Stabilizátor napětí - volba vhodných odporů

Zpráva

sklipky · #1 Příspěvek od **sklipky** » 07 čer 2015, 12:57

Zdravím,
chci si zbastlit stabilizátor napětí pro malý fotovoltaický panel. Chtěl bych použít toto jednoduché schéma :
http://vmiksik.sweb.cz/regsol.html

1) Nicméně jsem hloupý a nevím jak zvolit odpory Pb a NiFe. Nejspíše to budou nějaké trimry, pro doladění výstupního napětí. Když někdo rozumí tranzistorům, tak hodnoty těch odporů spočítá z hlavy, ale já jako energetik s komponenty co mají tři pacičky nejsem kamarád.

2) Místo diody P600D využiji P600M, která má vyšší jmenovité napětí, ničemu by to vadit nemělo ?

3) Jaké odpory volit co se týče materiálu ? Drátové ? Metalizované ?

ferro0 · #2 Příspěvek od **ferro0** » 07 čer 2015, 13:03

Vypocet mas tady:
http://www.reuk.co.uk/LM317-Voltage-Calculator.htm

#3 Příspěvek od **EKKAR** » 07 čer 2015, 13:11

Sice to sem ferro0 už pověsil, nejdůležitější je ale říct, že to je v podstatě stejnej vzoreček, jakej se používá pro výpočet zesílení neinvertujícího operačního zesilovače s odporovým děličem ve zpětný vazbě - ten stábl se chová jako zdroj referenčního napětí 1,25V s NEINVERTUJÍCÍM napěťovým zesilovačem - a jeho zesílení určuje právě poměr těch odporů v děliči.

Takže vzoreček Vout = 1.25V x ( 1 + R2/R1 ); kde 1,25V je základní napětí vnitřního referenčního zdroje uvnitř struktury integráče a R1; R2 jsou odpory v děliči - R1 je "horní" a R2 "dolní" odpor.

sklipky · #4 Příspěvek od **sklipky** » 07 čer 2015, 13:12

Moc děkuji, to 1+R2/R1 je mi známo, ale veděl jsem, že tam bude nějakej háček - viz 1,25Voltu referenčních

Neniu · #5 Příspěvek od **Neniu** » 07 čer 2015, 13:43

Výpočet napětí je uvedený i katalogovém listu (DS) stabilizátoru. Tam by měl každý konstruktér začínat své bádání.

ZdenekHQ · #6 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 07 čer 2015, 15:08

A to má být nabíječka nebo přímotop ?

sklipky · #7 Příspěvek od **sklipky** » 07 čer 2015, 15:28

ZdenekHQ píše:A to má být nabíječka nebo přímotop ?

Jakože to bude hodně topit v případě nabitého akumulátoru ? Nebo na co narážíš ?

Neniu · #8 Příspěvek od **Neniu** » 07 čer 2015, 15:45

Naráží na to, že lineární stabilizátor není zrovna účinné zařízení a vzniká na něm nezanedbatelná výkonová ztráta, jenž se projevuje ohříváním stabilizátoru. A to tak, že někdy velmi.

Napětí na vstupu - mínus napětí na výstupu to celé krát proud a vyjde ti, kolik wattů se na stabilizátoru změní v teplo.

U fotopanelu je to docela škoda, ale záleží na mnoha dalších okolnostech, třeba na tom, jak veliké je vstupní napětí a jak veliký proud hodláš do baterií pouštět.

PS: Proč vlastně řešíš odpory pro NiFe a Pb, copak to budeš baterie přepínat?

sklipky · #9 Příspěvek od **sklipky** » 07 čer 2015, 16:25

Neniu píše:Naráží na to, že lineární stabilizátor není zrovna účinné zařízení a vzniká na něm nezanedbatelná výkonová ztráta, jenž se projevuje ohříváním stabilizátoru. A to tak, že někdy velmi.

Napětí na vstupu - mínus napětí na výstupu to celé krát proud a vyjde ti, kolik wattů se na stabilizátoru změní v teplo.

U fotopanelu je to docela škoda, ale záleží na mnoha dalších okolnostech, třeba na tom, jak veliké je vstupní napětí a jak veliký proud hodláš do baterií pouštět.

PS: Proč vlastně řešíš odpory pro NiFe a Pb, copak to budeš baterie přepínat?

Napětí na vstupu bude 20-22Volt při slunečném počasí, je to hodně malý panýlek, cca 30x20cm, výkon teď nevím. Tudíž neřeknu ani proud. Bude nabíjet 12Voltovou baterii. Ta bude pak zdrojem energie pro výkonově zanedbatelné spotřebiče jako je třeba LED osvětlení.

Abych měl malou ztrátu, musel bych použít nějaké ,,low-drop,, stabilizátory ?

BTW: ty přepínatelné odpory Pb a Ni tam nebudou dva, místo nich jen jeden trimr na nastavení, výstup měnit nebudu.

Neniu · #10 Příspěvek od **Neniu** » 07 čer 2015, 16:45

Abych měl malou ztrátu, musel bych použít nějaké ,,low-drop,, stabilizátory ?

Nene

To je obecná mýlka (svého času i moje), protože to označení "low drop" znamená, že stabilizátoru stačí pro provoz malý úbytek, takže je třeba schopen dodávat napětí 12 V na výstupu při vstupním napětí 12,5 V. Normální stabilizátory potřebují cca 3 V, takže pro 12V na výstupu musíš mít 15 V na vstupu.

Pokud chceš snížit ztráty, tak musíš zmenšit rozdíl napětí a nebo použít spínaný zdroj, který má lepší účinnost. Lineární stabilizátor má prostě takovou vlastnost, že je nehospodárný. U malých výkonů to nebude vadit.

U toho tvého zapojení bude maximální ztráta největším napětí na panelu. Takže to pak bude 22 V - 14,4 V = 7,6 V × 1 A ≈ 7,5 W ztráta. Ten 1 A není věštění z koule (křišťálové) ale maximální proud stabilizátorem LM 317. Při větším proudu začne sám proud omezovat (přesná hodnota je vyšší, záleží i na výrobci a opět odkazuji na katalogový list).

Pokud nemáš zkušenosti na stavbu měniče, tak u takto malého výkonu asi nemá cenu řešit něco lepšího. Pokud bys řešil větší proudy, tak to význam má, ale tady je ten lineární asi nejlepší řešení poměru ceny/složitosti/účinnosti/spolehlivosti. Jen nezapomeň na řádné chlazení, těch 7,5 W sice není moc, ale na druhou stranu to není výkon zanedbatelný.

Neniu · #11 Příspěvek od **Neniu** » 07 čer 2015, 16:47

BTW: ty přepínatelné odpory Pb a Ni tam nebudou dva, místo nich jen jeden trimr na nastavení, výstup měnit nebudu.

Pokud mohu radit, tak se pokus použít pevný odpor. Trimr je vždy slabé místo a pokud chceš, aby to dlouhodobě spolehlivě chodilo, použij pevnou hodnotu. I kdybys měl na začátek ten trimr připojit, změřit jeho hodnotu a pak jej nahradit odporem pevným. Či spíše kombinací dvou pevných.

sklipky · #12 Příspěvek od **sklipky** » 07 čer 2015, 16:57

Děkuji za rady. Ten trimr tedy použiji asi jen pro zjištění přesné hodnoty odporu a pak jej nahradím pevným.

Co se týče toho chladiče, tak počítám s tím, že dám LM317 a BD244C na jeden společný chladič. Nebo je lepší dát je na solo chladiče ? Pro představu, jak velký chladič mam vybírat ? Budu-li uvažovat tepelnou ztrátou cca 10W...
Plošňák dám do nějaké malé krabičky tak, aby chladič koukal ven ...

Neniu · #13 Příspěvek od **Neniu** » 07 čer 2015, 17:31

A jéje, moje staré oči přehlídli ten posilovací tranzistor. V tom případně platí všechno to, co zde zaznělo, ale je potřeba uvažovat vyšší proud a tím pádem i vyšší ztráty. Pokud ale počítáš s proudem jen do 1 A, tak T1 a R1 vynechej a nekomplikuj si život.

Jestli použít jeden nebo dva chladiče je otázkou do diskuse. Můj názor je ten, že je lepší použít jeden chladič.

S výpočtem chladiče ti určitě někdo poradí, v tomto ohledu se necítím na to, někomu radit. Většinou použiji to, co mám doma, případně největší možný chladič, které se do škatule vejde a zatím to většinou vyšlo

lesana87 · #14 Příspěvek od **lesana87** » 07 čer 2015, 17:59

Panel 20x30cm nebude dávat víc jak 12W, takže na stabilizátoru asi nebude 10W ztráta a ten posilovací tranzistor je opravdu zbytečný.

ZdenekHQ · #15 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 07 čer 2015, 18:17

BTW, na těch stránkách vmiksik.sweb.cz je nějaká veteš, tak tam moc nesurfujte bez antiviru...