Jednoduchý spínaný regulátor pro 12V vyhřívací pásek

Zpráva

lumptom · #1 Příspěvek od **lumptom** » 29 lis 2014, 12:23

Ahoj,
potřeboval bych poradit jednoduché zapojení spínaného regulátoru proudu pro vyhřívání objektivu fotoaparátu. Jedná se o 12V vyhřívací pásek, který má odběr cca 1A, který bych chtěl buď plynule, nebo v několika stupních regulovat. Napájeno bude 4článkem LiPOL (13,6V). Mám na mysli něco podobně jednoduchého jako je zde v tomto tématu:

http://www.ebastlirna.cz/modules.php?na ... pic&t=1892

Na výše uvedeném zapojení mi ale vadí to, že vlastní regulátor musí "vytopit" zbytek výkonu při daném proudu sám na sobě (je to prostě v sérii zařazenej odpor) a tím pádem ho musím nějak chladit a navíc klesá životnost baterie (v terénu při focení v -20° je potom každej watt dobrej). Proto bych rád něco podobně jednoduchého, ale spínaného, kde bych ztráty v regulátoru nahradil změnou střídy pulsního proudu s max. velikostí 1A, kdy bude MOSFET v saturaci na minimálním odporu a tím pádem s minimálními tepelnými ztrátami. Nedokázal by někdo vymyslet modifikaci výše uvedeného zapojení s tím, že ten MOSFET by byl řízen nějakým jednoduchým klopným obvodem s pevnou frekvencí ale měnitelnou střídou (frekvence klopáku může být nízká, řádově desítky max stovky Hz).

Idea je taková, že celý by to mělo být co nejmenší, aby se to dalo dát na přívodní kabel toho vyhřívacího pásku do nějaký malý krabičky (třeba typu kabelový vypínač) buď s trimrem, nebo nějakým vícepolohovým přepínačem, ktrerý by reguloval tu střídu ... s tím už bych si poradil. Vzhledem k tomu, že by to nemělo v principu nijak zásadně topit, tak nepočítám s potřebou zásadního chlazení toho FETu.

Za nápady přede děkuji.
Tom

Přejmenováno. ZdenekHQ

Olchor · #2 Příspěvek od **Olchor** » 29 lis 2014, 12:28

Hledej PWM, tady na foru toho bude hafo..

lumptom · #3 Příspěvek od **lumptom** » 29 lis 2014, 12:45

Hledal jsem, ale nic jednoduchýho nenašel. Spíš bych potřeboval upravit to výše uvedený schéma o nějakej jednoduchej klopák s měnitelnou střídou(třeba z několika tranzistorů, nebo třeba LM555 ??) zakomponovanej do gejtu toho fetu. Sám to ale nejsem schopen dát dohromady ...

#4 Příspěvek od **EKKAR** » 29 lis 2014, 13:29

Zkus se inspirovat tady: http://www.bastleni.eu/el-zap/46-regulator-vrtacka .

procesor · #5 Příspěvek od **procesor** » 29 lis 2014, 13:43

Nejaký LED driver z ebay, DxExtreme.....a atď za pár € (pre 1A a menej by sa dalo dobastliť), bývajú aj účinné.
Námatkou....
LED_driver cca 10W

#6 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 29 lis 2014, 14:54

Nemíchejte regulaci proudu a výkonu. PWM reguluje výkon, což pro tuhle aplikaci bohatě stačí.

Mimochodem, je geniální dát do gate fetu odpor 1K5 a pak ho pracně chladit....

taz · #7 Příspěvek od **taz** » 29 lis 2014, 15:37

Navíc, čtyřčlánek lipol má 16,8V

lumptom · #8 Příspěvek od **lumptom** » 29 lis 2014, 18:25

taz píše:Navíc, čtyřčlánek lipol má 16,8V

Ano, při max. nabití (4.2V na článek). Jinak nominal se uvádí 3,4-3,6V a minimální napětí je okolo 3V, pak napětí začne dramaticky klesat.

Možná bych měl spíš použít 3článek, ale vzhledem k tomu, že ten batery pack už vlastním (zbyl mi z modelaření), tak ho spíš použiju s tím, že omezím max. střídu dejme tomu na 75%, abych pásek teplotně nepřetěžoval.

lumptom · #9 Příspěvek od **lumptom** » 29 lis 2014, 18:36

ZdenekHQ píše:Nemíchejte regulaci proudu a výkonu. PWM reguluje výkon, což pro tuhle aplikaci bohatě stačí.

Mimochodem, je geniální dát do gate fetu odpor 1K5 a pak ho pracně chladit....

Počkej, tohle mi objasni ... do gatu FETu teče nějakej významnej proud? Myslel jsem si že jsou to nějaký nano nebo pikoampéry .... ??
Dle autora schématu je tam ten odpor jen kvůli kmitání FETu na vyšších frekvencích ...

#10 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 29 lis 2014, 19:06

Gate fetu se chová jako kapacita, takže při buzení obdélníkem tam na hranách tečou velmi solidní proudy. Když tam dáš velkej odpor, fet se otevírá/zavírá pomaleji a v tom okamžiku na něm vznikají největší ztráty.

Olchor · #11 Příspěvek od **Olchor** » 29 lis 2014, 19:29

Ten odpor do G se kvůli kmitání dává, ale obvykle tak do 100Ω

lumptom · #12 Příspěvek od **lumptom** » 29 lis 2014, 19:30

ZdenekHQ píše:Gate fetu se chová jako kapacita, takže při buzení obdélníkem tam na hranách tečou velmi solidní proudy. Když tam dáš velkej odpor, fet se otevírá/zavírá pomaleji a v tom okamžiku na něm vznikají největší ztráty.

Takže jakej odpor tam mám dát, nebo jakej bys tam dal ty? Nebo mám použít jinej tranzistor? FET se zdál ideální ideální díky 0.1 ohmu v otevřeným stavu. Mám rozpracovanej návrh klopáku se dvou CMOS NAND hradel (4011), takže by ten FET budil výstup z hradla, a ten odpor 1k5 jsem tam nechal ...

Předběžný schéma:
Obrázek

[/url]

#13 Příspěvek od **forbidden** » 29 lis 2014, 20:12

CMOS hradlo dá do výstupu proud 00nic, na spínání MOSFETu, pokud to nebude extra malej kmitočet, je to naprosto nevhodný. Proto se vyrábí speciální MOSFET budiče, aby se předešlo ztrátám při spínání. To už i ta 555-ka je lepší.

#14 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 29 lis 2014, 20:17

Ta kombinace C4,D1 je tam k čemu? Aby to zaručeně nefungovalo ?

Odpor v gate používám univerzálních 10R, ale ten se projeví hlavně při buzení "tvrdým" budičem, i ten fet má svoje limity.

lumptom · #15 Příspěvek od **lumptom** » 29 lis 2014, 20:27

Aha .... no tak to jsem v prd*** ... protože 555ka nevyhovuje v tom, že tam principiálně neudělám rozsah střídy dejme tomu 5-95%, protože při standartním zapojení se při nabíjení uplatňují oba odpory a při vybíjení jen jeden, takže ta střída je podle zapojení výstupu buď cca 50-99%, nebo 50-0%. Nenašel jsem prostě způsob zapojení, kterej by umožňoval symetrickou regulaci střídy na obě strany.

Ad frekvence buzení, ta může být opravdu malá, ten pásek je odporová zátěž, který je to jedno, takže třeba 10Hz. nebo i méně. Pomohlo by to buzení udělat z výstupu hradla ještě přes jeden tranzistor?