napájení autodráhy zdroj 13,8V/10A

Zpráva

fery25 · #1 Příspěvek od **fery25** » 05 říj 2008, 10:13

Zdravím všechny. Mám problém s regulací ze stabilizovaného zdroje 13,8V/10A. V horlivosti jsem pořídil příliš silný zdroj, a teď nevím jak ho zkrotit. Hledám někoho kdo poradí asi s milionem otázek.

Stavím pro malého autodráhu se třemi dráhami. potřeboval bych, aby do každé dráhy šlo přepínat stejné napětí 6V; 10V; 13,8V (nebo podobné hodnoty). s přesností cca 0,1V. Za výstupem z této regulace bude ruční ovladač s 12ti Si diodami(4A) pro snižování napětí do dráh. Proud v každé dráze by měl být omezen na max 3A s možností regulace na 0,7A; 2A; 3A. Každá dráha by měla mít pojistku proti zkratu. Auta budou z dráhy vypadávat, a tak by regulace měla být odolná pro Ivýst.=0. A teď těch milion otázek:
1. Jak je to s bezpečností, když si sáhu na dráhu s 13,8V/3A?
2. dráha je z měděné pásky 5,7x0,125mm; S=0,7125mm2 a 32m dlouhý uzavřený okruh. Ve výpočtu mi vyšla zatížitelnost 2A pro neuzavřený okruh. V uzavřeném tedy teče proud k motoru dvěma páskama na 16m, je tedy zatížitelnost 4A?
3. Z data listu LM350 jsem vypotil regulaci napětí pro 10A dle obrázku. Je to použitelné? Pak bych potřeboval doplnit schéma pro omezení proudu a pojistku. Nebo je lepší nejdříve snížit proud a pak regulovat napětí, nebo úplně jinak?
Přikládám schéma zdroje 13,8V/10A a náznak regulace
Díky za váš čas a trpělivost

fery25 · #2 Příspěvek od **fery25** » 05 říj 2008, 10:23

regulace

fery25 · #3 Příspěvek od **fery25** » 05 říj 2008, 10:26

zdroj

Crifodo · #4 Příspěvek od **Crifodo** » 05 říj 2008, 10:45

Neznám zas tolik problematiku autodráhy, takže to zapojení se mi zdá trochu svérázné. Tuším že tam je žádoucí aby zdroj měl malý vnitřní odpor, aby při ubrání napětí motorek byl hned brzděn vnitřním odporem?

Jestli má každá větev proudové omezení, tak je tím zároveň řešena ochrana proti zkratu při vypadnutí auta atd.
Proudová hustota je nejednoznačná, plochý vodič na vzduchu se mnohem líp chladí než kruhový vodič a ještě k tomu ve vinutí, takže můžeš jít mnohem výš, pokud nevadí úbytky. Záleží taky jaké rozložení zátěže předpokládáme.

Ad bezpečnost: jestli ten malej je fakt malej, tak je to docela diskutabilní:
Nejvyšší bezpečné napětí pro zvlášť nebezpečné prostory je 12V.
Když to obrátíme, malé dítě si zvlášť nebezpečné prostory vytváří samo, jednak má mnohem vodivější tkáně a hlavně pokožku a jednak bývá zapatlané, neopatrné, může kdykoliv něco polejt, olíznout, upadnout s něčím... Je jasné, že záleží na věku, 4 a 10 je podstatný rozdíl.
Bezpečný proud kterého se ještě dá pustit býval udáván v ČSN 341010 25 mA ss. Jinde se uvádí 5-10 mA jako hranice kdy se je ještě možné pustit. Z toho vychází pro 13,5V 2700 Ohm odpor tkáně (pro dospělého se uvažuje odpor organismu 1 k).
http://lpelektro.cz/data/aktualni-infor ... ebicu.html

alles · #5 Příspěvek od **alles** » 05 říj 2008, 11:36

no přijde mi to celé řádně předimenzované. Že by autíčko mělo příkon 30W, moje stará totalitní autodráha měla zroj cca 9V/1A.
Co se týče bezpečnosti, tak by 13,8V mělo být napětí bezpečné (pokud to zrovna neprovozuješ v bazénu). Důležité je aby dráha byla důkladně oddělena od sítě - zdroj by měl mít nejlépe třídu II - na štítku dva soustředné čtverečky (takový má izolaci zkoušenou na 4kV).
Kdyby se totiž dostalo na dráhu síťové napětí byl to totiž pořádnej průšvih..
Taky je třeba zhodnotit riziko těch 3 nebo 10A, když si dítě zkratuje dráhu třeba náramkem na ruce, který se pak může pěkně rozpálit a vůbec to není příjemné.
Doporučuju změřit skutečný odběr autíčka, do odběru 1-2A by se dalo použít katalogové zapojení stabilizátoru L200 http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet- ... /L200.html
co dráha to stabilizátor, a vyřešila by se jak proudová ochrana, tak ovládání rychlosti

fery25 · #6 Příspěvek od **fery25** » 06 říj 2008, 08:06

Díky za rady. S tím zdrojem jsem to vážně zbrkle přehnal, dle rad na webu autodráhařů, kteří uvažují i o 20A. Motorky při rozjezdu berou kolem 2A (ty výkonější). Z vašich připomínek tedy pro malého omezím proud na minimum, tak aby se auto ještě rozjelo (se slabším motorem).
Které zapojení z katalogu L200 by jste tedy doporučili? č.23?
Mohu takovou regulaci připojit přímo k oněm 13,8V/10A? Když na dráze bude pouze jedno auto a regulací omezím na 6V a cca 0,4A. Půjde to uchladit???

jasin · #7 Příspěvek od **jasin** » 06 říj 2008, 10:37

Dva čtverečky, neboli označení druhé třídy el předmětu ještě nic neříká, jestli je to zdroj bezpečného napětí. To jen znamená, že povrch krabičky zdroje je bezpečný. Jestli je uvnitř krabičky bezpečně oddělující trafo se značí značkou podobnou štítu neboli pavéze. Na štítu jsou dva protínající se kruhy. Nemám tu značku naskenovanou, ale třeba ji sem někdo dá.

Crifodo · #8 Příspěvek od **Crifodo** » 06 říj 2008, 11:15

Symboly jsou tady od str. 49 dál.

Značky na bezpečnostních trafech bývají, ale pointa spočívá v tom, jak každý zná, že není problém najít výrobek/napáječ, který má celou jednu stranu potištěnou nebo vylisovanou logy, zkušebnami a certifikáty, a přitom cestou z Ho-Chi-Minh-City až do Chebu nepotkal ani ožralého revizáka, natož zkušebnu.
Vždyť ta žlutá sběř si už i vlastní děti tráví chemickým mlékem, co potom nějaké trafo pro Evropu

Banda · #9 Příspěvek od **Banda** » 06 říj 2008, 19:03

Nemohu si pomoci, ale nějak tomu pořád nerozumím. Měl bych víc otázek "proč" než samotný tazatel a tak to raději zkrátím na to podstatné. Autodráha má přece jednotlivé kanály (dráhy) pro každé autíčko zvlášť, s tím, že je přece napájím ze společného zdroje. Každý jezdec drží v ruce ovladač, kterým řídí "rychlost" autíčka. Nejefektivnějším způsobem, jak řídit SS (StejnoSměrný, pro nechápavé) motorek je použití PWM (pulse wide modulation) pulzně šířkové modulace. Z čehož plyne: napětí používám shodné s jmenovitým napětím motorku a pouze měním střídu impulzů. Tak proč nějaké lineární řízení s úbytky na diodách a to teplo... to jako, aby bylo možno si v zimě ohřát ruce na chladiči?! Proti zkratu použít elektronickou pojistku, ať pro všechny dráhy společně nebo jednotlivě, aby bylo vidět, která dráha je mimo provoz. Samozřejmě doplnit o napěťovou ochranu, aby napětí opravdu dlouhodobě nepřekročilo 13,8V, být si jistý s dvojitou izolací zdroje (transformátoru) a klukovi se nemůže nic stát i kdyby jsi měl zdroj 13,8V/100A. Jedině, kdyby opravdu chtěl a věděl jak!

#10 Příspěvek od **masar** » 06 říj 2008, 20:22

fery25 píše:Z vašich připomínek tedy pro malého omezím proud na minimum, tak aby se auto ještě rozjelo (se slabším motorem).

To je špatně. Zdroj 13,8V/10A bude toho tvého kluka kopat stejně, jako 13,8V/2A. :wink:

p.s. Ale bát se nemusíš, toto napětí se běžně k podobným účelům (autodráhy, vláčky atd.) používá i renomovanými výrobci. Samozřejmě, že pro miminka je určen jiný sortiment hraček. :wink:

fery25 · #11 Příspěvek od **fery25** » 07 říj 2008, 07:16

Myslels pulsní regulátor např. http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/pwm555.html
Opět stejná otázka mohu na IO 555 pustit 10A?
Proč (lineární regulaci?) Chci různé maximální rychlosti. To znamená, že s malim zatím budem jezdit pomalu, ikdyž dám plný plyn. Jinak bych musel stavět různé ruční ovladače pro různé max. rychlosti. Ale nějaké návrhy přivítám. Každýž úbytek napětí pod 13,8V mi mrzí. Možná se pletu.
Jinak i od profi výrobců je ruční ovladač tvořen odporovým drátem a jezdcem (jako dělič napětí). A také topí.
U obvodu s IO 555 to bude topit také, nebo ne?
Jakou tu elektronickou pojistku použít? Zde jsem jich našel několik, ale vždy dle oponence s nějakou chybou.

jasin · #12 Příspěvek od **jasin** » 07 říj 2008, 08:54

13,8 V je celkem bezpečné napětí a rozhodně nebude "kopat". Dá se držet v ruce a většina lidí to nepozná, že je tam napětí. V suché ruce.
Jiná je otázka proudu. 10A je již dost nebezpečné. Při nedokonalém zkratu může začít hořet. Vzniklé oblouky mají 1000°C, tak bacha. Na omezení zkratového proudu dost záleží. Pokud se nechcete účastnit hasičského cvičení.

Crifodo · #13 Příspěvek od **Crifodo** » 07 říj 2008, 09:12

Viděl bych to asi tak, že pod 10 let bude klučina u zapnuté autodráhy jen s taťkou/dědečkem, pak podle stupně příčetnosti postupně povolovat regulaci :wink:

14V je dost na to, aby se stal malér, když se k autodráze přibatolí ještě mladší brácha mladýho závodníka a políbí/oslintá trolej, v tomto ohledu se asi nedá žádný malý zdroj udělat úplně bezpečný, je to jen na dozoru.

Žhavicí drát regulátoru v dlani se mi zdá jako hodně archaická metoda z časů, kdy to jinak nešlo a ještě to muselo být levné...

Banda · #14 Příspěvek od **Banda** » 07 říj 2008, 09:48

fery25 píše:1) Opět stejná otázka mohu na IO 555 pustit 10A?

2) Proč (lineární regulaci?) Chci různé maximální rychlosti. To znamená, že s malim zatím budem jezdit pomalu, i když dám plný plyn. Jinak bych musel stavět různé ruční ovladače pro různé max. rychlosti.

3) Ale nějaké návrhy přivítám. Každýž úbytek napětí pod 13,8V mě mrzí.

4) Jinak i od profi výrobců je ruční ovladač tvořen odporovým drátem a jezdcem (jako dělič napětí). A také topí.
U obvodu s IO 555 to bude topit také, nebo ne?

5) Jakou tu elektronickou pojistku použít? Zde jsem jich našel několik, ale vždy dle oponence s nějakou chybou.

Tak k 1) nemám co dodat, tohleto patří k základním znalostem každého, kdo si chce postavit jakýkoli elektrický přístroj a plést si napětí a proud, to abych se začal vážně obávat o klučinu.

2) Ne, stavět více ovladačů není potřeba. Prostě se jen omezí max. délka impulsu a autíčko rychleji nepojede. Dosáhnout se toho dá obyčejným přepínačem. A není třeba dávat do cesty silového vedení diody a ostatní součástky, aby zbytečně hřáli.

3) Viz. poslední věta 2).

4) K té už ti napsal Crifodo, já jsem sice kdysi také měl autodráhu, kde to bylo řešeno postaru, ale dnes opravdu jinak než PWM (a to i u železnice) se to nedělá, tudíž ti nic hřát v ruce nemůže.

5) Toť otázka. Jsem snad v životě neviděl zapojení, ke kterému by někdo neměl nějaké výhrady. Někde v Amáru jsem viděl onen pulsní regulátor i s elektronickou pojistkou dohromady. Snad si někdo vzpomene. Jinak ano, schéma co jsi našel s 555, lze použít.

fery25 · #15 Příspěvek od **fery25** » 07 říj 2008, 14:51

Když koukám na zapojení s 555. Napadá mi další otázka. U klasických zapojení (s diodami) při úplném uvolnění ručního ovladače je pro maximální brždění motoru přivedena zem na oba vstupy motoru. Půjde to zde?