Výkonový proměnný rezistor (tranzistor + potenciometr)

Ahoj,
snažím se udělat jednoduché zapojení potenciometru (případně trimru) a tranzistoru, díky čemuž mi vznikne výkonný proměnný rezistor, tzn. potenciometr, který je možné zatížit více, než klasický uhlíkový potenciometr, o kterém byla řeč v tématu „Zkušenosti s přetěžováním/chlazením uhlíkových potenciometrů“.

Udělal jsem jedno zapojení s bipolárním NPN tranzistorem (varianta 1) a jedno zapojení s unipolárním tranzistorem MOSFET s N kanálem (varianta 2). Je to tak správně prosím? Jaký tranzistor v pouzdru TO 220 by bylo vhodné koupit?

Díky všem členům tohoto fóra, jste skvělí :slight_smile:.
Jaroslav Janáček
tranzistor-posileni-potenciometru.jpg

V bipolarnom zapojeni mas prehodeny kolektor a emitor.
Odpor do bazy mas moc maly. Ak budes mat betu napr. 100, najmensi prud, ktory na tranzistore nastavis bude 12V/1kohm * 100 = 1,2A, čo zodpoveda cca 10R (vykon cca 14W).

Doporucoval som Ti pouzit unipoolarny tranzistor, lebo ten ma na rozdiel od bipolarneho jednu dobru vlastnost. Zvysovanim teploty sa zvysuje otvaracie napatie. Bipolaru sa zvysovanim teploty znizuje napatie BE pre ten isty prud. Bipolar ma preto tendenciu “uvarit sa”. Preto sa pre bipolar pouziva mostikove zapojenie pre stabilizaciu prudu cez C. Aby si tuto nevyhodnu vlastnost eliminoval, musel by si dat este aky taky odpor do E tranzistora. Zyysovanim prudu sa na nom bude zysovat ubytok a tym sa bude tranzistor “privierat”.
FET je v tom to lepsi. Preto sa aj daju FETY radit paralelne. Ten co je najhorucejsi sa privrie a prenecha vykon svojim susedom. Samozrejme, regulacia R bude iba v nejakom rozsahu Ug, tak si podla toho musis nastavit potenciometer a odpory naokolo.
N-FET zapojis tak, ze S das na GND, medzi S a G riadiace napatie a medzi GND a D das vystup zdroja, ktory chces zatazovat.

Z toho co si namaloval nie je jasne, kam chces posielat tych 12V.
AK chces testovat 24V zdroj, tak GND zdroja spoj s S 24V zdroja spoj s D a medzi S a G si prived cez potenciometer riadiace napatie z nejakeho ineho pomocneho zdroja. Zvysovanim napatia medzi S a G budes tranzistor otvarat a 24V testovany zdroj tak viac zatazovat.
V kazdom pripade, to co si nakreslil mi okrem toho, ze je to nejake divme, mi nejako postrada zmysel.

No a ako testovaciu zataz by som nepouzival BF245. Treba si v katalogu pozriet i maximalne prudy a maximalnu teplotnu zataz. Ak si vyrabas testovaciu zataz, tak pouzi tranzistor/y v puzdre TO220 a daj ich na poriadny chladic. Napriklad tych 14W vie bez prislusneho chladenia celkom slusne popalit.

BF245 je JFET a nie MOSFET. S JFETmi nemam skusenosti, ale pokial viem bude tam ejaky problem pri prepolovani , lebo prechod je robeny cez zaporne polarizovany NP prechod. MOSFET ma korektne izolovane hradlo. No moc o tom neviem, len viem ze to nie je to jedno ci JFET alebo MOSFET. Hlavne neviem, ako je to pri JFETe s tou tepotnou zavislostou, teda cisa daju JFETy radit paralelne. Budem rad, ak tu niekto na to odpovie, aspon sa nieco poducim.

Realizace proměnného odporu tranzistory není zas tak jednoduchá věc, jak se může na první pohled zdát. Naštěstí s předchozího vlákna víme, že proměnný odpor vůbec nepotřebuješ, protože tím chceč jen omezit výko ss motoru. Velice bys nám to usnadnil, kdybys dodal parametry, které to má mít.
Tranzistory se jednoduše řídí proud, tam lze snadno použít oba typy (bipolární i mosfet). Kdybys chtěl řídit napětí, je to jednodušší s bipolárním. Kdybys to chtěl pro jeden konkrétní typ motoru, stačí zjistit maximální proud a navrhnem to hned, charakteristika však nebude lineární. Jesli to má být použitelné pro víc typů s různými odběry nebo je lepší lineárnější charakteristika, je vhodnější řídit napětí avšak i tam budem potřebovat znát maximální odběr nejsilnějšího použitého motoru.
Nejjednodušší bude dát potenťák jako dělič a tranzistor na posílení výstupu.
Jaký proud tedy potřebuješ přenést do motoru?

Zapojení s JFETem nebude správně (stejně jako s npn), protože ten potřebuje na G záporné napětí proti S, takže by musel být nahoře a šipku mít orientovanou proti směru řídicího proudu. Každopádně běžněji dostupné a na větší výkony jsou mosfety.

Jinak, být učitelem (a odhlédnout od problému se šipkama a podobně), tak zapojení č. 1 ohodnotím známkou 4 a zapojení č. 2 známkou 5 s pohlavkem.
Zapojení č. 1 bude “nějak” fungovat, nicméně proud tranzistorem bude převelice záviset na proudovém zesílení tranzistoru, takže bude buď obtížné, nebo i nemožné nastavit požadovaný proud.
Zapojení č. 2 nebude regulovat vůbec.

Mnohokrát děkuji za tipy, jak se dostanu k domácímu počítači, tak schéma překreslím podle vašich instrukcí a samozřejmě i vyměním součástky (JFET jsem tam dal náhodou, vybíral jsem prostě nějaký FET).

Pokud vezmu v úvahu variantu 2 s unipolárním tranzistorem, tak konektor X3 bude připojen zdroj (+12V na X3-1 a zem na X3-2) a na konektoru X4 bude zátěž.

Vstup je 12V a dle vlastností zátěže nebude na tranzistoru nikdy více než 1W. Celá zapojení je pouze o tom, abych mohl použít klasické potenciometry na 0,125W a nemusel kupovat předražené drátové na 5W.

To je problém, o motorcích toho moc nevím a není na nich nic napsáno. Co vím je to, že motorky jedou na 12V a začínají se točit při 5V. Při 12V do nich teče maximální proud 0,25A.

O linearitu vůbec nejde. Pouze potřebuji regulaci motorku, abych mohl měnit rychlost jeho otáčení. Nejde o žádnou přesnost - rychlost otáčení budu řešit pouze vizuálně, tzn. budu kroutit potenciometrem tak dlouho, dokud se to nebude otáčet tak rychle, jak budu chtít.

Proud do motorků je, jak jsem již psal, 0,25A a tento proud nemůže být vyšší, protože motorky nejsou ničím mechanicky zatěžované. Bylo by možná fajn, kdybych mohl případně připojit na stejné zapojení dva motorky paralelně (tedy 0,5A), ale netrvám na tom.

Já vím, stydím se. O elektronice toho vím minimum, pouze jsem se teď snažil očíhnout různá zapojení, co jsem našel na webu a evidentně se mi to moc nepovedlo.

mne sa tvoj pristup paci, aspon sa aj nieco naucis. Vecsinou sa objavuju prispevky typu chcem schemu a chcem hned.
Neboj nejako to tu spolocne dokoncime aby to islo. Len tak dalej.

krytizovat je lahke, ale prilozit ruku k dielu, to je uz o inom… ze, Mr. Pytlik :smiley:

Kdybys to chtěl regulovat jen potenciometrem v bázi (nastavení proudu), bylo by to velice citlivé na jednom kraji dráhy a málo na druhém a nešlo by ubrat pod určitou mez. Zároveň by se hodně měnily otáčky při sebemenší změně zátěže. Je proto vhodnější to řídit děličem v bázi a nastavovat tak napětí. Jelikož zesílení běžných tranzistorů klesá ke 20ti, byl by potřeba poměrně tvrdý dělič a nesplňoval by oněch 0.125W. Při použití darlingtona už je to bez problému.
Drobná nevýhoda je, že na výstupu ani při nastavení potenciometru na maximální napětí nedostaneš více než 10.5-11V. Snad to nebude vadit. Jinak bysme to museli trochu přezapojit. Použitý tranzistor stojí asi 8,- :slight_smile:.
Schránka03.gif

Díky :slight_smile:. Vždy se snažím věci vymyslet sám a úplně nesnáším lidi, co píšou na fóra dotazy, protože je to rychlejší, než se párkrát zeptat pana Googla.

Já jsem se teď ptal pana Googla a zjistil jsem, že můj problém má mnoho společného s regulací ventilátorů v počítači. Díky tomu jsem našel pár dobrých a levných zapojení. Výhoda u těchto zapojení je lineární regulace, nevýhoda je, že regulace není do 12V, ale v obou případech je maximum něco přes 10V. To je bohužel pro mne nepřijatelné, takže to musím vymyslet jinak.
BD679-regulace.gif
LM317T-regulace.jpg

Velice ti děkuji piityy. O nízkém napětí jsem zrovna psal, když si odesílal příspěvek. 11V je málo, potřebuji jít do maxima, což je samozřejmě nemožné, takže bych to viděla aspoň na 11,8V

Tak už se rozhodni, jseš kluk nebo holka. :slight_smile:

Jsem kluk co vypil moc kafe a třepou se mu ruce na klávesnici :wink:

V tom případě můžeš zkusit jednoduchý zapojení s mosem jak navrhoval Martin. Bude to však mít ty nepříjemný vlastnosti ohledně změny zátěže - bude to zkrátka přibližně proudovej zdroj. Pokud by to byl problém, museli bysme navrhnout zpětnovazební zapojení nebo udělat spínanej obvod s 555 což by bylo asi nejjednodušší z hledistka stavby.

Tady je ten mosfet, kdyby to nebylo dostačující, tak se ozvi :wink: Tranzistor je těžce předimenzovanej, ale má odpor sepnutýho kanálu 0.018R, což při 0.25A dá saturační napětí 0.0045V :laughing:
Schránka01.gif

Mnohokrát ti děkuji piityy, zítra koupím v GM zmíněný tranzistor IRFZ44 a vyzkouším to. Chápu to správně, že hodnota potenciometru není kritická? Jinak řečeno, pokud místo 3k3 dám 5k, tak se nic nezmění, že ano?

Správně.

Možná tam raději dám 10k, ať šetřím elektrickou energii :slight_smile:. Pokud se zítra dostanu do GM, abych koupil IRFZ44, tak určitě poreferuji, jak to funguje. Ještě jednou díky piityy!

Můžeš si pak zkusit dát 2 motory paralelně a jeden rukou nepatrně přibrzdit. Uvidíš na tom právě tu nevhodnost proudového zdroje pro motory :slight_smile:. U napěťového zdroje by to na druhý motor nemělo vliv.

A co tak riadit otacky pomocou PWM? Nebude to mat necnosti prudoveho zdroja, i ked je to o nieco zlozitejsie. Ale asi to v tomto pripade za tu zlozitost nestoji. :slight_smile:

piityy: Rád vyzkouším :wink:

Martin: PWM by chtělo 555ku nebo tak něco a to znamená plošný spoj, tzn. složitost by šla rapidně nahoru. Navíc jsem slyšel, že PWM řízené motory mohou vydávat podivné zvuky, a to bych nechtěl.

podivne zvuky jsou zavisle na pouzite frekvenci PWM. Pokud experimentalne vyzkousis vice frekvenci urcite najdes tu u ktere nebude prakticky zadne piskani (maximalne pri nizke stride)