Batterieliminator - nybörjarfrågor!

[IN270]

Hej!

Jag har börjat studera elektronik på egen hand på "äldre dar"! Tänkte bygga mig en overdrive gitarrpedal och så småningom en rörförstärkare till gitarr.

Hittade lite charmiga 70-tals böcker Elektronik för alla del 1 och 2 av Lars Asplund och Berndt Andersson.

Eftersom ingen lärare finns att fråga när jag inte förstår så fastnar jag ibland... och nu tänkte jag se om det finns lite hjälp att få här!

I kursböckerna ingår att bygga ett spänningsaggregat med 723:an och som inledning till det är det ett litet bygge av en batterieliminator. Jag har byggt den och provbelastat försiktigt, men fattar inte riktigt hur det funkar och jag fick bara tag i en 12V transformator. Kolla bilden och berätta gärna utförligt vad som händer i kretsen och hur man räknar!

Bryggan och den första C1 förstår jag rätt väl, har experimenterat med att lyssna på rippel med pot/kondensator/hörsnäcka, med och utan filterkondensator. Effektivvärde/toppvärde har jag också börjat få kläm på. Men jag förstår inte:

1. Hur räknar man ut motståndet, jag chansade på att dubbla?

2. Vad(vilka delar) är det som bestämmer U2, om jag vill ha exempelvis en batterieliminator på 12V?

3. Hur långt håller zenerdioden 10V, beror det på motståndet R?

4. C2 ska väl utjämna rippel också men hur och var/varför uppstår det?

5. Varför drar fläkten 74mA vid ca 10V när ska dra 160mA vid 12V(enl beteckning), varför inte proportionellt?

6. Varför går spänningen ner till 9.75V med lampan?

7. Drygt 17V över bryggan ensam, var tar resten vägen ner till 15.39 när kretsen är inkopplad?


Nu har jag nog avslöjat mina brister rejält, men hoppas någon vill ge förklaringar. Jag vill verkligen förstå grunderna, med tanke på faran/hälsan, om jag senare ska ge mig in på ett rörbygge!

Lämnar inga garantier att jag skrivit av schemat rätt från boken! Edit: Som det påpekats så har jag ritat av de nedre dioderna i bryggan fel!

[danei]

1. Det beror på förstärkningen på transistorn och hur mycket zenerdioden klarar av.
2. Främst Zenerdioden. Spännigne blir zenerspänningen-trasnitorns c-e spänning. Typiskt 0,2V så du borde få ut ca. 9,8V

EDIT: 0,2V ska vara 0,7V

3.Förstår inte riktigt frågan. Så länge det går ström genom dioden är det 10V över den.
4.Ripplet kommer från växelspänningen.
5. det är inte en rent resistiv last.
6. det är närmare vad det borde vara. Men alla regulatorer sjunker i spänning när man belastar.
7.transformatorn ger lägre spänning när den belastas.

Hoppas att svaren hjälper. Ganska korta svar. Men du får fråga mer om det inte räcker.

EDIT: la till en rättelse.

[grym]

välkommen till forumet

1 max utström / hfe gar strömmen till transistorn, det måste motståndet kunna leverara vid min matningspänning + lite till till zenerdioden
vid obelastat så bränner zenerdioden bort överskottströmmen

2 zenerspänning - u bas emitter
ungefär 10v zener - 0.5v ger ut 9.5v

3tills transistorn drar mera än vad det är dimensionerat enligt 1
sedan sjunker spänningen

4 lite slinker igenom via r från c1 och från ojämnheter i lasten

5motorer är sällan linjära i spänning/ström speciellt fläktar energin ökar kvadratiskt med varvtalet om jag inte minns fel

6 dålig lastreglering, helt normalt för denna koppling

7 då mäter man max spänning, vid inkopplad last får man förluster längs med hela vägen
trafo, likriktare , och kan till viss del vara mätinstrumentets avläsning med, kan du så kolla med ett osilloskop så förstår du bättre, eller koppla in det via dämpsats till ljudkortet och kolla

edit, för sent

[ie]

De undre dioderna i likriktarbryggan är ritade åt fel håll. Som du ritat dem skulle du få kortis i bryggan.

Normalt har man en konding på utgången. Kanske C2 skulle sitta där istället?

[danei]

C2 ska nog vara där. Den fyller en funktion. Men att komplettera med en kondensator på utgången är nog inte fel.

[HUGGBÄVERN]

För att bestämma zenerdiod och tillhörande motstånd:
Ta rätt på inspänningen till regulatorn - Vin
Ta rätt på hur mycket ström du vill plocka ut - Iut
Ta rätt på transistorns förstärkning - hfe
Zenerdiodens spänning ska vara utspänning + 0,6 ... 1V (spänningsfallet i PN-skitet på transistorn) Vz
För att du ska beräkna R gör du följande:
Beräkna Ib (basström) = Iut/hfe
Den strömmen kommer genom motståndet som dimensioneras:
R = (Vin - Vz)/Ib, det får göras lite mindre eftersom en viss ström (vet någon hur mycket???) måste passera genom zenerdioden.

C2 ska sitta där den sitter för att plocka rippel, förhindra oscillation mm mm. Sätt 10uF på utgången.

[IN270]

Tack för svaren och för välkomnandet!

Nu är det lite sent och jag ska ta en närmare titt på era svar imorrn!

[IN270]

Några fler frågor:

Det är zenerdiodens funktion som jag har svårt att få grepp om.

3b. Om låt säga att spänningen inte är tillräcklig för att bryta igenom diodens backspänning(tror jag det heter) vad får det för konsekvenser? Blir den parallellkoppling av motståndet och transistorn... på tok för hög basström, båda går sönder?

3c. Hur gör man för att överbelasta dioden?

8. Inom vilka ramar bör man begränsa sig när man väljer trafo utifrån att man vill ha 9V ut, går det med 24V trafo?

Menas hela kretsen när det talas om regulator, i detta fall?

Ska mäta upp hFE och räkna lite och se om det klarnar!

[HUGGBÄVERN]

3b. Om låt säga att spänningen inte är tillräcklig för att bryta igenom diodens backspänning(tror jag det heter) vad får det för konsekvenser? Blir den parallellkoppling av motståndet och transistorn... på tok för hög basström, båda går sönder?

3c. Hur gör man för att överbelasta dioden? - Göra R så litet du kan att strömmen blir för hög för Z-dioden.

8. Inom vilka ramar bör man begränsa sig när man väljer trafo utifrån att man vill ha 9V ut, går det med 24V trafo? - man kan ju välja lite förnuftigt så du har minimal spänning att ta ner. 12 ... 15V-trafo är OK för 12V ut, men 24V-trafo är overkill.

Menas hela kretsen när det talas om regulator , i detta fall? - hela kretsen.

Ska mäta upp hFE och räkna lite och se om det klarnar! - kolla databladen. Det är ganska grovt.

Ingen svarade på hur mycket (fråga 3b) ström en Z-diod behöver för att "fungera"

[IN270]

Tack för svaren, soundbrigade!

Ha det gott!

[HUGGBÄVERN]

Ska säga att det här kunde jag betydligt bättre för 15-20 år sedan men jag har glömt alldeles för mycket.

[danei]

3b. Då går det ingen ström genom dioden. I den här kopplingen resulterar det i att spänningen ut också blir lägre.

[IN270]

Jag förstår inte, danei, tyvärr!

Om 4.7 över R så 0.0235A i basström?

Om 10V ut är det förstärkt 425ggr?

Om man tar bort dioden så blir det väl 0.077A, och förstärkt 425ggr=32V, borde bli iallafall max 15.39V ut?

Kör man lampan som drar 0.8A vid 12V så borde man komma upp i minst 15W, och transistorn klarar 12.5W?

Det är rörigt nu!

[danei]

"Jag förstår inte, danei, tyvärr!"

Vad är det du inte förstår?

"Om 4.7 över R så 0.0235A i basström?"

Nej. vad fick du det ifrån? basströmen är ju helt beroende av belastningen. Spänningen över R blir ju matningsspänningen - zenerspännignen.

"Om 10V ut är det förstärkt 425ggr?"

Va? var hittade du den siffran. Man brukar prata om strömförstärkning.

"Om man tar bort dioden så blir det väl 0.077A, och förstärkt 425ggr=32V, borde bli iallafall max 15.39V ut?"

Tar man bort dioden så blir utspänningen helt beroende av inspänningen. och till viss del belastningen. MEn jag bryr mig inte om formlerna för det.

"Kör man lampan som drar 0.8A vid 12V så borde man komma upp i minst 15W, och transistorn klarar 12.5W?"

Effekten i lampan är inte av intresse. Effekten i transistorn är beroende av spänningen över den och strömmen genom den.

"Det är rörigt nu! "

Hoppas att det rätade ut något.

[IN270]

Jag tänkte såhär, eftersom det är 4.7V över R och R är 200ohm(4.7/200) så blir basströmmen 0.0235A, och om det är 10V ut så delade jag 10 med basströmmen. Och får det till att utspänningen är förstärkt 425... och nu tror jag att jag blandar ihop det! Det är väl strömmen och inte spänningen som förstärks, som du säger.

Ska kolla lite i mina anteckningar innan jag frågar mer och så ska jag använda räknetipsen jag fick tidigare!

Tack för hjälpen, hursomhelst!