Lage "trafo" til liten båtmotor.

[endrebjo]

Jeg har tenkt til å forberede båtsesongen litt, og har lyst til å prøve å få strøm i båten. Motoren min (Suzuki DT9.9/15) har uttak for strøm fra dynamoen (maks 80W), men ut derfra kommer 8-30V vekselspenning, så jeg må lage en liten boks med noen duppeditter i for å få brukt den til noe fornuftig.

 

Koblingsskjema i manualen:

 

Så har jeg mekket sammen et koblingsskjema på egen hånd som jeg tenker på å montere på et kretskort, eller i en boks med ledninger (begge løsningene vil uansett få god beskyttelse for fuktighet). Vil et kretskort tåle den mengden strøm det vil gå i denne kretsen på maks?

Eget koblingsskjema:

Vil denne løsningen i det hele tatt fungere?

 

Vil det bli litt over 12V over + og - nederst på tegningen når motoren gir 15-30V?

Hvor mye strøm kan jeg ta ut gjennom + og - nederst på tegningen hvis jeg ikke skal sprenge sikringene øverst i kretsen (2A)? Kan jeg ta ut 2A, mer eller mindre?

 

Spenningen ut fra motor varierer med turtallet. Betyr det at også frekvensen på vekselstrømmen også varierer? Har dette noe å si for likeretteren?

 

Bare spør hvis situasjonen er dårlig forklart.

Endret 23. januar 2006 av endrebjorsvik

[tuusjr]

Kan dessverre ikke hjelpe deg med dette her. Men dersom du ikke får svar fra noen andre, så kan du jo poste samme greia på www.hobbyelektronikk.no.

[jonnor]

Du må bruke baner av god størrelse når de skal takle flere Ampere. Bredden du må ha avhenger jo da såklart av tykkelsen på kobberet, men det er burde ikke være noe stort problem.

 

Du vil få rundt 13,4 V ut av den regulatoren ja. Det er omtrentlig passe til å lade en blyakkumulator ja, men du må ha rundt en 16 volt inn for å kunne opprettholde denne spenningen ved 2Ampere. En annen ting er at batteriet sannsynlighvis vil prøve å lade med mer enn det bør (ladestrøm bør ikke overgå 1/10 av kapasiteten) og du bør derfor ha en strømbegrenser innkoplet. Jeg tror også at jeg ville satt på en kondensator på utgangen, i størrelsesorden 100-3000uF.

 

Og en annen ting, du har koplet pluss og minus feil på likeretterbrua. Du må bytte om på utgangsledningene.

[endrebjo]

Du vil få rundt 13,4 V ut av den regulatoren ja. Det er omtrentlig passe til å lade en blyakkumulator ja, men du må ha rundt en 16 volt inn for å kunne opprettholde denne spenningen ved 2Ampere.

Så jeg kan ta ut 2A når jeg kjører 30V/2A inn i begynnelsen av kretsen? Det går ikke noe strøm tapt/tilbake gjennom spenningsregulatoren?

 

En annen ting er at batteriet sannsynlighvis vil prøve å lade med mer enn det bør (ladestrøm bør ikke overgå 1/10 av kapasiteten) og du bør derfor ha en strømbegrenser innkoplet. Jeg tror også at jeg ville satt på en kondensator på utgangen, i størrelsesorden 100-3000uF.

Å? Så et batteri kan trekke mer strøm enn det tåler altså? Vil en motstand på 10Ω styre strømmen til et fornuftig nivå (1,3A), eller finnes det mer avanserte duppeditter som kan gjøre jobben bedre?

 

Og en annen ting, du har koplet pluss og minus feil på likeretterbrua. Du må bytte om på utgangsledningene.

 

5489836[/snapback]

Ahh...tenkte ikke på det, men jeg ser det nå.

 

Jeg tenker på å bruke enten denne eller denne typen batterier. Er det noen fordeler eller ulemper ved noen av de?

 

Jeg ser her at type 2 har maks ladestrøm på 2,16A. Da trengs det vel ikke noen regulatorer av noen slag? Eller vil batteriet dra så mye strøm det får tak i at jeg kan risikere å komme over 2A ut fra motoren?

 

Og én til til: La oss si at jeg kobler ut batteriet og kobler et 12V musikkanlegg (som kan dra 40W) til motoren. Vil det dra 3,3A fra motoren (eller sprenge sikringene) om jeg ikke begrenser strømmen på noen måte?

[Behydro]

Du kan fortinne kobber banene, da tåler de vesentlig mer strøm

[jonnor]

Så jeg kan ta ut 2A når jeg kjører 30V/2A inn i begynnelsen av kretsen? Det går ikke noe strøm tapt/tilbake gjennom spenningsregulatoren?

Regulatoren er en såkalt serieregulator, og i en serie er strømmen lik, altså vil det ikke gå noe strøm tapt i regulatoren. Det vil nok gå en liten kontrollstrøm til jord, for å måle spenningen ut, men denne er i størrelsesorden mA, og kan i praksis sees bort ifra.

 

Å? Så et batteri kan trekke mer strøm enn det tåler altså? Vil en motstand på 10Ω styre strømmen til et fornuftig nivå (1,3A), eller finnes det mer avanserte duppeditter som kan gjøre jobben bedre?

Ett batteri har jo en egenspenning på rundt 12V. Alt over dette vil resultere i en ladestrøm, og det er ikke annet enn den interne motstanden som begrenser dette, derfor blir ladestrømmen fort veldig høy. Har noen batterier (vedlikeholdsfrie ala de i den første linken stående på pulten på skolen, så jeg kan skjekke hvor høy strømmen blir i praksis. Har forresten liten tro på å bruke en fast motstand, til å dempe strømmen, da denne må tåle utrolig mye i såfall. Men det skulle ikke være store problemet å konstruere en enkel justerbar strømbegrenser til ditt bruk.

 

Jeg tenker på å bruke enten denne eller denne typen batterier. Er det noen fordeler eller ulemper ved noen av de?

Vedlikeholdfrie-batterier (de første) er jo veldig greie å ha med å gjøre, da de, som navnet tilsier, ikke krever noe ettersyn. Men ulempen er jo at dersom du har ladet batteriene feil så har du ingen mulighet til å kunne fylle på syre, noe som kan sprite opp tilværelsen for uttørkede batterier. Jeg tror det er hipp som happ, egentlig.

 

Jeg ser her at type 2 har maks ladestrøm på 2,16A. Da trengs det vel ikke noen regulatorer av noen slag? Eller vil batteriet dra så mye strøm det får tak i at jeg kan risikere å komme over 2A ut fra motoren?

Som sagt tidligere, så er det ingenting som begrenser strømmen i gjennom batteriet, og jeg tror da at den fort kan bli for høy.

 

Og én til til: La oss si at jeg kobler ut batteriet og kobler et 12V musikkanlegg (som kan dra 40W) til motoren. Vil det dra 3,3A fra motoren (eller sprenge sikringene) om jeg ikke begrenser strømmen på noen måte?

5490735[/snapback]

Det vil nok trekke strøm der den klarer å trekke strøm fra, inkludert motoren da spenningen her er høyere enn på batteriet. Enda en grunn til å sette inn en strømbegrenser

[endrebjo]

Tusen takk!

 

Da gjenstår det bare å finne en strøm-begrenser. Noen som vet hva jeg er ute etter, og hvor man får tak i det?

 

Og hvor stor bør kondensatoren etter likeretteren være for at strømmen skal bli fin og jevn?

Endret 25. januar 2006 av endrebjorsvik

[jonnor]

1000uF per 1A er en grei tommelfingerregel på kondensatorer.

Når det gjelder strømbegrenser så holder jeg på å designe en slik, men Proteus fucket opp simuleringen, så jeg må teste det ut i virkeligheten før jeg kan si om det fungerer helt 100%. Bør rekke det i løpet av morgendagen eller fredag, men tør ikke garantere noe.

[endrebjo]

Jeg kom tilfeldigvis over denne saken da jeg søkte på google. Det ser ut som en fin løsning (eller finnes det enklere/bedre), men jeg forstår ikke helt hvordan fungerer.

 

Har noen lyst til å forklare (på en enkel måte) hvordan den fungerer?

[jonnor]

Ja, det er en kjempegrei løsning, som dekker ditt behov bra. (den jeg jobbet med var justerbar, men det trenger jo ikke du )

 

Effekttransistoren (den som ligger og spriker oppover) leder normalt strømmen gjennom fordi den får en spenning tilført på basen gjennom motstanden. Men dersom spenningsfallet over strømmåleresistoren kommer opp i rundt 0,6v vil transistoren lengst til høyre lede strømmen på basen til effektransistoren bort, og den vil dermed sperre mer for strømmen som går gjennom. Når strømmen da faller vil det resultere i at den leder bedre, stømmen øker. I løpet av noen få milisekunder har dette stabilisert seg rundt det du har bestemt med resistoren.

 

Resistoren skal være 0,6/maks strøm = 0,6V/2A = 0,3 ohm

Altså må resistoren ha en veldig lav verdi og den må tåle ihvertfall 1,2 watt (0,6V*2A = 1,2w)

[endrebjo]

OK. Jeg skjønner det sånn halvveis. Skal ta det med til pappa og se om han forstår det bedre enn meg (tror han er siv.ing. i automasjon).

Motstand og resistor er det samme, sant?

Dessuten ser det for meg ut som at det er et potensiometer nede til høyre på tegningen. Eller roter jeg med symbolene?

 

Det ser ut som at bitene begynner å falle på plass, og at dette faktisk kan gå riktige veien.

 

Tusen takk for all hjelpen!

[jonnor]

Resistor = motstand ja.

Ja, det er ett pot-meter på siden der. Dette er for å justere den opprettholdte spenningen. Det vil også fungere som en regulator som passer på at spenningsnivået blir holdt oppe.

Men en ting, du vil muligens få ett spenningsfall over enheten, og derfor kan det hende at du bør kompansere for dette. Det gjør du ved å sette inn ett par dioder til i 78S12 koplingen.

 

Men når jeg tenker over det, så skal jo 78S12 ha integrert strømbegrenser, så det er faktisk ikke sikkert at du trenger dette i det hele tatt. Og en annen ting er at du vil trenge veldig god kjøling for at den skal kunne klare 2A.

[endrebjo]

Men når jeg tenker over det, så skal jo 78S12 ha integrert strømbegrenser, så det er faktisk ikke sikkert at du trenger dette i det hele tatt.

Du sier noe der. Det har jeg faktisk ikke tenkt over, selv om jeg har sett tendenser til det i databladet.

 

Og en annen ting er at du vil trenge veldig god kjøling for at den skal kunne klare 2A.

5519495[/snapback]

Hvor varm vil en slik dings bli ved 2A da? 12V * 2A = 24W, eller 30V * 2A = 60W, på knappe 4 cm²? Synker muligheten for i gi ut masse strøm, jo varmere den blir (motstanden i ting pleier å øke med temperaturen)? Endret 29. januar 2006 av endrebjorsvik

[PTRN]

Det er en sak her som kan bli et problem - spesielt over tid

 

Generatoren leverer en effektivspenning på 30 volt. Når den blir likerettet med glattekondensator, vil den stige til 40,8 volt.

 

Når man skal likerette en vekselspenning, så tar man effektivverdien på vekselspenningen (som er 30 volt i dette tilfellet), og ganger dette med roten av 2 (ca. 1,4). Skal ikke gå nærmere inn på hvorfor det er sånn, men sånn er det bare.

Over likeretterbroen vil man få et spenningsfall på 0,6 volt per diode, altså 1,2 volt. Dermed blir regnestykket; 30x1,4-1,2 = 40.8v

 

Men nå kommer jeg til problemet - den spenningsregulatoren du har valgt , har en maksspenning på 35 volt inn. Forstår du problemet? Du må finne en annen spenningsregulator som tåler over 40 volt, eventuelt transformere spenningen ned fra 30 volt, men da begynner ting å bli mere komplisert enn det det må.

 

Dette er en sak som kan lage problemer over tid - de trenger ikke nødvendigvis å vise seg i det hele tatt, men det er alltid best å være føre-var med elektronikk.

 

Du kan lese spesifikasjonene til komponenten (L78S12) i et datablad på hjemmesiden til elfa;

http://www.elfa.se/pdf/73/730/07309560.pdf

[endrebjo]

Når man skal likerette en vekselspenning, så tar man effektivverdien på vekselspenningen (som er 30 volt i dette tilfellet), og ganger dette med roten av 2 (ca. 1,4). Skal ikke gå nærmere inn på hvorfor det er sånn, men sånn er det bare.

Over likeretterbroen vil man få et spenningsfall på 0,6 volt per diode, altså 1,2 volt. Dermed blir regnestykket; 30x1,4-1,2 = 40.8v

Er det fordi gjennomsnittsspenningen ut fra en vekselkilde skal være f.eks 30V, og at spenningen derfor må være over 30V på topp for å kompensere for perioden hvor spenningen er under 30V når den skifter retning?

 

Jeg får lete gjennom Clas Ohlson og Elfa og se om jeg finner noen andre regulatorer da.

Edit: Æsj. Jeg finner mange alternativer, men alle har enten maks 30 eller 35V innspenning.

Endret 30. januar 2006 av endrebjorsvik

[PTRN]

Er det fordi gjennomsnittsspenningen ut fra en vekselkilde skal være f.eks 30V, og at spenningen derfor må være over 30V på topp for å kompensere for perioden hvor spenningen er under 30V når den skifter retning?

 

 

Hvis jeg forstår deg rett, så; ja

[endrebjo]

Kan man finne ut den toppspenningen ved å bruke et oscilloskop?

[jonnor]

Spenningen er neppe noe problem.

1: 35V er en garantert spenning som alle komponentene skal klare, og jeg tipper at produsenten har lagt inn en feilmargin her på ihvertfall 10% for å kompensere for avvik i produksjon. En annen ting er at 24V versjonen faktisk tåler 40V inn, og jeg tror nok ikke det er mye som skiller disse.

2: 30V AC vil ikke bli så mye som 40,8V DC belastet med en strøm på over 1 Ampere. Ubelastet eller ved lav belastning og veldig stor kondensatorverdi så ville det Petteren sier være riktig, men her vil ikke kondensatoren klare å holde på spenningen. Den vil bli det kun i korte perdioder på toppen av hver "bølge". Kan hive opp en tegning som viser dette etterpå.

3: Du sier jo selv at motoren vil gi opp i mot 30V, det er dermed liten sannsynlighet for at regulatoren vil ta skade av dette.

 

Men titter du litt nederst i databladet vil du finne mange tips og hint om hvordan ett slikt problem kan løses, dersom det oppstår.

Jeg er mer bekymret over effektutviklingen jeg, da det er slik at den oppgitte makstrømmen på 2A er oppgitt ved 20 eller 25 grader, noe du vil slite ved å holde. Men også her finnes det ferdige kretser i databladet, en del av de har også strømbegrenserkrets ved ekstern motstand også.

 

Forresten: 30V AC (effektivverdi) betyr at det kan utrette like mye arbeid som 30V DC koplet over en rent resitiv last.

Når det gjelder effektomsetningen i regulatoren så vil denne være:

Uinn - Uut * I = omsatt effekt (W).

 

EDIT: Rota med taggene ><

Og ja, du kan se toppspenningen med et 'scop.

 

EDIT2: Her er bildet jeg lovte deg.

Beklager den blasse bildekvaliteten.

 

Beregningen er gjort ved 10Hz, kondensatorene vil virke bedre på høyere frekvens, men du kommer til å ha større strøm også, så dette er relativt representativt for ditt tilfelle tror jeg.

Endret 31. januar 2006 av NorthWave

[rozon]

Vi på en L78S24 er da vel 40VDC?

 

NorthWave, hva brukte du for å lage simuleringen?

Endret 31. januar 2006 av rozon

[endrebjo]

Spenningen er neppe noe problem.

1: 35V er en garantert spenning som alle komponentene skal klare, og jeg tipper at produsenten har lagt inn en feilmargin her på ihvertfall 10% for å kompensere for avvik i produksjon. En annen ting er at 24V versjonen faktisk tåler 40V inn, og jeg tror nok ikke det er mye som skiller disse.

2: 30V AC vil ikke bli så mye som 40,8V DC belastet med en strøm på over 1 Ampere. Ubelastet eller ved lav belastning og veldig stor kondensatorverdi så ville det Petteren sier være riktig, men her vil ikke kondensatoren klare å holde på spenningen.  Den vil bli det kun i korte perdioder på  toppen av hver "bølge". Kan hive opp en tegning som viser dette etterpå.

3: Du sier jo selv at motoren vil gi opp i mot 30V, det er dermed liten sannsynlighet for at regulatoren vil ta skade av dette.

Men hvis den får inn spenning godt opp mot maksgrensen, vil den vel bli ganske så varm. Eller er det bare strømmen som gjør den varm? Jeg tror jeg så noe om overspenningsvern i databladet. Vil den da kutte hvis spenningen blir for høy?

Jeg er mer bekymret over effektutviklingen jeg, da det er slik at den oppgitte makstrømmen på 2A er oppgitt ved 20 eller 25 grader, noe du vil slite ved å holde. Men også her finnes det ferdige kretser i databladet, en del av de har også strømbegrenserkrets ved ekstern motstand også.

Så jeg må holde den på 20-25°C for å få ut 2A?

Vil det ikke fungere å parallellkoble to stk. slik at hver blir belastet med 1A i stedet? Da selvfølgelig med en strømbegrenser i forkant.

 

EDIT2: Her er bildet jeg lovte deg.

Beklager den blasse bildekvaliteten.

5528397[/snapback]

Jeg har rotet litt selv i et elektroprogram, men jeg blir litt sjokkert når jeg ser hva oscilloskopet kommer ut med av verdier når jeg kjører kretsen i gang.