Vorschläge für Vorwiderstand am LM78-Regler

Ich versuche, eine magnetische Rührplatte zu reparieren (siehe http://staff.washington.edu/wbeaty/chem_stir.html ). Ich habe festgestellt, dass in einem Teil der Schaltung keine 12 V geliefert werden. Ich habe einen Teil der Schaltung unten gezeichnet:Teil des 12-V-Regelkreises

Der Brückengleichrichter gibt ~43 V aus (linker Teil der Schaltung). Die Zenerdiode ist wahrscheinlich eine BZX84-C33 , die 33 V hat und auf 300 mW ausgelegt ist (wie ich die Markierung WT6 lesen konnte ). Der Spannungsregler ist ein LM7812 mit einem ziemlichen Kühlkörper auf der Rückseite der Platine, der 500 mA bei 12 V Ausgang (Vo) mit einem maximalen Eingang von 35 V (Vi) liefern kann.

Das Problem ist, dass ich die geätzten Markierungen auf dem Vorwiderstand (R1) nicht mehr lesen kann, mit einem Multimeter gibt es derzeit 20 kOhm, was nicht zu passen scheint (es sieht ein bisschen verbrannt aus, könnte also ein Teil davon sein, warum die Schaltung ist funktioniert nicht, ich ersetze auch den Zener und den LM78).

Ich habe für R1 1,1 kOhm berechnet und wollte verstehen, ob das stimmt?

ICH M A X , Z e N e R D 1 = P M A X , Z e N e R D 1 v z = 0,30 [ W ] 33 [ v ] = 9.1 [ M A ]
R M ich N , R 1 = v S Ö u R C e − v z ICH M A X , Z e N e R D 1 = 43 [ v ] − 33 [ v ] 9.1 [ M A ] = 1.1 [ k Ω ]

edit1: Ich habe ein kommentiertes Foto der Vorder- und Rückseite der Platine hinzugefügt, das die Position von R1 zeigt, das ein 1206-Pakettyp zu sein scheint. Auf der Rückseite sieht man den 'Kühlkörper' des LM78 (der von einem anderen Spannungsregler geteilt wird). Die D1 und C2 sind abgelötet und ich habe C3 ersetzt.

Foto von Vorder- und Rückseite der Leiterplatte

Edit2: Aus den Antworten, die ich erkannt habe, habe ich die Zenerdiode falsch als Regler statt als Schutz vor Überspannung interpretiert.

Ich verstehe auch von @glen_geek, dass der R1 so gewählt werden muss, dass der Vin am LM78 > 14 V, aber auch niedriger als < 35 V (maximale Bewertung) ist. Und das hängt von der Last hinter dem LM78 ab. Also habe ich für verschiedene Ströme durch den LM78 bei einem Satz von gegebenem R1 (RSeries) von 20 bis 140 Ohm berechnet, was der Vin am LM78 wäre.

Graph von Vin gegen Strom bei verschiedenen R1-WertenIn Grün zeigt es die akzeptablen Grenzen 14<Vin<35 [V].

In Bezug auf die Last hinter dem LM78. Ich habe nicht alle Spuren verfolgt, aber es scheint 4 kleine ICs mit Strom zu versorgen und die Möglichkeit zu haben, einen externen Temperaturfühler mit Strom zu versorgen (aber ein 1-K-Ohm ist in Reihe geschaltet, also maximal 12 mA von diesem Teil).

Mit R1 = 1k kann Ihre Last nur etwa 28 mA vom Regler ziehen - wenn die Last mehr zieht, kann der Regler nicht regeln und die Ausgangsspannung fällt. Ein großer Kühlkörper deutet darauf hin, dass mehr Strom als 28 mA geliefert wird - wissen Sie, wie viel Strom am Ausgang benötigt wird? Variiert dieser Strom stark oder ist er ziemlich konstant?
Ich stimme zu - bei Ihrer Schaltungsinterpretation stimmt etwas nicht. Ich meine, nur maximal 9,1 mA in den Zener zu lassen, bedeutet, dass der Strom von den 12 Volt wie gesagt niedrig ist. Einen Kühlkörper am Regler zu haben macht daher keinen Sinn = Schaltplanfehler.
@glen_geek hat recht. Höchstwahrscheinlich ist der Zener nur dazu da, um zu verhindern, dass der 7812 aufgrund von Überspannung explodiert, wenn die Stromaufnahme zu irgendeinem Zeitpunkt nicht ausreicht, damit der Widerstand die Spannung am 7812-Eingang auf unter 35 V abfallen lässt. Um den Widerstand zu berechnen, sollten der tatsächliche minimale und maximale Strom in den Regler bekannt sein.
Wird definitiv die 37,6-VAC-Transformatorwicklung anstelle der 14,4-VAC-Wicklung verwendet? Das Foto auf der von Ihnen verlinkten Seite zeigt die Verwendung von 44 V an anderer Stelle auf der Leiterplatte, und die 16,8 VDC von der gleichgerichteten 14,4-VAC-Wicklung wären ideal, um einen 7812 zu versorgen.
Können Sie alle Teile der linearen Regelung der alten Schule durch einen billigen DC-DC-Buck ersetzen?
@ AndrewMorton verwendet nicht die 37,6 VAC, sondern die 44 DC. dandavis Ich habe tatsächlich an diesen hier gedacht
Ein grundlegendes Problem dabei ist, dass ein 7812 nur eine absolute Eingangsspannung von 35 V hat. Das ist der EINZIGE Grund für den 33-V-Zener. R1 wird in Kombination mit dem Zener benötigt, um die Spannung von 43 V auf ~ 33 V zu senken. Da der Zener nur für 300 mW ausgelegt ist, können Sie nur 0,3/33 Ampere hineinleiten, bevor er raucht! Das sind nur 9mA! Dadurch wird ein Wert für R1 festgelegt, der die Fähigkeit der Schaltung, Strom zu liefern, ernsthaft einschränkt. Es ist besser, R1 D1 zu eliminieren und einen Regler zu verwenden, der einen Eingang von 43 V toleriert. Die meisten Linearregler tolerieren nur maximal 40 V, aber der einstellbare TL783 ist ein Hochspannungsregler.

Antworten (2)

Ein Widerstand kann auf zwei sehr unterschiedliche Arten verwendet werden, um die Wärmebelastung auf einem dreipoligen Reglerchip zu reduzieren:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan


Die zweite Schaltung kann in Ihrer Anwendung nicht verwendet werden, da der Reglerchip eine maximale Eingangsspannung von 35 V hat und 44 V nicht verarbeiten kann.
Der erste Stromkreis kann nur verwendet werden , wenn die Last ziemlich konstant ist . Wenn die Last ein- und ausgeschaltet wird, kann diese Schaltung nicht verwendet werden, da im ausgeschalteten Zustand sehr wenig Strom fließt und die Eingangsspannung ansteigt, sodass die Zenerdiode den gesamten Strom aufnehmen muss und wahrscheinlich überhitzt. In den meisten Fällen ist der Zener nur enthalten, um den Regler während sehr kurzer stromloser Perioden zu schützen ... der Regler kann einer Eingangsüberspannung von mehr als 35 V nicht standhalten, nicht einmal für einen Moment.

Rseries reduziert die Wärmebelastung des 7812-Reglers durch Reduzierung der Eingangsspannung. Die Dropout- Spannung des 7812 beträgt 2 V, daher sollte der Eingang nicht niedriger als +14 V sein. In der oben gezeigten Beispielschaltung sollte Rseries bei einem konstant fließenden Laststrom von 0,4 A und einer konstanten Eingangsspannung von 44 V nicht höher als (44-14)/0,4 = 75 Ohm sein. In einer praktischen Anwendung sind weder die 44-V-Eingangsspannung noch Iload von 0,4 A genau konstant (44-V-Eingang hat beispielsweise eine Welligkeit von 50/60 Hz). Soweit diese beiden konstant sind, ist diese Schaltung sehr nützlich. Wo beide etwas variabel sind, muss Rload kleiner als 75 Ohm gemacht werden und der Regler wird heißer laufen.

Um den Wert Rseries zu wählen, müssen Sie wissen, wie viel Laststrom fließt und wie stark er variieren kann. Sie müssen Rseries mit maximalem Laststrom entwerfen, damit der Reglereingang über 14 V bleibt. Sie müssen auch wissen, wie viel 50/60-Hz-Welligkeit in der DC-Eingangsspannung vorhanden ist, damit Sie die minimale Spitzenspannung kennen. Wechselspannungsschwankungen sind ebenfalls beteiligt. Sie würden Rseries so wählen , dass die Eingangsspannung des Reglers zu keinem Zeitpunkt unter 14 V fällt und zu keinem Zeitpunkt über 33 V ansteigt (außer vielleicht für weniger als eine Millisekunde).

Wie hoch sollte die Nennleistung des Widerstands sein? Wenn ich eine durchschnittliche Last von 75% betrachte, beträgt der durch den Widerstand fließende Strom 0,375 A, sodass der Benutzer einen Widerstand von mindestens 10 W hinzufügen muss, was enorm ist. Ich denke, es wäre besser, wenn er zwei 33Ω-Widerstände in Reihe hinzufügt. was ist deine Meinung?
Das macht sehr viel Sinn @glen_geek. Ich habe ein Diagramm hinzugefügt, das die Beziehung zwischen Vin und dem Strom durch den 7812 bei verschiedenen R1/Rseries-Werten zeigt. Ich werde versuchen herauszufinden, wie hoch die maximale Last ist, die auf den 7812 gelegt wird. Außerdem habe ich festgestellt, dass der R1 (siehe Bild) eine Größe von 1206 hat. Und auf Digikey kann ich nur 1206 Widerstände (dh mit 50 Ohm) finden, die maximal 2,4 W betragen. Könnte dies unter der Annahme, dass die Ingenieure den höchsten Nennwiderstand genommen haben, bereits mit einem maximalen Strom von I = P / V = ​​2,4 / (44-33) = 0,22 A rechnen?
Ja, der Vorwiderstand muss wahrscheinlich Leistung abführen. Ich kann mir nicht vorstellen, dass ein 1206 cool genug bleibt. Ihr Belastungsliniendiagramm ist wirklich ausgezeichnet. Allerdings hast du es mit apex@fixed 44V gezeichnet. Dies wird aufgrund der Welligkeit am ungeregelten Gleichrichter/Filter variieren.

Die maximale Eingangsspannung am LM7812 beträgt 35 V, wir sollten aber sicherheitshalber mit etwa 75 % der maximalen Nennspannung arbeiten.

Sie benötigen 500 mA Strom, daher beträgt der Eingangsstrom gemäß der Regel des Linearreglers ebenfalls 500 mA, der ebenfalls von R1 fließt.

Wenn Sie einen 5-W-Widerstand verwenden, beträgt der maximale Spannungsabfall, den er verarbeiten kann, = 5 W / 0,5 A = 10 V

Ich würde Ihnen vorschlagen, für diese Anwendung einen Widerstand von 22 Ω, 5 W zu verwenden , auf diese Weise sieht der LM7812 24 V an seinem Eingang, was 68,5 % der maximalen Eingangsspannung entspricht.

Zener dient zum Schutz vor plötzlichem Spannungsanstieg über 33 V für kurze Zeit.

Sie haben vergessen, den Widerstand zu reduzieren. Bei der aktuellen Frage des OP wissen wir nicht, wie hoch der Laststrom ist, und Sie gehen auf die vollen 500 mA. Aber mit Ihren Zahlen verlieren Sie 5,5 W in einem 5-W-Widerstand. Das verkürzt die Widerstandslebensdauer erheblich. Derating um ca. 50 % bedeutet die Verwendung eines 10-W-Widerstands, eine Leistungsreduzierung um 33 % bedeutet einen 7,5-W-Widerstand.
@TonyM ja, du hast recht, aber ich glaube nicht, dass der Laststrom die ganze Zeit 500 mA betragen wird, und die Verwendung eines Metallschichtwiderstands ist mit Sicherheit in Ordnung. und wieder ist es nicht einfach, einen 10-W-Widerstand im örtlichen Geschäft zu finden.
Sicher, aber das ist eine Vermutung und nicht in Ihrer Antwort enthalten. Sie müssen es neu schreiben (nicht „Bearbeiten“ und neuer Text unten einfügen), damit es alles abdeckt. Zukünftige Leser können daraus lernen. Zuverlässigkeit ist genauso wichtig wie Funktion. Danke.
@TonyM ihr Leute seid unhöflich, ich verlasse diese Website. Ich bin nicht dein Sklave, dass ich alles tun werde, was du sagst. "Sie müssen es neu schreiben (nicht 'bearbeiten' und neuen Text unten einfügen), damit es alles abdeckt. Zukünftige Leser können daraus lernen." Was ist das für ein Satz.
@deepak gib nicht auf. Wenn du aufgibst, gewinnen sie. Diese Seite hat einige Regeln, und wie Sie erwarten können, versuchen die etablierten Benutzer, sie durchzusetzen - und wie ich selbst festgestellt habe, tun sie dies sehr streng, wenn die Regeln von einem Außenstehenden gebrochen werden, nicht von "einem von ihnen". . Betrachten Sie den Vorschlag, Ihre Antwort umzuformulieren, nicht als "Befehl". Bitte fügen Sie Ihrer Antwort einfach ein paar zusätzliche Wörter hinzu, die diese Frage des Strombedarfs des Widerstands erläutern. Bleiben Sie bitte: Diese Seite braucht mehr Beiträge von Leuten mit theoretischem UND praktischem Wissen, wie es scheint, dass Sie es sind.
Es tut mir leid, dass Sie es so und überrascht aufgenommen haben, denn ich bin nicht unhöflich, noch bin ich „Ihr Leute“, nur ich. Aber es ist keine Verschwörung, keine Kampagne, es ist sicherlich kein Club privilegierter Mitglieder (was auch immer manche seltsamerweise denken mögen) – es ist nur Ingenieurskunst. Es ist eine Q&A-Site, kein Diskussionsforum, daher beziehen sich Benutzer auf diese Informationen, um daraus zu lernen. Ich fürchte, Ihre eigene Mathematik ist hier klar und Ihre Antwort empfiehlt die Verwendung eines unterschätzten Teils. Das ist nur eine Rechnung, kaum eine persönliche Beleidigung. Warum nicht einfach reparieren und verbessern oder erklären, warum Sie denken, dass es so in Ordnung ist? Deshalb sind wir schließlich in die Technik gegangen.
@TonyM Sie sehen: Am selben Tag hat der neue Benutzer - und Außenseiter - Deepak zwei Kommentare mit viel Strenge erhalten. Einer von ihnen schimpfte mit ihm, weil er zwei banale, alltägliche Fotos hochgeladen hatte, die zeigen, wie man ein Kaptonband zum Entlöten verwendet. Auf der anderen Seite wurde die Notwendigkeit, seine Antwort neu zu formulieren, so ausgedrückt, dass sie freundlicher hätte sein können. Und, um das Ganze noch schlimmer zu machen, da war das (...) gleich oben mit diesem Mambojambo als "Ich habe keine Ahnung, was für ein Satz das ist" ... Weiß dieser Typ nicht, was ein Tippfehler ist? Diese Seite ist wirklich aggressiv gegenüber Neulingen.
@mguima - Sie sagten: " Einer von ihnen hat ihn gescholten, weil er zwei banale, alltägliche Fotos hochgeladen hat, die zeigen, wie man ein Kaptonband zum Entlöten verwendet ". Wie Sie wissen, war ich das. Aber zu keinem Zeitpunkt war es eine „Schelte“. Es begann als höfliche Bitte, diese Site-Regel zum Hinzufügen einer Referenz zu befolgen, wenn von woanders kopiertes Material in eine Antwort aufgenommen wird. Ich bemühe mich sehr , "neulingsfreundlich" zu sein, aber gleichzeitig ist diese Seite kein Forum und hat ihre eigenen Regeln. Ich wurde erst fester, als Deepak sagte, dass die Regel „egal“ sei.
Vorschläge für Vorwiderstand am LM78-Regler
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v