Diseño del regulador de pases de la serie High Power

Sus preocupaciones sobre el poder están bien fundamentadas, pero hay otros problemas que debe abordar primero.

La más obvia es la cuestión de la capacitancia, pero es más complicada de lo que podría pensar (tal vez no, ya que no ha mostrado su diseño propuesto). Olin Lathrop ha argumentado que minimizará la potencia al poner su capacidad principal en la salida en lugar de la entrada. Esto es cierto, pero hay un problema: casi siempre lo hay. Supongamos que haces algo como

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El problema se produce cuando el voltaje de entrada se pone a cero. Luego, la tensión del zener se reducirá a cero (más o menos) mediante la unión del colector de la base, y esto colocará alrededor de 90 voltios a través de la unión de la base del emisor, destruyéndolo. Si bien es cierto que el puente resistirá el flujo de corriente principal hacia el puente, el problema de las corrientes de fuga debe ser abordado.

Poner el condensador a través de la entrada evitará esto y reducirá en gran medida la ondulación de la salida. Como se ha señalado, le proporcionará poder para disipar la acidez estomacal.

En cuanto a sus preguntas específicas, la potencia del transistor generalmente se da como promedio en lugar de instantánea, aunque una escala de tiempo de varios segundos puede contar como más cercana al promedio. También debe observar detenidamente la clasificación de disipación y notar que está especificada para una temperatura de caja (en lugar de de unión) de 25 ° C, y esto probablemente no sea realista en su caso.

Personalmente, no quisiera depender de un solo transistor en esta aplicación, sino de dos o más en paralelo. Complica el diseño, pero reduce en gran medida el dolor de la gestión térmica y evita los puntos calientes.

Antes de continuar, calcule cuánta potencia necesita disipar el transistor. La respuesta probablemente te dirá que encuentres un mejor diseño. En este caso, la eficiencia no se trata tanto de desperdiciar energía, sino de tener que lidiar con el calor de la energía desperdiciada. Puede comprar muchos componentes electrónicos por el costo de tener que eliminar 100 W de calor de un transistor.

Incluso con su propuesta existente, coloque la tapa después del elemento de paso, no antes de él. De esa manera, no siempre se comienza con el peor voltaje de entrada absoluto. El promedio será menor. Con la tapa inmediatamente después del rectificador, siempre está bajando 170 V a 90 V con un regulador lineal. ¡Incluso a la corriente constante de 1 A que 80 W, y 250 W durante unos segundos al final!

Si desea algo simple, busque un transformador que descargue el voltaje de CA entrante para que pueda obtener el voltaje deseado del puente de onda completa seguido de una gran capitalización. Experimenta con una variedad para ver lo que necesitas. Incluso solo comprar un variac y dedicarlo a este propósito será más barato que mantener un transistor que disipa más de 100 W de volarse. Es posible que pueda encontrar un viejo autotransformador excedente con suficientes toques fijos para que uno de ellos obtenga lo que desea.

Acabo de marcar, y puede obtener un nuevo variac de 320 VA por $ 65. Probablemente sea más barato y ciertamente más fácil que un proyecto de enfriamiento y hundimiento masivo.

Una vez más, necesitas un mejor diseño, no una respuesta mágica sobre cómo hacer que tu esquema actual funcione.

Añadido

Ahora dice que tiene un volumen limitado de 10 "x 5" x 3 ". En ese caso, no puede usar su esquema original. No es suficiente espacio para deshacerse del gran calor que produciría cuando aún está manteniendo los componentes lo suficientemente frescos como para no freírlos.

Un transformador capaz de reducir el voltaje para que pueda rectificarlo y utilizarlo directamente no requiere más volumen del que tiene. Sin embargo, es poco probable encontrar uno listo para usar que se ajuste a su geometría.

Lo que necesita es una fuente de alimentación de conmutación adecuada. Si el factor de potencia no es una preocupación, entonces simplemente rectifique la CA en onda completa como lo pretendía antes. Sin embargo, ahora PWM que para conducir el motor. Hacer esto a 170 V y 300 W no es un proyecto para principiantes, pero ciertamente se puede hacer. Cabría en su espacio con espacio de sobra.

  

dado que la carga es un motor, no se requiere mucha regulación y se tolera bastante rizo.

Como no especifica la cantidad de rizado es "bastante rizo", asumo que el 100% de rizado está dentro de sus especificaciones. Además, va a ser barato. Esta solución costará $ 2.

• 110VAC tiene picos a 155V.
• Rectifique 110VAC con un puente de diodo. Obtiene una onda sinusoidal rectificada con picos de 155 V (descuidando las caídas de diodos).
• Esto tiene un valor de CC promedio de 99 voltios.
• lo suficientemente cerca. Conecte el motor de CC a la salida del rectificador. Hecho.

Para tu información, tengo un destornillador eléctrico Skil Energy que funciona exactamente como este. Raw AC, rectificador, PWM, motor DC. Esto es excelente, ya que el PWM en un motor de CC proporciona un mejor control del par (a través del disparador) que un atenuador de triac tonto. El resultado es una herramienta que es liviana, no se queda sin baterías, funciona muy bien, tiene un par de torsión masivo y es muy fácil de controlar.

A los tornillos no les importa que el torque del motor se corte a 100Hz. Tal vez su carga lo haga, pero ... no lo especificó;)

Ahora, si quieres algo más inteligente, aquí vamos:

• rectificador
• gorras
• PWM
• motor

Las tapas deben ser lo suficientemente grandes para que la tensión no caiga por debajo de 90 V cuando la carga es máxima. El PWM se puede implementar utilizando un controlador especializado o un comparador en modo histerético auto-oscilante. La idea es crear un voltaje promedio de 90 V en el motor cortando la CA rectificada y suavizada. Esto será pequeño, ligero, barato y no se disipará mucho.