Här följer en beskrivning på hur jag byggt ett nätaggregat för 24 Volt, 10 A.
Detta aggregat är avsett för den som behöver mer ström, t.ex till radiosändare eller för att
provköra elmotorer m.m.
För att lättare beskriva funktionen har jag delat upp ritningen i moduler.

1.Nätdel och likriktare.
2.Regulatorkort.
3.Effektsteg.
4.Strömbegränsare.
5.Mätningar på Labbaggregatet.
6. Foton på färdigt aggregat.
 

Säkerhet.
Tänk på säkerheten när du bygger nätanslutna apparater.
Isolera med krympslang/eltejp t.ex så att man inte oavsiktligt kommer åt 230V när man lyft av locket.
Låt gärna dessa delar skyddas av en låda/skyddsplåt.

Ritningen kan du ladda hem här.
Kretskortlayout finns här.

1. Nätdel och likriktare.
Mitt önskemål var att ha ett nätaggregat som presterar max 25 V, 10 A.
Det ska ha strömbegränsning i ett par steg, och variabel utspänning ner till 7 Volt.
Maxspänningen 25 Volt valde jag då jag har en del saker som kräver 24 Volt, t.ex
elmotorer och lampor.

Först väljer jag en transformator som klarar 25 V och 10 A. 25V * 10A = 250 Watt.
Närmaste trafo i ELFA som jag hittar är på 300 VA. 300 VA / 24 V = 12,5 A
Då jag vill ha 10 A ut från aggregatet så är det kanske i snålaste laget, men vi får se när
vi gör mätningar på det färdiga bygget.
Det sker ju alltid förluster i kretsarna innan vi får ut önskad spänning och ström.

24 Volt spänning från trafon betyder 34 Volt efter likriktning och filterkondensatorer.
Även här sker förluster pga spänningsfall i dioderna t.ex, men utan belastning så ger trafon
säkert några extra volt, så jag räknar med 40 Volt när jag ska dimensionera komponenterna.
 

Låt oss nu följa schemat från början.
Först har vi en strömbrytare för nätspänningen. I ritningen är den 1-polig, men använd helst 2-polig
så att båda ledarna bryts.
Sedan kommer en säkring. Det är viktigt att den placeras före alla komponenter så att den skyddar dem.
Först måste dock strömbrytaren komma så att vi kan bryta strömmen när vi byter säkring.
Säkringen dimensioneras enligt 300 VA / 230 V = 1,3 A.
1,5 A är närmsta värde. Säkringen måste vara "trög" för att klara strömmen under uppstart.
Uppgiften för denna säkring är att skydda transformatorn från överbelastning eller ev fel.

Efter säkringen finns en konding på ca 0,01uF - 0,5 uF. Dess uppgift är att fånga upp spikar på elnätet
som kan störa vårt aggregat, inklusive spikar från vårt eget aggregat (strömbrytaren).
Den får dock inte vara för stor, för då kan nätspänning lagras så att man får en stöt även om aggregatet är stängt!
Tänk på att den ska dimensioneras för att tåla 230 V med god marginal.
Därefter följer en "metalloxidvaristor". Den fungerar så att den börjar leda vid en viss spänning, t.ex
300 Volt. Kommer det in en överspänning via nätet så reagerar den blixtsnabbt och kortsluter
för ett kort ögonblick så att spänningsspiken ej kan passera in i vårt bygge.
Därmed har vi gjort en anstränging för att skydda vårt aggregat från att få in oönskade spänningar och störningar.

Nästa del som strömmen passerar är lite "överkurs" som främst berör de som bygger stora labbaggregat = stor transformator + stora kondensatorer. (Jag har markerat det med en streckad box).
Problemet med stora aggregat är nämligen att vid påslag så är det stora strömmar som rusar genom aggregatet.
Dels ska transformatorn vakna till liv, och en spole (som transformatorn ju är) är "tung" att starta, och
dels ska filterkondensatorerna laddas upp.
Allt detta upplevs i princip som en kortslutning av strömmen som rusar till både i transformatorn och
inne i likriktaren. Likriktaren ska ju ladda upp en stor tom kondensator.

För att skona komponentera finns en del olika lösningar. Alla går ut på att "mjukstarta" så att spänningen byggs
upp relativt långsamt.
I mitt fall så sitter resistorn R3 som en strömbegränsare. Efter R3 sitter ett relä som kopplar förbi resistorn
när strömrusningen avtagit.
Vid uppstart så blir spänningsfallet stort över R3 ända tills kondensatorerna börjat laddas.
När strömmen då sjunker så är spänningsfallet över R3 så litet att reläet får tillräcklig spänning för att dra.
Ett typiskt värde på R 3 kan vara 20 Ohm. Här får man laborera en del beroende på hur "tungt" det är att starta aggregatet.
Vissa lösningar jag sett bygger istället på en timer som låter spänningen gå genom resistorn unde 1-2 sekunder innan
reläet slår till.
 

Sedan har vi kommit till är transformatorn.
I mitt fall råkade den ha 2 sekundärlindningar på 25 V, som antingen kan kopplas seriellt (dubbel spänning), eller
parallellt för högre effekt.
Direkt efter trafon hittar vi nästa säkring. Den är till för att skydda elektroniken.

Likriktarbryggan ska monteras på kylplåt. Min klarar 35 A. I faktabladet kan man även läsa hur stora strömpulser
den klarar (t.ex vid påslag när den upplever kondensatorerna som enkortslutning).
En likriktare brukar klara pulser på några hundra Ampere.

Nu är vi framme vid filterkondensatorerna. Hur stora de ska vara beror på hur mycket rippel (ojämnheter) man tillåter.
Det finns tabeller där man utläser hur man dimensionerar.
Tänk på att elektrolyter ofta har stor variation i toleranserna, så att man inte får alldeles för liten
kondensator.
Nu är det så att kondensatorerna bara är en del av sättet att minska rippel. Resten sker senare i aggregatet.
Driver man t.ex en ljudförstärkare så märekr man brummet även med kraftiga kondensatorer.
Däremot är våra kondensatorer en utmärkt "reservkraft" för att klara ojämna belastningar.
 

Så, till sist, sitter ett s.k bleedermotstånd.
Dess uppgift är att ladda ur kondensatorerna när man stängt aggregatet.
Annars kan spänning ligga kvar en bra stund och om man ska skruva i aggregatet kan det bli obehagligt.
Inte för att spänningen är farlig, utan för att strömmen är rejält hög om man råkar kortsluta av misstag
med något verktyg.
Bleedermotståndet brukar dimensioneras så att urladdningsströmmen blir kanske 20-50 mA, eller
så dimensionerar man så att det ska ha laddats ur inom en viss tid.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Till nästa sida (regulatorkortet).

Tillbaks till Elektroniksidan