Автор Тема: Източници на напрежение-проблем!  (Прочетена 34626 пъти)

pach

  • Trade Count: (39)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 11459
  • Рейтинг: 1052
  • "Малко се пие в тая държава!"
    • За моделизма
Re: Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #30 -: 11 Февруари 2008, 09:28:19 »
Благодаря - ще се пробвам , да видим как става това с eBay,все някога трябва да се престраша ,нали!
« Последна редакция: 06 Март 2008, 08:51:14 от pach »

pach

  • Trade Count: (39)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 11459
  • Рейтинг: 1052
  • "Малко се пие в тая държава!"
    • За моделизма
Re: Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #31 -: 05 Март 2008, 17:00:39 »
E сколасах все пак , но без снимки (за сега). ::)
Та ето какво направих и тествах през почивните дни. ;D

Аналогово захранване на подвижен състав за ж.п.моделистите.

Както ви бях обещал по-рано , показвам ви една сравнително проста ,но пък много ефективна електронна схема за аналогово управление движението на локомотивите ни.
Схемното решение е реализирано с помощта на електронни компоненти , които струват евтино и се намират във всеки що годе добре зареден магазин за резервни части .
За да си я сглобите са ви необходими минимални познания по електроника и малко умения за работа с поялник. Не знам до колко се справяте с тази дейност , но се надявам че щом се занимавате с ж.п.моделизъм , значи имате някакви технически познания и определена сръчност на ръцете.
Ето и самата схема:



Състои се от входен щепсел тип „шуко” (S1) , обикновен минипатронен стопяем предпазител (F1) за ток на сработване - 0,315 А , двоен ключ с положения „Вкл / Изкл” който подава 220 V на първичната намотка на понижаващия трансформатор. За понижаваш трансформатор може да използвате всякакъв тип , стига да осигурява на вторичната си намотка изходно променливо напрежение в рамките 12 до 16 V (АС) и минимален консумиран ток от нея – не по-малко от 1 А.Тоест върши работа всякакъв трансформатор с подходящо изходно напрежение и мощност в рамките на 50 – 60 W.Така или иначе трансформатора работи в доста облекчен режим , поради схемното решение , което е реализирано чрез импулсно управление на изходния транзистор .
След намаляване на входното напрежение от 220 V на 12 V изходно , то се подава към изправителната схема тип ”Грец” (D1;D2;D3;D4) сглобена от четири достатъчно мощни изправителни диода.Те преобразуват  променливото напрежение в постоянно. То се изглажда доста добре от пулсациите  чрез филтровия електролитен (да се разбира – „полярен”) кондензатор (С1) който е с голям капацитет (3300 мF)  и е готово за по следваща употреба, като се подава на входа на мощния изходен за устройството , транзистор (Q3-краче 3).Благодарение на импулсното управление осъществено от схемата чрез  управляващия вход на този мощен транзистор (Q3-краче 2) той пропуска , по-малка или по-голяма част от напрежението си на входа  към изхода (Q3 краче 1). Така се осъществява регулирането на изходното напрежение от 0 V до 12 V което е отведено до изходна клема (S2) .На нея всъщност си закачате двоен ключ служещ за „реверс” на проводниците , които отвеждат това регулируемо напрежение към релсовия път.
Както вече стана ясно малко по-горе , импулсното управление на този транзистор , се осъществява от блокче съставено от следните елементи:R2;R3;R8;C4;C5;D5;D6 и U1.
Тъй като за захранването на интегралната схема (U1) е необходимо да има стабилно напрежение за постигане на стабилни резултати (тоест стабилизирано , да не се бърка с постоянно такова), ние го добиваме от постоянното , идващо от изправителя („Грец”-а) който освен , че е направил от променливите 12 V  постоянни , ги е увеличил на доста повече – 16,92 V . Това се получава поради спецификата в начина на работа както на този вид изправител , така и на филтровия кондензатор , свързан на неговия изход .
Който се интересува защо става така , може да прочете някъде в мрежата (или учебника по електротехника / физика) . Аз тук приемам за даденост това положение и продължавам .
Е , ако искате бързо да си изчислите какво изходно напрежение бихте получили след преминаване на променливото през схема „Грец” просто го умножете с коефициент 1,41.Този коефициент не е предмет на тази разработка и е само приблизително информативен , макар че е достатъчен за  първоначална работа.(Пример : 12 V х 1,41 = 16,92 V)
Та , постоянното напрежение го подаваме през товарен резистор (R1) на стабилизиращия елемент (D5) в лицето на така наречения „ценер” диод , който от своя страна го понижава до необходимите ни 12 V. Резистора R1 ограничава чрез себе си пропускания към ценера ток , за да го предпази от повреда.Тук е свързан още един малък електролитен кондензатор (C3) който заедно с С2 подава допълнителна енергия към веригата , с което подпомага стабилизацията на напрежението от ценера.Работата на С2 е да предпазва интегралната схема от „самовъзбуждане” по захранващата си верига , което би било пагубно за нея (Получава се нещо като влизане в резонас на мост , от маршируващи войници – тя обикновенно прегрява и изгаря!).
Освен за захранване на чипа , така стабилизираното напрежение се прилага и на делителя съставен от резисторите R2;R3;R8.Тук потенциометъра R8 , се явява регулиращ елемент който чрез обратната връзка създадена през елементите C4;D5;D6 , определя нивото на сработване на стартовия тригер вграден в интегралната схема U1 , която всъщност е добре познатия ни единичен таймер  „555” .Тоест казано по просто , R8 определя нивото на заряд на кондензатора С4 и щом той се зареди ,останалата енергия течаща в тази верига запуска входния тригер на таймера. Той превключва свойто изходно състояние,което довежда до разреждане на енергията в кондензатора С4.Щом тази енергия намалее под определено ниво , тригера пак превключва и започва процес на ново зареждане .Нещо като реле за време , което постоянно се включва , отброява  време, изключва се , пак отброява време , включва се и т.н.
Само дето скороста тук е повече от 30 Нz , тоест прави го повече от 30 пъти в секунда това броене.
Така сформирания благодарение на времезадаващата група (R2;R3;R8;C4;C5;D5;D6 и U1) сигнал , от изхода на чипчето се подава през токоограничаващ резистор R5 (ограничава тока на управление на транзистора Q1 , по същите причини като при групата  от R1 и D5) на управляващия вход на транзистора Q1 (краче 2).Този транзистор усилва в себе си входния ток до по-високи стойности , и го отдава като изходен ток необходим за управлението на съставната мощна двойка изходни за цялата схема  транзистори , Q2 и Q3.Чрез тяхното импулсно управление (виж фиг.2 ; 3 и 4 ) се получава сформирането на захранващото към релсите напрежение с формата на правоъгълни импулси , при различен коефициент на „запълване”. Тоест напрежението включено към релсите е винаги 12 V но с различно време на „работа”.На фиг.2 е показана времедиаграма на захранването ,  при малък ход на двигател .Тук се вижда , че  времето за работа на напрежението по релсите е много кратко (върха на правоъгълниците).Това време не е достатъчно за пълното развъртане на двигателчето в модела .То подобно на таймера се включва и изключва много пъти в секунда , но благодарение на зъбните предавки и инерционните сили има плавен ход. Тъй като това включване е за много кратко време , двигателчето се върти бавно защото , тъкмо да стигне силата си като за дванайсет волта , те вече са изключени и то намалява скоростта , но пък 12 V пак се включват и то отново потегля ... и така много пъти за кратко време.Тоест то не успява да набере обороти - но пък развива моментна мощоност , достатъчна да „носи” себе си и да тегли товар!
На диаграмата от фиг.3 се вижда какво става с импулсите на 12-те волта при среден ход.
И на диграмата от фиг . 4 вече става ясно , че 12-те волта по релсите са повече включени , отколкото изключени и двигателя в модела е развил пълните си обороти.
И при трите диаграми с пунктирана линия е означено приблизителното натоварване по време на работа ,  както на изхода на трансформатора и изправителя , така и на електронните компоненти в изхода на цялата схема.
От тук всъщност и двете основни предимства на тази схема.
1.   Натоварването на съставните компоненти рядко стига максималните си стойности , което всички знаем , че е стадящ режим на работа.Изходния транзистор  Q4 не се нуждае от охлаждащ радиатор (особено ако е с метален корпус) при работата си. Това не му пречи да работи на пълна (но тя е импулсна) мощност без дори да загрява , тоест нямаме и излишна загуба на енергия.
2.   Благодарение на импулсното управление на тяговото напрежение към релсите се постига абсолютно плавен ход на движение на моделите , дори и при минимална скорост.На практика при направените от мен ходови изпитания с десетина различни локомотива , теглещи себе си или различни по дължина и тегло композиций ,резултатите бяха превъзходни. Във всички възможни случай , плавното и бавно потегляне , зависи единствено от желанието на управляващия.Регулирането се осъществява без прецизни инструменти или „спокойна” ръка. Вие лесно виждате кога тръгва , как набира скорост и как спира дадения модел, като откривате , че той моментално изпълнява вашите желания показани му чрез копчето на потенциометъра.Без никакво забавяне или инерция.
Приемам , че основното ни желание на практика е изпълнено превъзходно (докато не го пробвате , не бихте повярвали...)!!!
Да се върнем на останалите части от схемата. Чрез товарния резистор R7 в изхода на веригите , където в паралел е включен тример R6,се управлява токоограничаващият транзистор Q4, включен също в управлението (той всъщност именно го ограничава ) , и по законите на електрониката се получава и доста прецизно регулиране на изходния ток , който може да протича в рамките от 0,6 А до над 1 ампер .Ако R6 e на минимум , тоест на „маса” , тогава имаме максимален изходен ток , и обратното – колкото е по „на МАХ” , толкова е по-малък тока в изхода.Това регулиране се извършва еднократно , на нивата който ни интересуват , а по време на работа , варирането на изходното напрежение влияе и на конпенсация в изходния ток , като за това се грижи ”електрониката”.
Това е напълно достатъчно за едновременно захранване на два –три  локомотива , без възможност за повреда в „пулта за управление”, и без затруднение на електрониката.Е при аналогово захранване на релсовия път , всичките локомотиви се движат в една и съща посока , като скоростта им се различава само от това до колко еднакво им работят двигателите и механичните предавки.
За да има винаги „някакви” импулси в управляващия  механизъм , потенциометъра R8 е „заграден” от два резистора – R2 и R3.Те определят първоначалното и крайното време за ширината на импулсите , съответно „Мах”  и „Мin” , за да се постигне освен всичко останало и добра температурна  стабилност , както и стабилна работа на интегралната схема U1.Така че , въобще не ги пропускайте защото тяхната липса би довела при крайни позиции на регулиращия потенциометър или прегряване на чипа , или „забиване” в работата му.Не пропускайте и ключа SW2 , който трябва да изключвате след пълно физическо спиране на управлявания модел  , тъй като при крайно тесен импулс към двигателя му , вече няма силата да го развърти , но моторчето е под минимално напрежение , „жужи” на място , макар да е много тихо и може да се нагрее и повреди.Този ключ всъщност върши работа и за аварийна спирачка , изключването му довежда до мигновенно спиране на „влака”!
Ами това е в общи линий! Който си реализира схемата , ще остане доволен ! Е , не е като цифровото управление , но може да се брой , като последна стъпка от преминаването от аналогово към цифрово управление в нашето любимо хоби.
А ето и списък на използваните елементи , както и на някой от техните заместители.  
S1- ......................щепсел тип „шуко” желателно с три проводен шнур ........................................................
S2- ......................може и най-обикновена „лустър”клема за 4 А....................................................................
F1- ......................стопяем минипредпазител 0,315 А и минипатрон за него..................................................
SW1-...................всеки подходящ двоен ключ за 220 V – 1 А........................................................................
SW2- ..................всеки подходящ единичен ключ тип „ЦК” например .......................................................
T1- .................... трансформатор с изходно напрежение 12 V и ток около 1 А............................................
D1;D2;D3;D4-...изправителни диоди 1N5822 с мин.напрежение 50 V и мин.ток  3 А.................КД2012
D8;D6;D7- ........изправителни диоди 1N4001 с мин.напрежение 100 V и мин.ток 1 А .................КД1118
D5 - .................. ценер диод PL12Z  с напрежение на стаб.12V и ток мин 0,6 А................................Д815Е
C1- ....................електролитен, голям капацитет (може и 4700 мF) по-добре мин. 25 V..............................
C2;C5- ……….10 nF (нанофарада) 50 V всеки керамичен изводен конд. с тези параметри ......................
C3- ................... електролитен, 22 мF (микрофарада)  мин. 16 V....................................................................
C4- ....................220 nF / 50 V всеки керамичен изводен конд. с тези параметри.........................................
R1- ....................аксиален (изводен) резистор 180 Ом (ома) на 1W...............................................................
R2;R3-...............аксиални (изводни) резистори 1,2 кОм (килоома) на 1/4 W...............................................
R4;R5--..............аксиални (изводни) резистори 10 кОм (килоома) на 1/4 W...............................................
R6- .................... тример – потенциометър 100 Ом / 0,5 W...........................................................................
R7- .....................аксиален (изводен) резистор 1 Ом (ома) на 2 W...............................................................
R8 -.....................линеен (не логаритмичен) потенциометър 250 кОм / 0,25 W...................................220 кОм
U1- ..................... интегрална схема таймер тип „555” в конвенционален корпус (DIP-8)..................NE 555
Q1;Q4- .............. маломощни транзистори „n-p-n” 2Т3169 в корпус ТО-92(TO-18)мин.45 V/0,3A ....ВС109
Q2- .....................средномощен транзистор „n-p-n” 2Т9139 в корпус ТО-126 мин 45 V /  1 А... ..........BD139
Q3- ..................... мощен транзистор „n-p-n” 2Т7537 в корпус ТО-220 мин. 60 V / 5 А........................KD503

Желателно е преди монтаж , да проверите изправноста на всички елементи , а преди първоначален пуск – да проверите правилноста на монтажа , за избягвани не грешки и разочарования.Правилно сглобената схема с изправни елементи , тръгва от „раз” и се нуждае само от избор на ограничаващия ток чрез тримера  R6.
Ами това е . Направете я и се наслаждавайте на плавното потегляне и спиране на вашите влакове композиции.!!!
Ако имате желание ще кача и вида на печатната платка ,както и други снимки на този блок и неговите части.
Ако имате въпроси – моля...
леле ее , то станало дълго (добре че съкратих доста от елементарните съвети за начинаещи)
 ;D ;D ;D
« Последна редакция: 09 Февруари 2011, 15:46:22 от pach »

muncho

  • Trade Count: (8)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 1422
  • Рейтинг: 52
  • НО - Радост за всяко око
Re: Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #32 -: 05 Март 2008, 17:08:20 »
добре,че си взех дигитално    :o   :D ...  ::) ,но е обяснено подробно,поздравления

CaLLlo

  • Trade Count: (13)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 2604
  • Рейтинг: 201
  • Dampf Ep.1&2 bis ÜK
Re: Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #33 -: 08 Март 2008, 18:05:22 »
Пробвали сме я тази схема с Васко(Vaskopf) още преди 10-ина години. Всичко написано е вярно и е така. Ще споделя само какво не ни хареса тогава. Смея да твърдя, че васковите локомотиви са най-тихите в света, но това е друга дълга тема  ;D. Тогава беше етапа в който правех различни опити със схеми за плавно тръгване и спиране на модели в аналогов и цифро-аналогов вариянт на управлението. Та:

1. Не ни хареса тръгването и спирането - не беше оново, което очаквахме;
2. Неговите безшумни локомотиви бръмчаха от импулсите по всякакви различни начини при различните скорости, а това обезмисляше огромните му усилия за обезшумяване до минимум на моделите.

pach

  • Trade Count: (39)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 11459
  • Рейтинг: 1052
  • "Малко се пие в тая държава!"
    • За моделизма
Re: Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #34 -: 10 Март 2008, 12:45:46 »
Ми аз я пробвах на десет години не движили локомотиви в "ТТ" и нищо лошо не различих - като я направя във вид удобен за ползване , ще я дам на следващата среща , да я видят , огледат и изпробват колегите и да кажат - но на мен си ми хареса именно с пълзенето на потеглящите - толкова бавно и плавно с нищо друго не го постигнах до сега !Който си я хареса , ще кача и вида на платката.
Е сигур вече има и нещо по- добро , но с минимум средства , максимум ефект - "...истината е някъде там..."

CaLLlo

  • Trade Count: (13)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 2604
  • Рейтинг: 201
  • Dampf Ep.1&2 bis ÜK
Re: Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #35 -: 23 Март 2008, 16:48:31 »
Точно така "истината е някъде там"! Тази схема наистина има много предимства и е на границата между аналоговото и цифровото управление:

1. Дуракоустойчива е и трудно може да се повреди дори и при голямо старание;
2. Има регулируема защита от късо във изхода, само бих добавил светодиод за индикация на късото;
3. Ключовият режим на работа на мощните транзистори води до малки мощности върху самите тях и от там до липсата на охлаждащ радиатор, което определям като ГОЛЯМО предимство, само бих добавил малък ускоряваш кондензатор паралелно на R5, с което да ги направя съвсем "студени";
4. Има защита от пренапрежения по релсите D8, получавщи се от мотора на модела и от лошо токоснемане или лоши връзки в самите релси, които биха повредили мощния дарлингтон транзистор;

Много хора ще я харесат именно заради способността й за каране с много малки скорости. Преди време имаше и световен рекорд по въпроса на някакви американци май за минимален изминат път с такова импулсно устройство за определено време(справка - Жоро)!

Недостатъци (съвсем малко):

1. Обръщане посоката на движение става с двоен ключ, или реле;
2. На нито една от двете релси нямаме чист "+", или чист "-" от греца(би могло лесно да се отстрани). Това би довело до проблем при тъпченето на макета с още електроники, но за обикновен потребител няма да има такъв;
3. Бръмченето, за което вече обясних: Да, при нормални возила с нормално бръмчащи мотори сериозна разлика няма да се забележи, ТТ отпреди 10 години означава ВТТВ, но познавме човек дето е успял да обезшуми и такива возила до голяма степен чрез специална негова си технология.  ;D

Донеси устройството и демонстрирай, много хора ще го харесат!
Поздрави!

pach

  • Trade Count: (39)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 11459
  • Рейтинг: 1052
  • "Малко се пие в тая държава!"
    • За моделизма
Re: Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #36 -: 24 Март 2008, 08:37:29 »
Сега откривам ,че съм направил малка грешка при изчертаване на схемата. :-[
Изправителните диоди от "Грец"-а не са 1N5819 a 1N5822 , но в списъка са вярните.
Ще има продължение - проби, тестване и т.н. включително и топология на печатната платка , както и снимков материал от обемен монтаж(по-лесен за изпълнение в домашни условия) но трябва малко свободно време и на мен ::)

schatsi

  • КЖМ - България
  • Trade Count: (13)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 582
  • Рейтинг: 51
Re:Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #37 -: 07 Февруари 2010, 21:03:07 »
 ... не съм сигурен дали точно тук но ще питам...
...Започнах да окабелявам шесте сегмента от новият ми (стар) макет и се сблъсквам с един проблем (според мен)!
С две думи...идеята ми е да могат по него да се карат и цифрови и аналогови локомотиви и за целта трябва да има независими едно от друго съответните захранвания. За аналогово ще използвам захранващ блок за компютър защото той осигурява няколко изхода на напрежение с  възможности за подаване на различен волтаж на различните участъци на макета( в междугарието -12v ,на стрелките -8v , а на коловозите -5v)...Захронванията ще се влючват и изключват автоматично..т.е. когато работи аналоговато - цифровото ще е изключено.. и обратно...
   Та притеснението  ми е следното:
 Когато работи аналоговото  и  подава напрежение както следва: в междугарието -12v ,на стрелките -8v , а на коловозите -5v ,както са съответните изолирани участъци  няма ли раличните нопрежения да се срещнат  по веригата захранваща цифрово ,която е обща за всички участъци и да стане МЯУУУ...

 P.S
... ще се пробвам скоро да кача и схема...

schatsi

  • КЖМ - България
  • Trade Count: (13)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 582
  • Рейтинг: 51
Re:Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #38 -: 07 Февруари 2010, 21:19:43 »
« Последна редакция: 08 Февруари 2010, 16:11:39 от schatsi »

Gervasii

  • КЖМ - България
  • Trade Count: (1)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 1713
  • Рейтинг: 39
  • НО DRG IIb епоха София
Re:Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #39 -: 07 Февруари 2010, 21:24:03 »
Цитат на: schatsi link=topic=227.msg35389#msg35389 date=1265570383
ето схемичка...
http://schatsi.snimka.bg/family/dom-i-semeyistvo.469669.17310703
не се отваря

schatsi

  • КЖМ - България
  • Trade Count: (13)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 582
  • Рейтинг: 51
Re:Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #40 -: 07 Февруари 2010, 21:29:36 »
пробвах и от трите ми компа...отваря се..
 :good:

Gervasii

  • КЖМ - България
  • Trade Count: (1)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 1713
  • Рейтинг: 39
  • НО DRG IIb епоха София
Re:Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #41 -: 07 Февруари 2010, 21:30:34 »
оки в ТВ сет е проблема

Жоро

  • Trade Count: (62)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 1618
  • Рейтинг: 123
  • HO DR IV епоха София
    • Хоби свят
Re:Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #42 -: 07 Февруари 2010, 22:35:30 »
Е ми душа, ти си вързал всички участъци перфектно, веднага след ключа за DCC. Ще трябва на всеки участък да сложиш по ключе, което включваш когато караш DCC.

vlado1

  • КЖМ - България
  • Trade Count: (6)
  • Full Member
  • ***
  • Публикации: 218
  • Рейтинг: 6
  • TT - III,IV еп. DR - АЕЦ/БСлатина/София
Re:Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #43 -: 07 Февруари 2010, 22:41:55 »
Така както си дал схемата наистина връзките към цифровото (16V~) ще окъсят аналоговите захр. - т.е. все едно , че си имаш един участък. А и нещо не мога да разбера идеята с комп. захранване - нали трябва да мигат да се регулират.
Иначе ти трябва нещо такова:


П.П. Изпревариха ме ...

Жоро

  • Trade Count: (62)
  • Hero Member
  • *****
  • Публикации: 1618
  • Рейтинг: 123
  • HO DR IV епоха София
    • Хоби свят
Re:Източници на напрежение-проблем!
« Отговор #44 -: 07 Февруари 2010, 22:47:11 »
Цитат на: vlado1 link=topic=227.msg35400#msg35400 date=1265575315
П.П. Изпревариха ме ...
Упс!!! Сори :blush2: