Bobinas de transformador en serie, cambiando a 12 / 24V. EMF matando a mi circuito?

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Estoy haciendo un poco de PSU lineal para mi laboratorio. Basado en el buen ol 'LM338K. Frié una noche antes y todavía estoy tratando de averiguar por qué. Creo que podría ser EMF de mi transformador.

Tengo un transformador, un toroidal de 220V a 12V 200W. Noté que se construyó como dos bobinas en paralelo, así que pensé que podría conectar las bobinas en serie para que fuera de 24V 100W. De hecho, esto parece funcionar (cuando están en la fase correcta, por supuesto).

Ahora, para reducir la disipación en el LM338K, decidí agregar un pequeño relé y conectarlo de esta manera (llamemos al punto donde las dos bobinas están unidas entre sí con el "toque central").

  • Pata del transformador "derecha": Diodo Puente ~ entrada.
  • Relé de contacto común: diodo puente ~ entrada.
  • pata transformadora "izquierda": Relé NO.
  • "Toque central": Relé NC.

Esto permite que mi PSU se inicie en 12VAC - > diodo puente + capacitor - > LM338K (Agregué todos los componentes externos sugeridos, especialmente los diodos de descarga de Vout a Vin).

Para controlar el relé, tengo un PIC (que también sirve como voltímetro y medidor de corriente). Programé el PIC para que cuando la salida supere los 9 V, cambie a los 24 V completos. Cuando está por debajo de 8V, vuelve a la bobina de 12V.

Para recapitular: aquí está el esquema de la parte correspondiente.

Ahora,estabaprobandoestoanoche.Algorarosucedió.Marcémibotea12V,escuchéelclicdelreléytuveefectivamente12VDCenlasalida.Cuandolocarguéconunaresistenciade120R,todoestababien.Luegoutilicéunalámparade12V50W.Ledi6V.Estabafuncionandobien,reguladoexcelente.Entoncescomencéamarcarelvoltajehasta12Vycomenzóahacercliccomoloco(supongoquelahistéresisenmiprogramafuedemasiadorápida),cambió12/24unascuantasvecesyluegolasalidadevoltajefuea0.3V.Rápidamenteapagotodo.Descargólastapasde2x4700uFenlasalidadelpuentedediodoylasvolvióaencender.Estabafuncionandodenuevo.Entoncesnotéqueelvoltajeestabaunpocoapagadoyolíaa"calor": ¡era el potenciómetro que brillaba por dentro! La salida de tensión fue = vin. Mi LM338K estaba muerto (esto no es un falso 338K ya que la autopsia reveló que el componente es genuino: me quité la tapa y tenía un disipador de calor de cobre adecuado y varios cables de enlace para pines de alta corriente).

Estoy pensando que no hice nada malo con esto. Toda la corriente y los voltajes estaban dentro de las especificaciones del regulador. El 338 tiene suficientes protecciones (la fuente de alimentación de 30 años de mi papá se ha visto peor y el 338 nunca se quemó. Solo en ese momento cuando accidentalmente golpeó el B + ..60V de un televisor).

Lo único que puedo pensar que salió mal es que, cuando se cambia la bobina, tengo un circuito abierto en el transformador durante unos pocos milisegundos. Entonces la otra bobina se conecta. Pienso que lo que podría haber ocurrido es que la EMF de la conmutación de la bobina hace que aparezca un pico de voltaje muy alto en el 338 y lo fríe.

¿Esto tiene sentido? Si EMF podría ser el problema, ¿cómo podría resolver esto? Supongo que una red de protección debería hacer el trabajo, pero no estoy seguro de dónde. En mi esquema, si una red de amortiguamiento va entre:  - A y C?  - A-B y B-C  - AB, BC y AC?

También: ¿cómo calcularía el valor para una red RC de este tipo? Las especificaciones de relé 10mS "Tiempo de operación" y 5mS "Tiempo de liberación".

    
pregunta hjf

2 respuestas

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La conmutación de un inductor puede hacer que funcione como un convertidor elevador y, por lo tanto, generar un voltaje más alto.

Una forma de asegurarse de que la tensión de entrada al convertidor LM338 no sea más alta que la permitida, es conectar un diodo de TVS de alto vataje (entre 600 W y 5 kW) con una tensión máxima de sujeción adecuada contra la tensión de entrada y suelo.

Además, si está conectando el voltaje de salida medido / real, entonces puede entrar en oscilación. Sería más seguro encender el voltaje de salida "deseado" y dejar que el regulador se asegure de que llegue allí. Tal vez podría alimentar la tensión de polarización del regulador ADJ a su microcontrolador con un divisor resistivo para lograr esto. O simplemente puede usar un comparador con un punto de disparo preestablecido para activar / desactivar el relé.

    
respondido por el Jon Watte
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Su sistema osciló definitivamente, debido al punto de muestreo incorrecto y al tiempo de conmutación incorrecto. Así que en cada ciclo la carga inicial del condensador es bastante grande. Lo que probablemente has hecho es conducir el regulador a sobrecorriente como si estuviera siendo encendido 100 veces / seg (en el caso de 50Hz).

Utilice un devanado de transformador independiente para alimentar el relé y el circuito comparador (con histéresis fuera de curso)

EDIT

Puedesusarestecomparadorparamonitorearlasalidadepsu,peronomezclarlasbases.UtiliceunapotenciaseparadaparaOpamp.Cambieaalrededorde10Vporque9Vy12Vseusanampliamenteynoesprobablequecambieaestosniveles.ConsultelahojadedatosdelMCP6541paraobtenerayudaconloscálculossideseacambiarlatensióndedisparo.

    
respondido por el GR Tech

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