, транзистор Q2 нпн, т.е. ток, подаваемый в базу Q1 является отрецательным, соответственно он будет закрыт. Если заменить Q1 пнп транзистором, то должно работать?

Если биполярный транзистор управляется током, а есть только выход по напряжению (управляющий), можно ли как-то преобразовать его в ток? Или напряжение оставить прежним, а ток усилить? Если да, то каким образом.
yrbis
Цитата
Если заменить Q1 пнп транзистором, то должно работать?

..."будет" но своеобразно. - Из pnp вы сделаете диод и будете весь ток пропускать через Q2..причём при подаче на базу Q1 ниже скажем 0.6 В у вас практически течь ничё не будет, далее при увеличении V2 транзистор скачком пропустит через себя (24 - ~1) / Rлампы... и сгорит, причём при росте тока транзистор будет греться!), от этого ток коллектора будет ещё больше...)т.е. схема ещё и не термостабильна...)
У вас какой управляющий сигнал? частоты там какие? вы источник тока делаете или напряжения? короче опишите всё чё вы хотите, доходчиво и подробно, там видно будет чем вам помоч
Николай Z
Цитата(yrbis @ Dec 18 2007, 22:18) *
..."будет" но своеобразно. - Из pnp вы сделаете диод и будете весь ток пропускать через Q2..причём при подаче на базу Q1 ниже скажем 0.6 В у вас практически течь ничё не будет, далее при увеличении V2 транзистор скачком пропустит через себя (24 - ~1) / Rлампы... и сгорит, причём при росте тока транзистор будет греться!), от этого ток коллектора будет ещё больше...)т.е. схема ещё и не термостабильна...)
У вас какой управляющий сигнал? частоты там какие? вы источник тока делаете или напряжения? короче опишите всё чё вы хотите, доходчиво и подробно, там видно будет чем вам помоч

Да не сгорит ничего - даже если Q2 полностью откроется... Тогда на втором транзисторе - на базе будет 0.3-0.5 вольт и Q1 - в коллекторе которого лампа - даже не попробует открыться... Для его открытия надо на базе те же самые 0.6 вольт, которых там не будет... Q1 останется закрытым...

Сгореть может только Q2 - если источник V2 достаточно мощный и с низким внутренним сопротивлением...

Всю исходную схему - регулятора можно сделать на 2-х биболярных транзисторах, причем Q2 достаточно иметь маломощным, а второй - мощным, но надо просто иначе сделать всю схему... И добавить в нее еще пару резисторов. Источник V2 - вообще не нужен - регулирующее напряжение можно брать с самого выпрямителя... ;-)
Будет время накидаю заврта вполне работающую схему... А седня - извините лень трясти старыми познаниями... Учебники все-таки надо читать иногда... twak.gif
=AK=
Цитата(me_den @ Dec 19 2007, 00:57) *
Если заменить Q1 пнп транзистором, то должно работать?

Да
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Можно использовать обычный дарлингтон
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Цитата(me_den @ Dec 19 2007, 00:57) *
Если биполярный транзистор управляется током, а есть только выход по напряжению (управляющий), можно ли как-то преобразовать его в ток?

Добавить резистор в базу
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Цитата(me_den @ Dec 18 2007, 20:12) *
Подскажите, как сделать защиту от КЗ в данной схеме.

Кратковременная защита от кз.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Ток через нагрузку будет ограничен на уровне примерно Iкз = (0.7 V) / R2

Транзисторы Q1,Q2 будyт при кз не полностью открыты. Падение напряжения на Q1 обозначим Uкз, рассеиваемая мощность Pкз = Iкз*Uкз. При сохранении режима кз в течении долгого времени транзистор Q1 может перегреться и сгореть.
me_den
Всю исходную схему - регулятора можно сделать на 2-х биболярных транзисторах, причем Q2 достаточно иметь маломощным, а второй - мощным, но надо просто иначе сделать всю схему... И добавить в нее еще пару резисторов. Источник V2 - вообще не нужен - регулирующее напряжение можно брать с самого выпрямителя... ;-)


В принципе, некоторые моменты ясны. Буду искать что почитать.
Источник V2 убрать нельзя, т.к. задача стоит регулировать ток, проходящий через нагрузку, с помощью компа, а выход с него 10 В постоянки.
me_den
Если я все правильно понял, то получается так: (см.рисунок).
Dog Pawlowa
Цитата(me_den @ Dec 19 2007, 18:10) *
Если я все правильно понял, то получается так: (см.рисунок).

Что-то Вам такого насоветовали ... sad.gif
Поищите лучше в умных книжках схему стабилизатора тока.
Его необходимые элементы - токоизмерительный резистор и усилитель обратной связи.
И еще. В худшем случае на регулирующем транзисторе будет рассеиваться мощность больше 100 Вт - зависит от параметров трансформатора, лампы и проч.
Николай Z
Цитата(me_den @ Dec 19 2007, 09:21) *
Источник V2 убрать нельзя, т.к. задача стоит регулировать ток, проходящий через нагрузку, с помощью компа, а выход с него 10 В постоянки.

Если V2==10 10 вольт, то о какой регулировки идет речь?
Или речь только о включении (v2=10) и выключении (v2=0)?
yrbis
Цитата
Да не сгорит ничего - даже если Q2 полностью откроется... Тогда на втором транзисторе - на базе будет 0.3-0.5 вольт и Q1 - в коллекторе которого лампа - даже не попробует открыться... Для его открытия надо на базе те же самые 0.6 вольт, которых там не будет... Q1 останется закрытым...

Повторюсь, Q1 если прямо в лоб заменить пнп на нпн , а не превращать его в недоделанный дарлингтон как нарисовал =АК= (недоделанный потомучто не закроется никогда) будет диодом, Q2 сгорит так как не расчитан на амперы.

Цитата
Если я все правильно понял, то получается так: (см.рисунок).


утечки через Q2 хватит чтоб открыть Q1 - ваша лампочка будет гореть всегда в этом случае. Нет конкретного ограничения тока, нет температурной стабилизации. И нафиг вообще вам тут дарлингтон нужен - два транзистора вместо одного, для управления ток требуется (может миллиампер до 8 дойти...[что не так мало для например ОУ если на нём ООС делать]). Вам скорее всего(скорее так как вы не описали того что хотите) должен подойти МОП транзистор + токосъёмный резистор с которого вам надо завести обратную связь.
Николай Z
Цитата(me_den @ Dec 19 2007, 17:10) *
Если я все правильно понял, то получается так: (см.рисунок).

Ну вроде должна такая схема регулировать накал, если V2 изменяется...
Ну а от какого КЗ надо защищаться?
От того, что вместо лампы будет закоротка?
Если так - то я этой защиты тут не вижу... Если вместо лампы будет КЗ и транзистор Q1 полностью открыть - то боюсь, что он станет работать кипятильником и из него пойдет дым...

Если вам так дорога именно такая схема и регулятор тока вам рисовать неохота, то добавьте в нее 3-й транзистор - так как у =АК= нарисовано на последней схеме (cм пост #8) - нижняя схема из 3-х транзисторов... Его защита может быть и не кратковременной, если ток через Q1 ограничить так, чтобы при КЗ на Q1 выделялась мощность не превышающая предельную... Только источник будет при этом зря расходовать энергию на согрев атмосферы...
=AK=
Цитата(yrbis @ Dec 20 2007, 07:45) *
недоделанный дарлингтон как нарисовал =АК= (недоделанный потомучто не закроется никогда)

Хоть вопрос и мелкий, но вы в нем глубоко заблуждаетесь, извините за каламбур. sad.gif

Q1 все равно, какой проводимости управляющий им Q2, такой же как у него (в случае классического дарлингтона) или противоположной (в случае "фантомного" дарлингтона на транзисторах разной проводимости). Q1 никак не "узнает", какой проводимости Q2, у него глаз нет. А даже если "узнает", то "не придаст значения" - транзисторы не страдают ксенофобией. smile.gif
Николай Z
Цитата(=AK= @ Dec 20 2007, 01:42) *
...

Я вот одного не могу понять - а что служит источником регулирующего сигнала у автора поста?
Вроде бы должен быть источник V2?
Но почему тогда речь идет то о 10 вольтах с компа, то (в схеме) о 4.5 вольтах?
И та и другая величина - постоянная насколько я могу понять свои слабым умом... biggrin.gif biggrin.gif biggrin.gif
И где же тогда - регулирующий сигнал?
rezident
Цитата(Николай Z @ Dec 20 2007, 03:56) *
Я вот одного не могу понять - а что служит источником регулирующего сигнала у автора поста?
Вроде бы должен быть источник V2?
Но почему тогда речь идет то о 10 вольтах с компа, то (в схеме) о 4.5 вольтах?

Да речь вообще ни о чем похоже. Если уж в модели используется лампочка вместо упомянутого в начале топика дросселя, то про какое ограничение какого тока тут обсуждают? laughing.gif
Цитата(me_den)
Нагрузкой выступает катушка индуктивности (в схеме лампочка).
me_den
Цитата(Николай Z @ Dec 20 2007, 00:56) *
Я вот одного не могу понять - а что служит источником регулирующего сигнала у автора поста?
Вроде бы должен быть источник V2?
Но почему тогда речь идет то о 10 вольтах с компа, то (в схеме) о 4.5 вольтах?
И та и другая величина - постоянная насколько я могу понять свои слабым умом... biggrin.gif biggrin.gif biggrin.gif
И где же тогда - регулирующий сигнал?


Значит неправильно высказался - вина моя. Управляющий сигнал (он же выход с компа 10 В) регулируется в пределах от 0 В до 10 В.

Задача стоит регулировать мощность на нагрузке по току. На счет защиты от КЗ имеется ввиду отключение источника питания при том же перегреве или превышении допустимого тока.
Николай Z
Цитата(me_den @ Dec 20 2007, 11:24) *
Значит неправильно высказался - вина моя. Управляющий сигнал (он же выход с компа 10 В) регулируется в пределах от 0 В до 10 В.

Задача стоит регулировать мощность на нагрузке по току. На счет защиты от КЗ имеется ввиду отключение источника питания при том же перегреве или превышении допустимого тока.

Ну так тогда и надо рисовать на схеме регулирующий потенциометр(переменное сопротивление), на верхний конец которого поданы 10 вольт от компа а на бегунке - снимается управляющий сигнал(вся эта лабуда - заменит ваш источник напряжения - на вашей схеме - он 4.5 вольта), который подается в базу левого транзистора через резистор... Вот тогда и будет регулировка мощности на Вашей лампе.

Цитата(rezident @ Dec 20 2007, 02:46) *
Да речь вообще ни о чем похоже. Если уж в модели используется лампочка вместо упомянутого в начале топика дросселя, то про какое ограничение какого тока тут обсуждают? laughing.gif

Да он не ток ограничивать хочет и нет у него дросселя... Он желает - скорее всего регулировать можность подаваемую на лампу, а часть прото гасить(рассеивать) на транзисторе Q1...
Еще желает защититься от перегрузки источника и транзистора, чтобы ток не превышал некую заранее заданную величину, но и мог бы быть меньше... Т.е. ток в нагрузке от 0 до Imax - в зависимости от поданного управляющего напряжения... Ну или регулировать плавно ток в дросселе, который возможно будет включен вместо лампы.

Лично я так понял его замысел.
me_den
Цитата(Николай Z @ Dec 20 2007, 10:33) *
Он желает - скорее всего регулировать можность подаваемую на лампу, а часть прото гасить(рассеивать) на транзисторе Q1...
Еще желает защититься от перегрузки источника и транзистора, чтобы ток не превышал некую заранее заданную величину, но и мог бы быть меньше... Т.е. ток в нагрузке от 0 до Imax - в зависимости от поданного управляющего напряжения... Ну или регулировать плавно ток в дросселе, который возможно будет включен вместо лампы.

Лично я так понял его замысел.


Совершенно верно понял. Так и хочу.

Цитата(Николай Z @ Dec 20 2007, 10:33) *
Он желает - скорее всего регулировать можность подаваемую на лампу, а часть прото гасить(рассеивать) на транзисторе Q1...
Еще желает защититься от перегрузки источника и транзистора, чтобы ток не превышал некую заранее заданную величину, но и мог бы быть меньше... Т.е. ток в нагрузке от 0 до Imax - в зависимости от поданного управляющего напряжения... Ну или регулировать плавно ток в дросселе, который возможно будет включен вместо лампы.

Лично я так понял его замысел.


Совершенно верно понял. Так и хочу.

Цитата(Николай Z @ Dec 20 2007, 10:33) *
Ну так тогда и надо рисовать на схеме регулирующий потенциометр(переменное сопротивление), на верхний конец которого поданы 10 вольт от компа а на бегунке - снимается управляющий сигнал(вся эта лабуда - заменит ваш источник напряжения - на вашей схеме - он 4.5 вольта), который подается в базу левого транзистора через резистор... Вот тогда и будет регулировка мощности на Вашей лампе.
Да он не ток ограничивать хочет и нет у него дросселя...


И дроссель есть.
rezident
Цитата(me_den @ Dec 20 2007, 15:25) *
И дроссель есть.
Дроссель на постоянном токе это уже просто абзац. 01.gif Замените его простым резистором с сопротивлением по величине равным активному сопротивлению индуктивности. И ничего не изменится.
tyro
Цитата(rezident @ Dec 20 2007, 14:42) *
Дроссель на постоянном токе это уже просто абзац. 01.gif Замените его простым резистором с сопротивлением по величине равным активному сопротивлению индуктивности. И ничего не изменится.

bb-offtopic.gif
Возможны два варианта:
1. Он над нами измывался...
2.Проверка предела терпения и выдержки
bb-offtopic.gif
Николай Z
Цитата(rezident @ Dec 20 2007, 14:42) *
Дроссель на постоянном токе это уже просто абзац. 01.gif Замените его простым резистором с сопротивлением по величине равным активному сопротивлению индуктивности. И ничего не изменится.

Ну почему же? - отнюдь!
Дроссель с разомкнутым Ш-образным сердечником как раз достаточно полезный девайс для создания постоянного магнитного поля, особенно если иметь возможность регулировать плавно проходящий ток...

Давайте ка лучше подождем разъяснений автора...
Я лично думаю - что он просто по какой-то причине не дал полного описания задачи...
Или просто решил организовать ее решение "коллективным" способом.
Замечу только - что для быстрого решения задачи - ее нужно формулировать сразу, полностью и без отсебятины, а не вбрасывать ее детали по штучке...

В конце-концов - имеет право - никого из нас не тянули зауши ему отвечать.
Да и к тому же в разделе "Для Чайников" - никакой вопрос не может рассматриваться как "глупый"
Я считаю, что глупых вопросов просто не бывает - бывают только глупые ответы на вопросы.
Wildcat
Еще просьба к автору темы - комментировать прикрепленные схемы. Лично я никак не могу понять - какая же схема основная, с лампой, с дросселем, откуда на схемах частота, если предполагается линейное управление.
А схема в посте №20....несколько странная smile.gif
Что будет с источником V2, если движок переставить в нижнее по схеме положение ?
А с транзистором Q1. если в верхнее ? smile.gif
Поставьте корректно задачу - что надо сделать и какими средствами.
me_den
Цитата(Николай Z @ Dec 20 2007, 15:27) *
Ну почему же? - отнюдь!
Дроссель с разомкнутым Ш-образным сердечником как раз достаточно полезный девайс для создания постоянного магнитного поля, особенно если иметь возможность регулировать плавно проходящий ток...


В этом как раз и заключается вопрос. Есть ряд катушек, которые питаются от постоянного напряжения 24 В. Источником питания служит трансформатор с 220 В на 24 В.Далее через диодный мост и сглаживающий конденсатор напряжение подается на нагрузку. С нагрузки ток идет на коллектор обоих транзисторов. В это же время на базу транзистора Q2, через резистор, приходит управляющий ток, который и должен регулировать ширину п-н перехода, а следовательно и текущий через нагрузку ток.

Если ползунок переменного резистора сдвинуть до максимума в ту или иную сторону, то ток на базе транзистора Q1 будет слишком большим и, как я понимаю, транзистор выгорит. Но это схематическое изображение. Сопротивление входного резистора будет постоянным, а напряжение, подающееся на него с источника управляющего сигнала может изменяться в пределах от 0 до 10 В (какое дам, такое и будет).

Суть всего этого в том, что есть шесть катушек, расположенных одна за другой и питающихся от разных источников (однотипных, описанных выше). В них входит сердечник, который начинает намагничиваться. Изменение тока необходимо для создания трапецевидности магнитного поля.

Выглядит это примерно так:

Связка трансформатор-мост-конденсатор на схеме заменена источником постоянного тока. Управляющий сигнал заменен источником постоянного тока 10 В (он регулируемый). При таком раскладе при максимальных 10 В ток на базе Q1 будет составлять порядка 197 мА.

Основной является схема с катушкой.
me_den
"Выглядит это примерно так:..." написал, а показать забыл. 07.gif
Вот:
=AK=
Цитата(me_den @ Dec 23 2007, 22:22) *
Управляющий сигнал заменен источником постоянного тока 10 В (он регулируемый).


Уточните, что значит "он регулируемый". И вообще, расскажите побольше про то, как вы собираетесь управлять вашей системой. Из того, что вы до сих пор рассказывали, можно представить несколько совершенно разных систем:

-- У вас величина тока в катушке задается вручную, с помощью потенциометра. О катушке вы говорите "для определенности", на самом деле нагрузка может быть любой, хоть бы даже кз.
-- Величина тока должна быть зависимой от входного напряжения, которое точно задается каким-нибудь ЦАП. В идеале - ток в нагрузке должен быть пропорционален входному напряжению. Величина входного напряжения меняется редко или вообще не меняется.
-- Ток в катушке задается длительностью входного импульса, а амплитуда импульса должна задавать порог для ограничения тока на случай аварии (кз катушки или сбой компьютера, из-за которого упр. импульс будет длиннее расчетного). Именно поэтому вы все время говорите о катушке определенной индуктивности.
-- Вам надо иметь более-менее постоянное магнитное поле в сердечнике, которое может меняться от ... и до ... Ваши вопросы о "регулировании тока" вызваны тем, что вы просто не догадались, что ток в катушке индуктивности можно поддерживать в заданных границах, включая и выключая транзистор при помощи импульсного регулятора. Такой регулятор включит транзистор, когда ток в катушке уменьшится до нижнего порога срабатывания, и включит его, когда ток в катушке превысит верхний порог срабатывания.
me_den
Цитата(=AK= @ Dec 24 2007, 04:53) *
Уточните, что значит "он регулируемый". И вообще, расскажите побольше про то, как вы собираетесь управлять вашей системой. Из того, что вы до сих пор рассказывали, можно представить несколько совершенно разных систем:

-- У вас величина тока в катушке задается вручную, с помощью потенциометра. О катушке вы говорите "для определенности", на самом деле нагрузка может быть любой, хоть бы даже кз.


Нет. Величина тока задается с компа. Есть такая плата PCI6208V. У нее есть аналоговый выход, т.е. программно я могу регулировать выходное напряжение с точностью до 1 мВ. На самом деле нагрузкой действительно выступает катушка, в которую входит сердечник.

Цитата(=AK= @ Dec 24 2007, 04:53) *
-- Величина тока должна быть зависимой от входного напряжения, которое точно задается каким-нибудь ЦАП. В идеале - ток в нагрузке должен быть пропорционален входному напряжению. Величина входного напряжения меняется редко или вообще не меняется.


ЦАПа нет. Выход аналоговый. Величина входного напряжения может изменятся в процессе работы системы, в зависимости от диаметра и материала сердечника.

Цитата(=AK= @ Dec 24 2007, 04:53) *
-- Вам надо иметь более-менее постоянное магнитное поле в сердечнике, которое может меняться от ... и до ...


И это тоже нужно иметь, опять же регулируя ток.
Wildcat
Думаю, надо сделать что-то вроде мощного выходного каскада на транзисторе, управляемого эмиттерным повторителем. Либо через какой-то другой буфер. Как-то не хочется иметь непосредственную связь мощного силового каскада с выходом АЦП. Завтра попробую набросать схему.
Цитата
ток в катушке индуктивности можно поддерживать в заданных границах, включая и выключая транзистор при помощи импульсного регулятора
- Заманчиво, черт возьми, smile.gif но мне непонятно как будет вести себя магнитное поле в катушке, и как оно будет влиять на соседние катушки : не получим ли мы что-то вроде трансформатора wassat.gif ?

P.S. А кстати, автора темы не смущает, что при линейном управлении на транзисторе будет рассеиваться неплохая мощность ?
Wildcat
Ну что-то вроде этого.
М1 - силовой транзистор, резистором R2 задается желаемый ток в катушке L1 при полностью открытом транзисторе. ОУ сравнивает падение на резисторе с заданным ЦАПом напряжением (в данном случае V2) и соответственно выдает управляющее напряжение на транзистор.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.