Svenska ElektronikForumet

Hejsan - första postningen här i forumet.

Jag vill reglera spänningen från en generator i liten mc-motor där spänningen varierar med varvtalet mellan ca 9 och 15V till fast 12V. När motorn går långsammare ligger ju spänningen under 12V förstås men det gör mindre eftersom det här handlar mest om att förhindra att lampor mm pajar pga överspänning.

Enklast är att sätta dit en Zener på 12V men jag undrar lite hur jag räknar effekten.

Som jag förstår det - vilket kan vara fel - så shuntar en zenerdiod överspänningen mellan V+ och jord så att spänningen efter dioden ligger på angiven spänning även om ”inkommande” spänning överstiger zenerdiodens märkspänning. När spänningen understiger märkspänningen så ligger zenerdioden overksam.

Zenerdioderna finns ju med olika effekttålighet men - och det är det här jag undrar - gäller den angivna effektåligheten det reglerade effektuttaget dvs den delen som ligger över 12V eller allt som ”passerar” zenern även den inte drar spänningen till märkspänningen? För isf borde effekten räknas vid t.ex. 14V

Överspänning på 14V minus uttaget på 12V ger 2V* 5.5A =ca 12W dvs jag kanske klarar mig med en mindre zenerdiod. Men jag glädjeräknar förmodligen?

Hänger jag på en H4 lampa som ju är på 55W halvljus och 60W heljus så orkar generatorn driva halvljuset så att lampan efter en stund pajar pga överspänning men helljuset drar lite mer effekt så där sticker inte spänningen iväg lika snabbt när man varvar motorn men också där pajar lampan efter ca 20 min till en halvtimma.

Jag hittar zenerdioder med 50W effekt men klarar jag mig med en på 20W så är det ju bättre - jag vill helst inte testa bara för att se att dioden pajar pga högt effektuttag då en diod i den effektklassen kostar runt 400:-

Det vore enkelt med en vanlig 7812 också men jag hittar inga fysiskt små på 5A. Det blir TO-220 och kylfläns och det får inte riktigt plats. Elektroniken får bo under sadeln och där finns ingen kylande fartvind. Det känns dessutom lite överkurs med parallella små 1A 7812or och dom får förmodligen garanterat inte plats under sadeln. Man kanske kan gömma grejorna inne i ramen ...

Effekten i zenern beror på hur mycket ström generatorn ger, och hur mycket lampan förbrukar. Ifall generatorn ger 15A, och lampan drar 5A, då kommer 10A gå genom zenern, vilket ger 12V*10A = 120W förlust.

>Det blir TO-220 och kylfläns och det får inte riktigt plats
En zener som bränner 120W kommer också behöva en rejäl kylfläns.

MC-regulatorer brukar använda aktiv shuntreglering. Se mina försök med en hemmagjord:
http://elektronikforumet.com/forum/view ... 71#p216271
Länk till tråden från början:
http://elektronikforumet.com/forum/view ... p?p=216271

Min layout var inte nå vidare, så komponenterna blev riktigt varma. Antagligen ger komponenterna en aning för hög spänning, så mitt batteri laddades sönder efter några månader (möjligtvis orsakades det av att någon komponent gick sönder, jag undersökte inte kortet). Ändra R1/R2 eller zenerdiod(-er) för att få lägre spänning.

Jag har tänkt att man borde kunna konstruera om detta med MOSFET istället för tyristor. Med t.ex. IRFP4110 som har mindre än 5mohm resistans blir värmen bara 10A^2 * 5mohm = 0,5W.

Är din generator enfas eller trefas?

EDIT: Fixade slarv.

Observera att strömmen ökar lavinartat genom en diod då en backriktad spänning över zenerspänningen (oftast definierad vid 5 mA) läggs på. Det vill säga att strömmen blir stor vid spänningar över 12 V. Kopplar du en zenerdiod direkt mot jord begränsas strömmen endast av diodens egna serieresistans. En enklare parallellregulator (shunt) använder sig endast av en zenerdiod som referens. Zenerdioden kan då vara kopplad i serie med en resistor som begränsar strömmen. Själva strömmen som ska slutas mot jord för att begränsa utspänningen styrs då av en transistor.

Hej!

bearing skrev:Effekten i zenern beror på hur mycket ström generatorn ger, och hur mycket lampan förbrukar. Ifall generatorn ger 15A, och lampan drar 5A, då kommer 10A gå genom zenern, vilket ger 12V*10A = 120W förlust.

OK, så genererad effekt minus dragen passerar genom zenern.
Dvs det som blir över dras genom zenern mot jord. Det låter synnerligen rimligt.

>Det blir TO-220 och kylfläns och det får inte riktigt plats

bearing skrev:En zener som bränner 120W kommer också behöva en rejäl kylfläns.

Jovisst, men de zeners jag tänker på ser ut som en bult och går galant in under sadeln och genom att fästas i ramen kommer ramen att användas som en kylfläns. Det går ju faktiskt att öppna upp ramen under sadeln och göra en liten "El-låda" som har fästen för en kylfläns.

bearing skrev:MC-regulatorer brukar använda aktiv shuntreglering. Se mina försök med en hemmagjord:
http://elektronikforumet.com/forum/view ... 71#p216271

Tackar! Skall läsas

bearing skrev:Är din generator enfas eller trefas?

En fas, fem små spolar men tyvärr har man kopplat ena sidan till jord så det blir lite meck för att likrikta.


Jag hittade en sida som reglering av höga strömmar: http://www.reuk.co.uk/High-Current-Volt ... lation.htm
Det kan ju vara nån mer än jag som är intresserad.

Tack för tipsen, jag ska klura lite mer.

psynoise skrev:Observera att strömmen ökar lavinartat genom en diod då en backriktad spänning över zenerspänningen (oftast definierad vid 5 mA) läggs på. Det vill säga att strömmen blir stor vid spänningar över 12 V. Kopplar du en zenerdiod direkt mot jord begränsas strömmen endast av diodens egna serieresistans.

Jo, jag uttryckte mig slarvigt kanske, jag räknade in ett effektmotstånd mellan dioden och jord. Jag råkar ha ett 20W liggandes.

psynoise skrev:En enklare parallellregulator (shunt) använder sig endast av en zenerdiod som referens. Zenerdioden kan då vara kopplad i serie med en resistor som begränsar strömmen. Själva strömmen som ska slutas mot jord för att begränsa utspänningen styrs då av en transistor.

Tack, jag hade helt glömt möjligheten att använda en zener som ref. och sköta regleringen av en transistor.

Sidan jag länkade till innehåller flera lösningar värda att kolla på.

Tack för svar

Observera att den aktiva shuntregulatorn som jag länkar till (och som psynoise syftar på) kortsluter generatorn helt när spänningen går över gränsen. Det är alltså bara spänningsfallet över den aktiva komponenten (nästan 0) multiplicerat med strömmen som genererar värme, så det blir mycket mindre värme än med zenerdiod. Anledningen till att man kan göra såhär, utan att generatorn brinner upp, är att magneterna i svänghjulet är så svaga att generatorn bara kan generera en begränsad ström.

Du behöver antagligen en stor konding efter regulatorn för att få jämn spänning till lamporna, annars kommer lamporna antagligen lysa svagare vid högre varvtal, eftersom regulatorn slår till tidigare och tidigare i halvperioden vid ökande varvtal.