Вращающийся трансформатор для POV часов

[Феликс Алмазный]

Здравствуйте, заинтересовался темой часов с механической разверткой и решил попробовать собрать на ESP-01S и адресных светодиодах.
Потребление с постоянно горящими светодиодами 20мА, пиковое при старте 50мА.
При питании от блока всё работает как задумано, но после установки вращающегося трансформатора(без магнитопровода) под нагрузкой в виде МК напряжение сильно падает.
Первичка транса 140 витков проводом 0.065(посчитал по сопротивлению\длине, смотал с первички блока питания 220\5В) питается 12В ШИМ на ~70кГц(пробовал ~28кГц эффект тот же), сопротивление 86 Ом.
Вторичка тем же проводом 110 витков, сопротивление - 53 Ом. При малой нагрузке(светодиод 5мм) после диодного моста напряжение 9В, после стабилизатора стабильные 3.3 В.
Пришел к выводу что не хватает мощности транса, собственно вопрос, можно ли(если да, то как?) перемотать этим проводом(еще есть 0.3) так что бы хватало? Или может я-таки напортачил со схемой?

Изменено 5 ноября, 2020 пользователем Феликс Алмазный

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Lexter]

4 часа назад, Феликс Алмазный сказал:

сопротивление - 53 Ом.

Одного этого достаточно, чтобы по закону Ома даже при КЗ нельзя было снять больше 20 мА. Это не считая того, что в таком трансформаторе коэффициент связи между катушками значительно меньше единицы.

Увеличивайте диаметр провода, увеличивайте количество витков во вторичке. От больших потерь при такой конструкции трансформатора никуда не деться. Разница в напряжении на вторичной обмотке при ХХ и при нагрузке будет большой.

Если потребуется сильно увеличить коэффициент трансформации, и упрётесь в ограничение по превышению максимально-допустимого входного напряжения LM1117 (при ХХ), поставьте ей параллельно по входу стабилитрон.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Bobius]

4 часа назад, Феликс Алмазный сказал:

на ~70кГц

Диоды 1N4007 не пойдут

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Феликс Алмазный]

54 минуты назад, Lexter сказал:

Одного этого достаточно, чтобы по закону Ома даже при КЗ нельзя было снять больше 20 мА.

При 9В выходит же 170 мА.

 

57 минут назад, Lexter сказал:

Увеличивайте диаметр провода, увеличивайте количество витков во вторичке.

Уточните пожалуйста, увеличить диаметр провода только во вторичке или в обеих обмотках? Какой приблизительно ток должен быть на первичке?  

[Феликс Алмазный]

58 минут назад, Bobius сказал:

Диоды 1N4007 не пойдут

1N5819 подойдут? 

 

[Lexter]

8 часов назад, Феликс Алмазный сказал:

При 9В выходит же 170 мА.

Виноват, поделил в уме 12 на 53 и ноликом ошибся. Действительно, при ваших максимальных 50 мА на сопротивлении катушки упадёт всего 2,6 В. Значит, остальное падение - из-за малой связи между катушками. Рекомендации те же - увеличивать количество витков вторички.

Ну и более радикальный вариант - трансформатор с сердечником. Две половинки броневого сердечника с маленьким зазором, и характеристика трансформатора станет значительно более "жёсткой".

Изменено 6 ноября, 2020 пользователем Lexter

[BARS_]

14 часов назад, Феликс Алмазный сказал:

ESP-01S и адресных светодиодах.

14 часов назад, Феликс Алмазный сказал:

Потребление с постоянно горящими светодиодами 20мА, пиковое при старте 50мА.

Быть такого не может. У одной ESP потребление около 200мА плюс у каждого кристалла светодиода около 15мА. Итого минимум 400мА по 3,3В при условии того, что включен только один цвет. Если же зажечь все цвета, то ток будет в районе 700мА только для светодиодов. По 9В это будет в районе 150мА.

[Феликс Алмазный]

5 часов назад, BARS_ сказал:

Быть такого не может. У одной ESP потребление около 200мА плюс у каждого кристалла светодиода около 15мА. Итого минимум 400мА по 3,3В при условии того, что включен только один цвет. Если же зажечь все цвета, то ток будет в районе 700мА только для светодиодов. По 9В это будет в районе 150мА.

Меня тоже это удивляло, но по предыдущему опыту амперметр не врет. Потребление указано в режиме вебсервера с горящим на низкой яркости одним цветом на всех 16 светодиодах.

P.S. насколько я понял у esp8266 указывается максимальный ток потребления 215 мА, но на практике такое не обнаруживалось.

[BARS_]

8 минут назад, Феликс Алмазный сказал:

на практике такое не обнаруживалось.

Это пока уровень сигнала сети высокий.

 

8 минут назад, Феликс Алмазный сказал:

горящим на низкой яркости одним цветом на всех 16 светодиодах.

На практике яркость ведь не будет низкой.

[Феликс Алмазный]

Все ещё актуален вопрос по замене диодов 1N4007. Подойдут ли диоды Шоттки 1N5819 ?

 

Изменено 6 ноября, 2020 пользователем Феликс Алмазный

[BARS_]

Подойдут, но выигрыш будет мизерный. Лучше выкинуть линейный стабилизатор и поставить импульсный.

[Bobius]

@BARS_  кмк, на частоте 70кГц выигрыш от замены медленных диодов на быстрые, будет отнюдь не мизерный.

[Феликс Алмазный]

5 минут назад, Bobius сказал:

@BARS_  кмк, на частоте 70кГц выигрыш от замены медленных диодов на быстрые, будет отнюдь не мизерный.

Что думаете по поводу такой доработки? 

[Bobius]

@Феликс Алмазный Мне кажется, она какая-то мутная

[BARS_]

07.11.2020 в 20:30, Bobius сказал:

отнюдь не мизерный.

И насколько мА повысится ток? Тем более у 1N4007 время восстановления 2мкс. Что даст мизерные потери на 70КГц.

 

07.11.2020 в 20:40, Феликс Алмазный сказал:

доработки

Просто обрежет верхний предел напряжения, смысла почти никакого.

[Bobius]

3 часа назад, BARS_ сказал:

время восстановления 2мкс.

Встречал разные данные на этот параметр, от 0.5 до 30 мкс. Так что хз...

[BARS_]

9 минут назад, Bobius сказал:

Так что хз.

Достаточно открыть даташит. Одни производители указывают время восстановления, другие емкость перехода. И то и другое позволяет сделать вывод о работе на той или иной частоте. Причем емкость у всех производителей указана одна и та же.

[rw3dvh]

Делал я такие часы году в 07-08. Обмотка моталась проводом 0.63мм и защитный диод стоял КЕ какой-то. Всё отлично работало, если их сейчас найти, то и работают. Тогда эта конструкция называлась Propeller Clock.

Изменено 9 ноября, 2020 пользователем rw3dvh

[Феликс Алмазный]

Перемотал первичку и вторичку проводом 0.3 100\150 соответственно. Контроллер начал грузиться, но общий ток потребления около 1А и транзистор на ШИМ первички раскаляется секунд за 20.

 

[BARS_]

А что помешало взять данные из готовых схем?

Цитата

Первичная обмотка ВТ (вращающегося трансформатора) наматывается проводом 0.15мм 50 витков непосредственно на двигатель. Для надежности перед намоткой двигатель необходимо изолировать кусочком лакоткани или другим изоляционным материалом. Вторичная обмотка мотается на каркасе из радиокартона тем же проводом 60 витков и приклеивается непосредственно к плате.

 

[Lexter]

31 минуту назад, Феликс Алмазный сказал:

общий ток потребления около 1А

Ток холостого хода трансформатора никто не отменял. По-моему, вы про частоту ШИМ даже не упомянули, так что исследуйте сами, что надо делать: увеличивать индуктивность катушки или частоту поднимать.

[BARS_]

Кстати, а как выглядит сама конструкция ВТ?

[Феликс Алмазный]

16 минут назад, BARS_ сказал:

Кстати, а как выглядит сама конструкция ВТ?

Я и делаю по готовым схемам питание. Но темы по ним мертвы уже как года с 10-14.

Изменено 9 ноября, 2020 пользователем Феликс Алмазный

[BARS_]

Т.е. вторичка НАД первичкой?

[Феликс Алмазный]

3 минуты назад, BARS_ сказал:

Т.е. вторичка НАД первичкой?

Нет, вторичка внутри первички.

 

31 минуту назад, Lexter сказал:

Ток холостого хода трансформатора никто не отменял. По-моему, вы про частоту ШИМ даже не упомянули, так что исследуйте сами, что надо делать: увеличивать индуктивность катушки или частоту поднимать.

Как же, упоминал:

05.11.2020 в 19:00, Феликс Алмазный сказал:

 питается 12В ШИМ на ~70кГц(пробовал ~28кГц эффект тот же)

 

Изменено 9 ноября, 2020 пользователем Феликс Алмазный