Multiwibrator astabilny do ozdoby świątecznej

[Treker (Damian Szymański)]

@Geralt do zasilania diod wystarczy. Jeśli chodzi o zwiększanie napięcia to miernik mierzy tzw. wartość skuteczną napięcia, a kondensator ładuje się do wartości maksymalnej sinusoidy. Wiem, że to nie brzmi zbyt jasno, ale specjalnie się nie rozpisuje, bo za jakiś czas będzie na blogu cały artykuł na ten temat. Tymczasowo więcej na ten temat znajdziesz np. tutaj: https://en.wikipedia.org/wiki/Alternating_current

[Geralt]

@Treker na końcu mostka poszczególne kondensatory dają napięcie odpowiednio: 1000 µF - 14,29V; 220µF - 14,32V; 100nF - 13,48V.

Gdybym potrzebował 13V lub 14V napięcia to mógłbym z kondensatora czerpać takie napięcia? Czy potrzebne są dodatkowe elementy (np. stabilizator)?

Spróbuję dołączyć kilka (na raz) kondensatorów na końcu mostka i będę mierzył napięcie.

[Treker (Damian Szymański)]

@Geralt lepiej nie rób takich eksperymentów "na ślepo". Pamiętaj, że kondensatory podczas ładowania mogą pobierać duży prąd - jeśli będzie ich zbyt dużo to możesz nawet przeciążyć Twój zasilacz. W praktyce np. przegrzejesz uzwojenia w transformatorze. Przy okazji polecam lekturę tego tekstu: https://forbot.pl/blog/transformator-budowa-zasada-dzialania-i-zastosowanie-id52093

[matsobdev]

Ten zasilacz, jeśli daje 9 VAC przy 800 mA, to też nie jest stabilizowany. Bez obciążenia pewnie będzie więcej, stabilizator nie zaszkodzi. Pomiar napięcia takiego zmiennego w sumie po wyprostowaniu to też nie jest trywialne zagadnienie - nie wiadomo co i jak miernik mierzy. Dalej są górki tylko w jednym kierunku. Kondensator jak napięcie zaczyna spadać, oddaje z siebie co pobrał, jak napięcie rosło. I ono dalej pulsuje, tylko inaczej wygląda przebieg tego napięcie i jest bliżej wartości maksymalnej napięcia samego wyprostowanego. "Mała" - relatywnie do charakterystyki układu, pojemność kondensatora nie wystarczy na długo i napięcie bardziej spada i to "średnie" mierzone przez miernik jest niższe. Tak samo prostownik samochodowy - miernik nie pokaże 12 V, czy tam innego napięcia ładowania - nawet 16 V przy kwasiaku z dodatkiem wapnia bodajże, przy odłączonym akumulatorze.

Edytowano Grudzień 13, 2022 przez matsobdev

[Geralt]

@matsobdev @Trekermiernik pokazuje różne napięcia zasilacza pod obciążeniem np. 8,72V. Gdybym chciał wstawić stabilizator na 9V to będzie problem, bo stabilizatory mają przeważnie dropout wynoszący 2V. Wcześniej pisałem, że gdy wstawię kondensator (nawet 100nF) na wyjściu mostka prostowniczego to mam napięcie 13,48V. Czy to napięcie jest użyteczne z tego kondensatora (czy kondensator to wytrzyma)? Czy można je stabilizatorem obniżyć do 9V? Czy napięciem z tego kondensatora zasilę mój układ diod LED (9V, około 12mA)? Czy można tak zrobić czy są inne rozwiązania?

Edytowano Grudzień 15, 2022 przez Geralt

[matsobdev]

Tylko jedna liczba opisuje cały przebieg napięcia, nie wiadomo, co to jest, jakiś RMS, czy jakiś inny sposób. Możesz śmiało dawać stabilizator.

[Treker (Damian Szymański)]

Możesz podłączyć stabilizator i zobacz co się wydarzy. To jest jednak świetny przykład miejsce, gdzie przydałaby się przetwornica DC/DC - wtedy mógłbyś uzyskać stabilne napięcie nawet jeśli zasilanie skakałoby w okolicy Twojego napięcia docelowego.

[Geralt]

@Treker czy można taką przetwornicę zrobić samemu?

[Geralt]

@matsobdev Twoje drugie zdanie zrozumiałem. Pierwsze - trochę mniej.

[matsobdev]

Chodzi o to, że rzeczywiste napięcie, dla przykładu tutaj wyprostowane i wygładzone kondensatorem, jego przebieg w funkcji czasu nie jest prostą poziomą, tylko w uproszczeniu górne części łuków wartości bezwzględnej sinusoidy trochę rozjechane w jednym kierunku.

Zdjęcie stąd. To będzie linia ciągła granatowa. Pozioma szara ciągła, to będzie to co podaje miernik. Wartość rzeczywista (granatowa) wokół niej oscyluje. Czy to będzie wartość średniokwadratowa (szara), czy jakaś inna, nie wiadomo. Zależy, jak miernik to przelicza. Tutaj też jest pułapka. Np. mierząc wyjście PWM z Arduino, na 50% otrzymasz w przybliżeniu połowę napięcia na zasilania, czy to 5, czy 3,3 V. A jeszcze inaczej, mierząc np. pobór prądu przez układ zasilany przetwornicą, która przy niskim obciążeniu pracuje w trybie PFM (dla większej sprawności w tym zakresie) można otrzymać wyniki odbiegające od rzeczywistości o wartość dużo większą niż niepewność pomiarowa. Szczególnie tyczy się to tańszych mierników. Słowo klucz/nazwa handlowa dla lepszych pomiarów w takim przypadku to "true rms".

Można zrobić samemu przetwornicę, ale się nie opłaca w większości przypadków. Za kilka, kilkanaście, kilkadziesiąt złotych można nabyć taką. Poszukaj w sklepach, Botland, Kamami, Msalamon i innych w dziale zasilania, przetwornice DC-DC, prądu stałego, step-up, step-down, boost, buck, boost-buck to już nabędziesz trochę rozeznania w temacie. Tutaj też taka przetwornica ma zakres między innymi napięcia wejściowego, np. 1,8 - 5,5 V więc podłączenie napięcia wyprostowanego bez kondensatora by ciągle ją wyłączało i włączało, choć tutaj obowiązkowy kondensator na wejściu by ratował sytuacje co nieco, choć duży wygładzający by i tak był wymagany.

Edytowano Grudzień 17, 2022 przez matsobdev

[Geralt]

Dnia 13.12.2022 o 13:40, matsobdev napisał:

Ten zasilacz, jeśli daje 9 VAC przy 800 mA, to też nie jest stabilizowany.

@matsobdevpo czym można poznać, że dany zasilacz nie jest stabilizowany? Czy jest jakaś ogólnie przyjęta metoda?

[matsobdev]

Tam jest pewnie tylko transformator, więc tyle ile on wyda, tyle będzie.

[Geralt]

@matsobdev @Treker

Czy taka przetwornica będzie odpowiednia? Czy 800mA mojego zasilacza to duży prąd wejściowy i będę musiał nakleić radiator?

Przetwornica SX1308 Step-UP 2-28V 2A Arduino

Napięcie wejściowe: 2-24V

Napięcie wyjściowe (regulowane) : 2-28V

Maks. prąd wyjściowy: 2A

Częstotliwość pracy :1.2MHz

Wydajność  : min. 95%

Temperatura pracy: -5° ~ +55°

Długość modułu : 23 mm

Szerokość modułu: 16,5 mm

Wysokość modułu : 13,5 mm

Napięcie wyjściowe regulowane - od napięcia wejściowego do 28V. Uwaga, ustaw najpierw napięcie wyjściowe zanim podłączysz przetwornicę do docelowego układu.

Maksymalny prąd wejściowy - około 2A. Dla wyższych napięć można uzyskać 3A chwilowego. 

Przetwornica ma zabezpieczenie przed przegrzaniem, ale przy dużych prądach wejściowych można zadbać o dobre chłodzenie, np. naklejając radiator od spodu płytki przez podkładkę silikonową, uważając na wystające pady żeby ich nie zewrzeć.

Edytowano Grudzień 21, 2022 przez Geralt

[matsobdev]

Ciężko teraz powiedzieć, niedługo zakupy i sam coś takiego lub podobnego nabędę, ale bym zaryzykował, że te 800 mA przy 9 V to bez radiatora sobie poradzi, tylko on jest step-up - podwyższający napięcie, to już powyżej tych ok 14 V. No i po drugie, on nie musi wytrzymać 800 mA, dużo-dużo mniej, tyle ile pobiera Twój układ. Te 800 to maks. nominalny. Swoją drogą ładuję telefon zasilaczem od dekodera z przylutowanym przewodem USB. Zasilacz 1.5 A, a na początku gdzieś dwa idą, podobnie ładując nim ogniwo Li-ion używając dwóch płytek z układem TP4056, choć nie jest to reguła, że takie przeciążenia wytrzyma każdy zasilacz, dla niektórych to nawet wartości znamionowe z tabliczki/naklejki są nieosiągalne. Ten układ - SX1308, szczególnie w wersji z gniazdem micro USB fajnie zagada z powszechnie spotykanymi "ładowarkami" (ładowarka jest w telefonie, coś na wzór wspomnianego TP4056, a ta kostka w ścianie to po prostu kolejny zasilacz, czasem mądrzejszy, czasem głupszy) do telefonów. Zawsze fajny układzik pod ręką dla różnego napięcia wyższego od 5 V. Tylko najpierw ustawić napięcie, potem podłączać! No chyba, żeby zasilać nim szeregowo podłączone diody z rezystorem na końcu. To od najniższego napięcia by można startować mierząc natężenie wpiętym szeregowo miernikiem i dobić to tych 20, czy iluś mA.

Edytowano Grudzień 21, 2022 przez matsobdev

[Geralt]

26 minut temu, matsobdev napisał:

tylko on jest step-up - podwyższający napięcie, to już powyżej tych ok 14 V.

Skąd wziąłeś tę wartość 14V?

Dnia 15.12.2022 o 17:32, Geralt napisał:

@matsobdev @Trekermiernik pokazuje różne napięcia zasilacza pod obciążeniem np. 8,72V.

Pisałem wcześniej, że napięcie zasilacza po obciążeniu moim układem wynosi np. 8,72V (co jakiś czas zmienia się).

Stąd pomysł, żeby to była przetwornica podwyższająca napięcie z np. 8,5V na 9V, bo 9V potrzebuję.

Jak na razie do zasilacza mam podłączony tylko mostek prostowniczy (bez żadnego kondensatora). Chcę to tak zostawić i następnie podłączyć tylko tę przetwornicę. Czy to będzie ok? @matsobdev @Treker

Edytowano Grudzień 21, 2022 przez Geralt