Inverter per neon, qualche info

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robo67
view post Posted on 10/4/2008, 22:34




CITAZIONE
Per chi dovesse servire, dopo alcune prove ho scelto una resistenza di base di 470 ohm, ottengo così più corrente in uscita dal trasformatore, senza però avere alcun riscaldamento del finale

Il finale é più facile che si riscaldi se la resistenza di base é troppo alta piuttosto che bassa.
Considerando ad esempio che sul collettore del transistor debba scorrere una corrente di 2A sulla base occorre far circolare una corrente pari a: Ib=Ic/hfe minimo
che, nel caso del C5027 sarebbe pari a: Ib=2/40=0,05A=50mA
Per calcolare la resistenza R1 occorre usare la formula: (Vpin3diIC1-VbU$1)/Ib -> (12V-0,6V)/0,05=228ohm
Tu stai usando una resistenza da 470 ohm eppure tutto funziona ugualmente perché evidentemente l'hfe del transistor é circa 80 (quindi vicino al limite superiore indicato dal costruttore).
Se tu avessi una corrente di base insufficiente la corrente di collettore sarebbe inferiore ai 2A desiderati per pilotare correttamente il trasformatore.In questo caso il transistor lavorerebbe fra la condizione di spento (quando il 555 fornisce sull'uscita uno 0) e la zona lineare (quando il 555 fornisce invece un 1).
La zona lineare é quella parte delle caratteristiche di uscita in cui il transistor lavora con un hfe (quasi) costante e fornisce quindi una proporzionalità fra Ib e Ic.
La zona lineare é però caratterizzata dal fatto di far lavorare il transistor con una tensione Vce (collettore/emettitore) anche di molto superiore a quella di saturazione (che é dell'ordine di 0,1-0,2V).
In saturazione il transistor dissiperebbe una potenza pari a: Ic * Vce =2 * 0,2=0,4W
In zona lineare si potrebbe avere una Ic di solo 1A, ma la Vce diventerebbe dell'ordine di qualche volt (es.2V) quindi la potenza dissipata sarebbe pari a: 1 * 2=2W ovvero una potenza decisametne superiore alla condizione di saturazione.
Se non si sa qual'é l'esatta corrente assorbita dal primario del trasformatore si può collegare l'oscilloscopio fra collettore ed emettitore del transistor e abbassare R1 fino a quando non si ottiene una tensione prossima a quella di saturazione dichiarata dal costruttore.
 
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gyppe
view post Posted on 10/4/2008, 23:09




Caspita! :) Ma guarda quante cose si possono tirare fuori da un circuitino così semplice!
Io sono decisamente indietro :D

Mi sono segnato tutto, davvero molto utile. Ora vado subito a provare una resistenza da 220 e vediamo che succede.
 
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gyppe
view post Posted on 11/4/2008, 00:04




Si, funge bene anche con la resistenza così bassa, infondo la matematica ha sempre ragione.

Però ho osservato un'effetto strano. Ho provato a mettere un diodo in parallelo all'avvolgimento del primario, come si fa per i relè. Ma il circuito smette di funzionare, o meglio eroga pochissima tensione che non riesce ad accendere neanche un neon.
Infatti mi pareva strano che un trasformatore con un primario così piccolo riuscisse ad erogare 5-6000V necessari all'accensione di un neon.
Penso che i picchi di tensione che si formano quando il transistor va in interdizione, non trovando altro sfogo, vanno ad alimentare l'avvolgimento, e visto che di solito questi picchi sono piuttosto alti, si trasferiscono al secondario con un livello molto alto, sufficiente ad accendere il neon.
Che ne dici? A me sembra realistico.
Questo è provato anche dal fatto che avvicinando un dito al collettore del transistor, si vedono delle scintille, chiaramente di bassissima potenza visto che non riesco neanche a percepirle (con i piedi sollevati da terra e su un sedia di legno però), ma sono chiaramente scintille di alta tensione.
Avrò mica scoperto una nuova soluzione circuitale? Un nuovo meg? :D

 
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gyppe
view post Posted on 11/4/2008, 00:34




ih ih, assurdo! Succede davvero così!!!
Sul collettore son presenti dei picchi di oltre 80V, che prima non avevo visto interamente, che naturalmente scompaiono inserendo il diodo, il transistor assorbe molto di più, e in uscita ho solo circa 50V.

Il trasformatore usato ha un primario da 220V e un secondario da 9V, quindi un rapporto di 1:24 usato al contrario.
Con 80V in ingresso rittroviamo in uscita circa 2000V, sufficienti ad accendere i neon :D

Il brevetto è mio!

Lo chiamerò survulgyppe :D


Ora vado a letto che è meglio :)


 
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gyppe
view post Posted on 11/4/2008, 18:08




Ma allora, è una novità o no?
Nessuno si esprime? :)
 
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robo67
view post Posted on 11/4/2008, 22:03




Beh, ad essere sincero non ho capito quale sarebbe la novità.
Tutto il funzionamento del circuito si riassume come segue:
1)Quando il transistor é on la corrente che circola nel primario del trasformatore genera un campo magnetico dipendente dal valore della corrente e dall'induttanza del primario
2)Quando il transistor passa in off l'energia magnetica immagazzinata nel primario del trasformatore si ritrasforma in energia elettrica; la tensione generata ai capi dell'avvolgimento ha polarità opposta a quella della corrente elettrica che l'ha generato
3)La tensione generata può avere anche un valore alto, dipendente dall'induttanza e dall'energia magnetica immagazzinata nel circuito (magnetico) del trasformatore. Nel tuo caso hai misurato un valore di 80V (immagino picco-picco).
4)Mettendo un diodo in antiparallelo al primario del trasformatore si cortocircuita la tensione inversa che si crea ai capi dell'avvolgimento. Se hai utilizzato un diodo generico (es. un 1N400x), non particolarmetne veloce, questo corto-circuito della tensione inversa avviene con un certo ritardo, richiesto dal diodo per entrare in conduzione, pertanto la tensione che misuri raggiunge i 50V invece di attestarsi su 12V o meno. Se usassi un diodo fast (es. BYWxxx) ti accorgeresti della differenza: la tensione inversa sarebbe invisibile o appena percettibile.

Quindi mi dispiace per te: hai fatto un buon esperimento ma non hai rivoluzionato l'elettronica :lol: :lol:
 
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gyppe
view post Posted on 11/4/2008, 22:35




Beh mica volevo rivoluzionare l'elettronica :D ih ih

Però hai decifrato male il mio geroglifico, i 50V quando inserisco il diodo (4148 fast) li trovo in uscita dal trasformatore, contro qualche migliaia che si hanno senza.
Quindi è proprio l'extra tensione che riesce a far funzionare il tutto.

Quello che mi ha particolarmente sorpreso, è che da un errore, e dall'aver usato un transistor che per fortuna resiste a questa tortura, è saltato fuori un circuito funzionante. :D




 
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triac60
view post Posted on 12/4/2008, 13:15




Ciao a tutti e complimenti per il forum, è fantastico anche se poco frequentato.

x gyppe
Un diodo di protezione lo metterei anche sull'alimentazione del 555
Per quanto riguarda la configurazione del 555 come astabile non è quella classica.
Di solito il pin 7 è collegato al positivo con una resistenza, e il trimmer non è sul pin 3 ma sul pin 7
Inoltre sul pin 5 va messo un condensatore collegato a massa per ottenere più stabilità
Se non ricordo male la massima corrente di uscita del 555 si aggira intorno a 500mA, più che sufficenti per pilotare un transistor di media potenza.
Andrebbe calcolata bene la resistenza di base del TR in modo da mandarlo in conduzione decisa ma senza esagerare, altrimenti parte la giunzione base emettitore.

 
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gyppe
view post Posted on 12/4/2008, 13:51




Ciao triac, benvenuto.

Si lo so la configurazione non è classica, ma ho rintracciato lo schema sull'hand book di nuova elettronica, ed è indicato come affidabile.
La corrente del 555 arriva purtroppo a 100mA ma comunque bastano e avanzano.
Il condensatore sul pin 5, ho scoperto da poco che sarebbe meglio mettercelo, ma visto che non l'ho mai usato, e ho cercato di usare meno componenti possibile, l'ho eliminato anche qui, tanto la stabilità non è certo necessaria :)
Il diodo, già, credo sarebbe stato utile sull'alimentazione, e anzi, io pensavo di metterne un'altro anche in serie con il collettore, in modo da impedire all'extra tensione di andare a sbattere sul collettore, ma devo provarlo.

Non sembra strano neanche a te, l'uscita di alta tensione da un normale trasformatore con secondario da 220v? :D
 
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triac60
view post Posted on 12/4/2008, 16:43




Circa una quindicina di anni fà ho fatto un circuito identico, anche se per altro scopo (stavo studiando un sistema per muovere i muscoli delle gambe dei disabili in modo sincronizzato, dopo molti anni ho visto che qualcuno ci è riuscito, io all'epoca sono stato preso per pazzo).
Comunque dal trasformatore da 5/6W 220/12V a determinate frequenze sono riuscito a misurare circa 1500V.
A 50Hz la cosa non succede, ma andando su in frequenza credo che sia normale, anche se non ricordo per quale motivo.
Ciao
 
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gyppe
view post Posted on 12/4/2008, 17:47




Davvero un bel esperimento quello di muovere i muscoli, complimenti.


Ho osservato lo stesso effetto anche io con il trasformatore, più aumenta la frequenza, e più i neon si illuminano, putroppo non riesco a misurare una tensione così alta, quindi vado per via empirica.
Però il picco sul primario ora che ci penso, resta più o meno stabile, quindi magari c'è qualche altro effetto sotto. Mah.
Comunque basta ora, sto dedicando troppo tempo a sto cosetto :D
 
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robo67
view post Posted on 12/4/2008, 18:48




Ciao Triac, un benvenuto anche da parte mia.
Che ne diresti di presentari nell'apposita sezione? Non c'interessa curiosare nella vita degli altri, ma conoscere gli interessi degli interlocutori e qualche altra informazione generica aiuta a conoscersi meglio e ad interagire più facilmente, cosa importante in un forum come questo dove si é in pochi e ci si conosce abbastanza bene.

CITAZIONE
Però il picco sul primario ora che ci penso, resta più o meno stabile, quindi magari c'è qualche altro effetto sotto. Mah

I trasformatori di rete hanno il loro massimo rendimento attorno alla frequenza di qualche KHz perché il nucleo a queste frequenze é più efficiente.
Lo scoprii molti anni fa quando, costruendo un'accensione elettronica a scarica capacitiva per auto, mi accorsi che il convertitore, realizzato proprio con un trasformatore, un transistor e un 555, aveva a 3-4KHz la massima tensione di uscita.
Il fatto poi che il neon si illumini maggiormente a frequenze potrebbe essere spiegabile col fatto che tanto più i picchi generati dal trasformatore sono ravvicinati e tanto più la potenza media che raggiunge la lampada aumenta, con conseguente aumento della luminosità.
 
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view post Posted on 14/4/2008, 08:27
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Immane Rompiball

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Non meravigliatevi, il nucleo in ferro funziona tranquillamente fino a qualche decina di KHz... Altrimenti i trasformatori audio come potrei farli? :lol:
Un trasformatore da 10W a 50Hz può fornire 20W a 100Hz o 40W a 200Hz ma anche 80W a 400Hz e 160W a 800Hz, e così via raddoppiando la frequenza di lavoro raddoppia la potenza gestibile dal nucleo senza saturare. L'efficienza dipende da circuito driver e dagli avvolgimenti, a parità di nucleo. Naturalmente con un piccolo nucleo in ferrite a frequenze di 100/200Khz in onda quadra si ottengono rendimenti prossimi al 98%. Gli alimentatori per PC sono da 200/300W e sono piccoli più piccoli spesso, del solo trasformatore necessario per un alimentatore lineare di quella potenza.
 
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nightghost
view post Posted on 14/4/2008, 08:38




CITAZIONE
Un trasformatore da 10W a 50Hz può fornire 20W a 100Hz o 40W a 200Hz ma anche 80W a 400Hz e 160W a 800Hz, e così via

Saldatrice ad inverter?

vorrei dire una cosa metà in topic e metà off topic... sto preparando il modulatore pwm per due motori da 250w, devo pilotarli assieme. siccome parto da una batteria di 12V e devo arrivare circa a 36, pensavo di utilizzare un trasformatore 110/230V così in teoria dovrebbe saltarmi a 24v. ma invece di fare due circuiti separati non posso far passare direttamente la modulazione pwm nel trasformatore, così la faccio una volta soltanto? Immaginando il circuito, il trasformatore e il motore sarebbero come due induttanze in serie, non dovrebbero dare problemi no? Lo chiedo, ma comunque sto già facendo le prove :D
 
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view post Posted on 14/4/2008, 09:48
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Immane Rompiball

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Cioè tu stai facendo un PWM per alimentari due motori a 36V 250W ciascuno a induzione o in corrente continua o multifase brushless?
La modulazione PWM se la fai in modo da simulare la sinusoidale a 50Hz si, la puoi mandare al trasformatore ma a che frequenza fai il PWM? Come ho detto, i trasformatori con nucleo in ferro arrivano fino a 50Khz ma non a 500Khz. Le perdite nel ferro cominciano ad essere veramente tante sopra i 50Khz...

Il motore è sempre un carico induttivo se lasciato girare a vuoto. Se lo colleghi ad un trasformatore hai un trasformatore collegato ad un carico induttivo. Ma se il motore viene caricato meccanicamente all'asse, lo sfasamento varia fino ad arrivare al cosfì tipico di quel motore sotto carico. Comunque mai uguale a 1.
 
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