Darlingtonův tranzistor jako filtr šumu stabil zdroje

Zpráva

Zeratul · #1 Příspěvek od **Zeratul** » 07 led 2020, 23:55

Ahoj, navrhuji malinký 10V 80mA stabilizovaný zdroj k napájení audio zařízení.

Setkal jsem se u takovýchto zdrojů s zapojením tzv. "kapacitními násobiči pro odfiltrování šumu s Darlingtonůvým tranzistorem".

Pro výkonnější zdroje se používá například TIP122, nebo TIP127

Já bych chtěl použít menší BC517, protože potřebuji, aby tento zdroj byl i celkové rozměrově menší.
Bohužel nevím moc, jak tyto filtry šumu pracují a nedaří se mi na netu vyhledat doporučené zapojení tohoto tranzistoru jako filtru šumu.

Vyznáte se prosím někdo v této problematice?
Děkuji

#2 Příspěvek od **EKKAR** » 08 led 2020, 00:21

Na odběr 80mA nepotřebuješ Darlington. Ty "filtry šumu" jsou v principu jen kapacitní násobiče, kdy se teoreticky zvyšuje vliv kapacity zapojený v bázi tranzistoru na proud tekoucí cestou kolektor-emitor v poměru rovným proudovýmu zešílení tranzistoru. V podstatě to funguje tak, jako bys místo 1000uF "hrnce" na filtraci mohl zapojit jen 10uF kondíček v bázi tranzistoru, kterej má proudový zesílení h21e = "betu" rovný hodnotě 100. Mají přitom malou nevýhodu - ten do série s odběrem zařazenej tranzistor má při svý činnosti úbytek napětí rovnej minimálně hodnotě propustnýho napětí přechodu báze-emitor, tj cca 0,7V. Darlington vzhledem ke 2 přechodům P-N zařazenejm v sérii má úbytek dvojnásobnej 1,4V.

Použij tranzistor z řady BC635/636 až 639/640 nebo BD135/136 až 139/140 podle polarity, kterou potřebuješ ("lichý" čísla jsou NPN, "sudý" PNP). Obě řady mají maximální Ic = 1A, akorát že ty z řady BD mají placatej futrál s dírou na přišroubování chladiče. Zapojení ti najde Ujec Ghůůůghl po zadání slov "kapacitní násobič".

termit256 · #3 Příspěvek od **termit256** » 08 led 2020, 06:43

Nebo taky muzes pouzit specialni nizkosumovy regulator jako LT3042 kde je zaruceno ze bude delat co potrebujes...

monterjirka · #4 Příspěvek od **monterjirka** » 08 led 2020, 08:43

A kde by se na "napájecích drátech" vzal šum?

Pokud použijeme jako zdroj referenčního napětí zenerovu diodu, ta je zdrojem šumu. Proto se paralelně k ní dává kondenzátor. A tam stačí menší hodnota.

Větší hodnoty kondenzátorů jsou spíše pro lepší vyhlazení "brumu".
Ale tady pozor. Větší kapacita kondenzátoru má jeden nepříjemný vliv - pokud na výstupu zdroje uděláme zkrat, kondenzátor se vybiji do přechodu B-E a ten to nemusí vydržet

Zeratul · #5 Příspěvek od **Zeratul** » 08 led 2020, 10:04

Ahoj, pochopil jsem to tak, že se ten filtr šumu přizpůsobuje použitému stabilizátoru, který může být právě tím zdrojem šumu.

Proto zde raději popíšu konkrétní zapojení.
za diodovým můstkem B250C1500 (Jednofázový 600V/1A, W06M) by následoval elyt 470uF/35V a následně stabilizátor 78L10 (10V, 100mA, Uz 1,7V) v doporučeném zapojení. viz obrázek.

Všechny tyto komponenty můžu nakoupit hned za barákem v elektru.
Teď bych potřeboval navrhnout ten konkrétní filtr, jestli je v tomto případě potřeba.

breta1 · #6 Příspěvek od **breta1** » 08 led 2020, 10:11

žádný filtr už netřeba - jen pohlídat vstupní napětí, aby nepřelezlo přes cca 30V

Zeratul · #7 Příspěvek od **Zeratul** » 08 led 2020, 12:01

ok, tak já to nakoupím, vyzkouším

sinclair · #8 Příspěvek od **sinclair** » 08 led 2020, 12:34

Angličtina ale rozlišuje šum a brum. Rozlišuje je jako noise a hum.
To je zčásti chybou univerzálních překladačů a zčásti bezhlavým a nekritickým přejímáním sračkových internetových návodů.

Jirka jako jedinej z Vás pochopil, že nejde o žádný šumový filtr, ale násobič kapacity, který filtruje zbytkový brum 100Hz ze sběracího kondenzátoru usměrňovače.

Zeratul · #9 Příspěvek od **Zeratul** » 08 led 2020, 22:28

tak jsem to zkusil postavit na kontaktním poli a změřil výstupní šum osciloskopem bez zátěže.

na osciloskopu jsou vidět celkem výrazné špičky na cca na 66kHz. Nevím jestli to bude vadit, když takový kmitočet není slyšet. Ještě to zkusím napojit do zátěže.

termit256 · #10 Příspěvek od **termit256** » 08 led 2020, 23:01

Ja ti to rikal...

Ze nemas vymejslet a pouzit obvod k tomu urceny. Usetris si tak spoustu casu a penez a nakonec u nej stejne skoncis, pokud budes chtit aby napajeni bylo bez sumu.

breta1 · #11 Příspěvek od **breta1** » 09 led 2020, 09:45

Řekl bych, že hledáš chybu kde není.
1.Změř to znovu a sondu uzemni tím krátkým kablíčkem na sondě.
2.Kmitočet 66kHz mi silně připomíná kmitočet spínaných zdrojů od PC a jiných - nemáš něco takového poblíž nebo nebereš napájení právě z nich?

Zeratul · #12 Příspěvek od **Zeratul** » 09 led 2020, 11:36

Jasně, jsem v paneláku. Okolo je spousta počítačů. jinak sondu jsem měl uzemněnou tím krátkým kablíkem. Osciloskop běžel z baterky.

Jinak jsem to vyzkoušel připojit ke spotřebiči a porovnával (uchem) nárůst šumu, oproti napájení z 9V baterie. Napájím tím kytarový efekt booster, který má řádový odběr okolo 10mA. Je to takový malý zesilovač se vstupní citlivosti okolo 2Mohm. Regulovatelné zesílení až do 30dB. Takže je sakra citlivý na různé parazity v signálu.
Na první dobrou jsem neslyšel rozdíl. Z obou zdrojů napájení efekt lehce šumí při plném zesílení a to i přes uzemněný vstup. To je ok. Ale zdá se, jako bych trochu slyšel nějaký "brum" při napájení ze stabilizovaného zdroje. Osciloskop na napájení v zátěři žádné zvlnění neukázal. Viděl jsem na něm to samé, jako na předešlém screenu včetně vf rušení. Voltmetr ukazuje stabilních 10V.
Zemní smyčka by tam taky neměla být, protože zdroj je přes trafo galvanicky oddělený. Jenom ten přívodní kabel jsem tahal od kontaktního pole, kde mám i ten osciloskop, k efektu asi 10 metrovou dvojlinkou.
Nezdá se mi, že by se kladnou i zápornou větev naindukovalo rozdílné zvlnění.

Zeratul · #13 Příspěvek od **Zeratul** » 09 led 2020, 11:46

Ještě k tomu nízkošumovému stabilizátoru LT3042.
Nedaří se mi najít žádný obchod, který by nabízel nízkošumové pevné stabilizátory.
Jen lineární stabilizátory. To je tím myšleno? Na tom pevném stabilizátoru mi vyhovuje, že není třeba ho regulovat podle proudového zatížení.

termit256 · #14 Příspěvek od **termit256** » 09 led 2020, 12:04

Vubec nechapu na co se ptas, ale u tech nizkosumych stabilizatoru je rozdil patrny. Napajel jsem tim analogovou cast nejakeho AD prevodniku s vysokym rozlisenim a bylo to dost poznat. Tolik nekmital na nejnizsich bitech. Jestli to poznas uchem z kytaroveho komba netusim, horsi to ale urcite nebude.

#15 Příspěvek od **Michal22** » 09 led 2020, 22:55

Zeratul- asi to chce trochu termitů

Lineární stabilizátor- není spínaný, ztrátový výkon, vzniklý rozdílem mezi vstupním a výstupním napětím a procházejícím proudem, se přemění na teplo. Nižší účinnost, ale většinou i jednodušší konstrukce (bez externí indukčnosti, také jednodušší vstupní a výstupní filtrace). Například řada 78XX, 79XX, 78LXX, 79LXX, ale i třeba LM317, LM337

Spínaný stabilizátor- stabilizace není řešena vyzářením nepotřebného výkonu na výkonovém prvku ve formě tepla, ale princip je založen na změně střídy průběhu na spínacím tranzistoru. Vyšší účinnost, ale složitější zapojení (navíc cívka, dioda, ale také větší nároky na vstupní a výstupní filtraci). Například MC34063, LM2596 apod.

Pevný stabilizátor- může být lineární, ale i spínaný. Podstatné je, že jeho výstupní napětí je konstatní (v rámci nějakých limitů), nelze jej měnit.
Opět například 78XX, 79XX (lineární), LM2596-5.0, LM2596-12 (spínané) apod.

Nastavitelný stabilizátor- umožňuje pomocí externích prvků změnit výstupní napětí (ať už na určitou pevnou hodnotu, nebo třeba plynule, nastavovacím prvkem). Může být lineární (opět například LM317, LM337), nebo spínaný (LM2596-ADJ, MC34063) apod.

Nízkošumový stabilizátor- přiznávám, že neznám žádný spínaný, ale třeba existuje? Potkal jsem jen lineární typy. Hlavní vlastností je to, že na výstupu má nižší šum, v porovnání s běžnými typy.

V tvém případě by asi nejlepším řešením byl nízkošumový lineární stabilizátor o požadovaném výstupním napětí. Co se ale zběžně dívám, tak jsme nenašel lineární nízkošumový typ s výstupním napětím 10 V. Což ale neznamená, že nemůžeš použít lineární nízkošumový nastavitelný stabilizátor, u kterého externími prvky nastavíš Uout na 10 V.