Akım sınırlama ve kısa devre koruması

[polleme]

Ben beklentileri yanlış mı anladım acaba, 500 mA akımda sabitlenmesi istenen bir devrede yükün omik değeri düştükçe çıkış geriliminin düşmesi beklenen bir durum değil mi? Devre, akımı sabit tutmak için çıkış gerilimini düşürmek zorundadır, bu durumda da üzerinden yük akımını geçiren aktif eleman bu gücü üzerinde harcamaya başlar, üzerinde düşen gerilim yükselir.

Devrede sabitlemek istediğimiz çıkış gerilimi mi, yoksa akımı mıdır?
mesaj birleştirme:: 12 Kasım 2013, 23:44:03
Eğer 500 mA akımda sınırlama istediğimizde normalde devre bu akım seviyesine gelinceye kadar 24V çıkış vermeye devam eder, akım 500 mA seviyesine ulaşınca bu noktadan sonra akımı bu değerde sınırlayabilmek için çıkış gerilimini 24V altına düşürmeye başlar. (En azından akım sınırlaması olan bir devrede böyle olması gerekir)

[rree]

Ben beklentileri yanlış mı anladım acaba, 500 mA akımda sabitlenmesi istenen bir devrede yükün omik değeri düştükçe çıkış geriliminin düşmesi beklenen bir durum değil mi? Devre, akımı sabit tutmak için çıkış gerilimini düşürmek zorundadır, bu durumda da üzerinden yük akımını geçiren aktif eleman bu gücü üzerinde harcamaya başlar, üzerinde düşen gerilim yükselir.

Arkadaşın isteği akım 500mA ulaşıncaya  kadar  gerilim 24 voltta kalsın, ancak bu akımı geçerse  akım sınırlayıcı devreye alan devre istiyor.

[Erhan YILMAZ]

Aslında 500mA akım çekildiğinde gerilim 20V civarı olabiliyor sorun değil ama çıkış gerilimi düşünce sürücü transistörün VCE gerilimi artıyor buda üzerine düşen gücü yani ısıyı arttırıyor. Sınır değerinden sonra sürücü transistörün beyzi kararlı bir şekilde şaseye çekilse sorun çözülebilir gibi ama tezat durum oluşuyor. Sürücü transistörün IB'si normal şartlar altında 5 mA( VCEsat=0.5 V) olması lazım. Bu durumdaykende akım sınırlayan transistör tek başına sürücü transistörün beyzini şaseye çekemiyor heralde ondan kapanmıyor. Tam çözemedim belki darlington bağlasam daha iyi sonuç elde ederim ama bu seferde akım sınırlaması yapmak için Rsense direni üzerine 1.4 V düşmesi gerekicek direncin değerini arttırmak gerekicek v.s. Kafam karıştı nerden tutsam elimde kalıyor. Ama şu darlington mevzusunu bi gözden geçireyim tekrar.

[CLR]

Merhaba Erhan,

Q1 NPN transistör yanlış tercih, P-Ch mosfet kullanırsan kaybın daha az olur. Ama bu durumda bir transistör daha eklemen gerekir, Güç anahtarlama işlerinde mümkün mertebe BJT'den uzak durmak lazım.

Gözden kaçırdığım bişey yoksa aşağıdaki gibi çalışması gerekir. Q1 transistörünün yükü sürebildiğini farz ettim ve  minimum malzeme ekleme metodu ile çizdim, Senin verdiğin devreye göre sadece RCD ekledim .

Çalışma mantığı : 3R3 üzerinde 1,5-1,6V gerilim oluştuğunda(500mA veya üzeri), 10uF'da yaklaşık 0,8-1V'ta olacaktır Q? transistörü ON olur hemen Q1 transistörünü off yapar. 10uf  kandansatör üzerinde kalan enerji Q? transistörünü süremeyecek voltaja düştüğünde Q1 on olur. Tekrar çıkışı check eder. D1, 10uF'ın hızlı deşarj olmasını önlemek içindir.

10uf değerini yükselterek ve 100R'yi kısmen yükselterek süreyi uzatabilirsin.

[polleme]

Sadece bir L200 kullansanız? Akım sınırlama ucuna uygun değerde bir direnç bağlanınca bu direncin belirlediği akıma kadar devre gerilim kaynağı gibi davranır ve kararlı çıkış verir, bu akıma ulaşınca devre bu sefer akım kaynağı gibi olur ve çıkış akımı sabitlenirken çıkış gerilimi düşmeye başlar. L200 ve yanında üç direnç ile bu iş olur.
mesaj birleştirme:: 13 Kasım 2013, 00:39:27
https://320volt.com/l200-regulator-hakkinda-bilgi-ve-ornek-uygulamalar/

[Z80]

Bu devrede akım sınırlaması yok ama kısadevre koruması var. Tam olarak işine yaramasa bile belki bir fikir verir.

[polleme]

L200'de hem akım sınırlama, hem de kısa devre koruma var.

[Erhan YILMAZ]

@CLR Hocam verdiğiniz yapıya benzer yapıları kurup denedim. Kağıt üstündeki hesaplar uyuşmuyor genelde. Örneğin BD139'u doyuma götürmek için IB=5mA olmalı. Böyle olunca da akım sınırlayan transistör BD139'u kesime götüremiyor. Pmos var elimizde pmoslu bir devre varsa çalışan onuda deneyebilirim.

@pkelle sağolun hocam kafamın bi kenarına yazdım bu şemayı.

@polleme L200 banada güzel göründü bir sorayım. Peki L200'ü isteğimize göre enable/disable yapabilir miyiz?

[polleme]

Çipin öyle bir ucu yok ama giriş voltajı kesilerek yapılabilir diye düşünüyorum.

[asma]

Yer kısıtlaması ve istekleriniz işi yokuşa sürüyor. 
Bülent hocanın yorumunu beklerken ben de bir çizim yaptım:
[IMG]http://img819.imageshack.us/img819/8742/o4f6.jpg[/img]

Tr1:BD244 (BD140 olabilir)
Tr2:BC237
R1:5,6 ohm / 2W
R2:2k2
R3:220k
R4:2k2
R5:1k(Tr2 nin beyzine seri ilave olabilir)
ZD:15V
Tr1 in betasını 50 kabul edip R2 yi 2k2 seçtim, 500mA den fazla vermesin diye. R3 ise kısa devrede izin verilecek akım için (ve otomatik reset için) değeri 1Mohm bile olabilir.
Çıkış voltajı sanırım 20V civarında olacak ve 15V (+0,6V) altına inerse çıkış akımı <5mA olacak. Bu arada yaklaşık 3V R1 üzerinde harcanacak (L200C içinde durum aynı) bu yüzden güçlü olmalı.
Yükünüz çok değişken akım çekiyorsa bu devrede akım sınırlama kısıtlı olduğundan sorun yaşayabilirsiniz. Yük 500mA den fazla çekmiyor ancak arızalandığında kısa devre oluyorsa işinizi görür.
Yükü iyi tanırsak zener diyot 18V seçilip korumayı daha erken devreye sokabiliriz. Mesela bu bir kornaysa akım artıp voltaj 18,6Volttan aşağı düşerse kesik kesik ötebilir.  Bunun bir zararı olmaz. R3 biraz düşürülebilir.

L200 fikride fena değil, biraz ucuz olsaydı her yerde kullanılırdı.  Sanırım termal korumaya geçerek akımı kesecek ve soğuduğunda tekrar çalışacak.

Kolay gelsin.

[z]

Denenmedi.

[CLR]

@CLR Hocam verdiğiniz yapıya benzer yapıları kurup denedim. Kağıt üstündeki hesaplar uyuşmuyor genelde. Örneğin BD139'u doyuma götürmek için IB=5mA olmalı. Böyle olunca da akım sınırlayan transistör BD139'u kesime götüremiyor. Pmos var elimizde pmoslu bir devre varsa çalışan onuda deneyebilirim.

Merhaba Erhan

Arkadaşlar bazı cevaplar cevap vermiş ama bende vereyim, istediğini dene. Anahtarlama elemenı olarak BJT kullanırsan sadece transistör üzerinde 1V-3V voltaj kaybı yaşarsın. Ayrıca BJT'ti doyuma sokmak için dediğin gibi 5mA veya üzeri akım vermek gerekecek. P-ch mosfet kullanırsan üzerinde hiç voltaj kaybı olmayacaktır ve gate'e akım basmak zorunda kalmazsın.

Ayrıca kağıt üzerindeki hesaplar uyuşmuyor ifadesi bence yanlış olmuş, gözden kaçırılmış durumlar varsa uymaz yoksa teorik kesinlikle pratikle aynıdır.

Aşağıdaki devreye 24V verdiğinde kaybedeciğin voltaj sadece akım sınırlama direnci üzerindeki voltaj olacaktır max. 1,5V gibi. Devreye 24V'u verdiğinde bir süre sonra(R3,C2 kadar) çıkışı sürer, akım 500mA'den yüksekse Q3 on olur, C2'i deşarj eder ve Q2'i off yapar. Q1 transistörü R1 direnci üzerinden 24V'a çekilir(off olur) ve çıkış voltajı 0'a çekilir. Taa ki, R3 üzerinden C2 doluncaya veya Q2'yi sürünceye kadar. C2 değerini yükselterek süreyi uzatabilirsin.

D1 ve C1 ani akım picklerini elimine etmek içindir.  Hemde C1'in çok hızlı deşarjını önler.

[asma]

Deneme fırsatınız oldumu, hangi devreden sonuç aldınız.
Yada arayış devam ediyor mu?
Bilgilendirirmisiniz.

Klein buck regülatörden bahsetmiş, ben 3 transistörlü devre örnekleri bulmuştum.
Ben de evde fırsat bulunca denerim, burada işe yaramasada başka yerde kullanırız.
Link daha sonra eklerim. Black regülatör 
http://www.romanblack.com/smps/a04.htm

[Erhan YILMAZ]

İlginiz için sağolun. İthal bir ürünün kartı üzerinden benzer kısmının şemasını çıkarıp düzenleyip uyguladım devre istediğim gibi çalıştı.

[sezgin05]

Denendi.