Ontwikkeling van de NA-01 Lab Voeding

Hi!

Om te laten zien dat ik er echt aan werk
Heir wat foto's van het printje waarmee ik vrijdag gestart ben en zo verder mee ga.

De kleine HAHN trafo, 2x9v 133mA met zijn componenten er omheen.
Ik was gestopt bij de brugcel met de 1N5819 diode's.

De 230V kant (ja ik weet het dat er 220 op de trafo staat)
Een dikke VDR, ik had geen kleintje in de spanning die ik hiervoor wou hebben.
De aansluitpennen zijn voor de 230V.

De onderzijde, meestal plaats ik een plastic plaatje bij de 230V delen, maar zover ben ik nog niet.

En dan nu de referentie er op solderen!

Gegroet,
Blackdog

Hi,

Weer een stukje verder, ik ga niet echt snel vandaag...
De TL317 regulator is nu geplaatst en de negatieve regelaar met de 6,8V zener is ook geplaatst.

De TO92 behuizing met de platte kant naar je toe is de TL317 en vlak er boven zit de LM329.

En nogmaals de onderzijde, ik maak veel gebruik van de draadlengte van de gebruite onderdelen.
Maar ik let ook goed op, dat het een logische opbouw krijgt, de massa verbindingen zijn goed in het midden te zien.

De volgende stappen worden de 5V referentie en de "Power Of Glitch Protector"

Gegroet,
Blackdog

Hi,

Gisterenavond gestopt toen de Referentie op de print zat en toen wat testen gedaan.
Ik heb er voor gekozen, de referentie zo ver mogelijk bij de trafo vandaan te houden.

Close-up van het Referentie deel, de BNC connector diend voor een zo storingsarm meting van de ruiswaarden van het Referentie IC.
Zelfs op deze afstand van de trafo is er als er symetrisch wordt gemeten met de Audio Precision meetset nog residu zichtbaar door instraling van de trafo op de aansluitdraden van de AP.
Hou er reking mee dat als ik AP meet, dat ik dan "brom" kan zien die een tiental nV groot is (Ja, nano volt).
Hier zit de Coax tijdelijk aan de Referentie uitgang om de DC stabiliteit te meten van het hier gebruikte IC (MAX6350)
De drift na 1 nacht bleef binnen 1 digit (<10uV)

De Tek staat na meer dan 12 uur nog steeds op 0.00000V na gisteren te zijn ge-nuld.

Met wat metingen aan deze 5V referentie van MAXIM, heb ik besloten een lijstje te maken voor jullie,
welke 5V referenties geschikt zijn voor deze voeding, niet iedereen heeft Metal Can LT1021 IC's.
Ook zit er variatie in de ruisgetallen van de Referenties met hier samenhangende de verschillende pinning
voor de aansluiting voor de condensator die het ruisgetal verbeterd van de gekozen referentie.

Dit worden de referentie's die ik voorstel, vragen over andere typen hoor ik graag (NEE geen 7805!)
Allemaal de 5V versie

Linear Technology
LT1021 *
LT1019
LT1027 *
LT1034 *
LTC6655 *

Maxim
MAX6350 *
MAX6341 *

Analog Devices
ADR445 *

Texas Instruments
REF5050
REF102

Deze bovenstaande Referenties zijn in ieder geval hier beschikbaar en waar nu een sterretje achter staat dat zijn voor nu mijn voorkeur typen.
De voorkeuren bestaan dan uit het ruisgedrag en de korte termijn stabiliteit, dus hoelang duurt het na inschakelen voor de spanning stabiel is en blijft.

Gegroet,
Blackdog

Leuk lijstje referenties, Blackdog! De LT1021 is mijn favoriet maar dat komt uitsluitend door jou metingen die ik eerder gezien heb op het forum.

Wat ik me afvraag, hoe verhouden jou favorieten zich tot de LM399 en de LM399A? Ik vraag dit omdat het een heel bekend ding is. En Linear Technology maakt 'm nog; de prijs zit ook wel in dezelfde ordegrootte als jou voorstellen.

Hi necessaryevil,

Als ik er een LM399 versie of een LTZ1000 in zou willen hebben, had ik het wel gedaan.

Dan moet het Referentie deel weer opnieuw worden aangepast en dat kan natuurlijk, alleen steek ik er geen tijd meer in.
En waarom dan niet zal je jezelf misschien afvragen, zonde van het geld en de specs van die LM399 Referenties.
De Referenties die ik nu al aangegeven heb, zijn al veel beter dan direct nodig.

Wat dacht je van de specificaties van de Spectrol 10 slagen potmeter samen met de weerstanden er omheen...
Kijk eens hoeveel PPM/C deze zijn.

Met een beetje filtering zoals ik hierboven al aangetipt heb op de referentie IC zelf, haal ik een lagere ruis dan een LM399.
En of de voeding nu een paar PPM extra drift t.o.v van een LM399 vind ik niet belangrijk voor deze toepassing.

De metal can LT1021 is erg goed, maar zijn niet meer te koop (alleen voor de militairen).
Ik zou daar verder geen breintijd meer aan spanderen en je aan mijn voorstelen houden, betrefende het referentie IC.

Gegroet,
Blackdog

Als ik er een LM399 versie of een LTZ1000 in zou willen hebben, had ik het wel gedaan.

Het ging me ook niet als een aanrader voor deze voeding, maar ik vroeg me gewoon even af hoe die LT1021 zich verhoud tot de LM399. Eigenlijk hetzelfde als al mijn vragen over die opamps. Je antwoord legt dat uit in voor mij duidelijke taal.

Maar na het verhaal van miedema ben ik toch gaan twijfelen of ik niet te veel vraag. Ik heb min of meer aangenomen van niet omdat ik altijd een antwoord krijg dat enthousiast op mij overkomt. Mocht ik wel te veel vragen dan hoor ik dit graag (je mag me ook negeren, het is immers niet verplicht te antwoorden).

Hi necessaryevil,

Mijn algemene mening en is NIET toegespits op jou necessaryevil

Als de vragensteller duidelijk is in zijn vraag (er dus zelf eerst tijd aan heeft besteed in zijn hoofd) en het verder geen onzin is,
geef ik bijna altijd een zo goed mogelijk en snel antwoord.

Ik vind dat iedereen moet blijven vragen, maar formuleer de vragen wel goed,
want het kost echt tijd en inzet van de gene die antwoord geeft.

Door de vragen die gesteld worden, kunnen ook andere mensen die de antwoorden lezen, vaak kennis op doen.
Ik heb op CO collega's die aardig wat van hun tijd besteden aan het verhogen van het kennis niveau op dit forum.
En als ik dan zie hoe sommige van de CO gebruikers hier mee omgaan, Brrrr.

Ook op dit forum zie ik het algemene gedrag van "ik moet het nu weten" en zelf weinig of geen inzet tonen.
De gene die antwoordt gaan geven, moeten natuurlijk ook precies weten waar de vragensteller het over heeft,
met de minimale info die er verschaft wordt...
En dan heb ik het nog niet over de ongelovelijke eigenwijsheid van een aantal heren hier.
Het komt regelmatig voor dat 5 gebruikers goede antwoorden geven, die de topic starter niet wil accepteren ( al te veel hersenrot denk ik dan )

Een vragensteller hoort zich voor een goed rendement, er zich van bewust te zijn,
dat de gene waar hij/zij de vraag aan steld niet van zijn probleem op de hoogte is.
Daar zal bij de vraag rekening mee gehouden moeten worden,
dat dit maar heel weinig gebeurd, blijkt wel aan de vele ontspoorde topics op dit en andere fora.

Een groot deel van de mensheid is mijns inziens, inkapabel tot het goed communiceren met zijn medemens.
Kijk maar eens naar de 99,99% bagger op facebook en twitter enz, hersenrot krijg ik daar van...
Dan heb ik het nog niet gehad over de commerciele TV stations.
Oja, links naar die sociale media staan hier allemaal geblockt in mijn firewall!

Wat de opmerkingen van Gerjan betreft, hij probeert de topics schoon te houden en ik sta hier geheel achter.
Er wordt hier op CO ongelovelijk veel geneuzeld en CO is nog wel het meest "schone" en beheerste forum dat ik ken

Zo mijn mini rant is over

Dus necessaryevil en anderen, blijf vooral vragen,
laat blijken dat je er over hebt nagedacht en zoals je gemerkt hebt,
reageer ik meestal snel als mijn werk het toelaat.

Verder waardeer ik het als je fouten ziet in mijn schema's of uitleg, ik ben net een mens
Laat deze fouten vooral weten, dan kan ik het aanpassen.

Misschien vanavond nog wat nieuwe foto's van het volgende stukje van de proefprint.
De referentie is nu 1 digit omhoog gegaan, kan ook het meetinstrument zijn!

Gegroet,
Blackdog

Blackdog, als ik fout een zie dan plaats ik wel een opmerking.

Vragen stellen over goedkopere onderdelen vind ik meestal zinloos.

Hi blackdog, ik durf nu weer vragen te stellen.

Welke waarden heb je voor de VDR genomen? Ik zie dat je ze in 250v en 275 volt kunt krijgen.

Ik heb nog een vraagje over de elco's. Ik zie in dit topic dat je ooit begonnen bent met 10 mF, maar nu zit je op 47 mF. Was dat een noodzaak?

Hi necessaryevil,

Hierbij de link naar de Varistor bij Conrad.
https://www.conrad.nl/nl/schijfvaristor-s20k250-390-v-epcos-b72220s251…

PDF van die Varistor serie.
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/500000-524999/500387-d…

Waarom 250V en niet 300V of 320V die ik hiet ook heb liggen, allemaal afwegingen!
De 250V houd beter de pieken tegen, dus meer bescherming voor mijn 230V aparaat dan een 300V type.
Varistors slijten door de pieken die optreden, maar omdat deze voeding niet constant aanstaat bij mij,
kies ik voor een betere beveiliging en een degelijker type(groter vermogen).
Als je een 230V stekkerblok hebt en deze zou willen beveiligen,
dan zou ik voor een iets hogere spanning gaan, omdat dit stekkerblok waarschijnlijk 24/7/365 aan staat.

Er is zeer veel info te vinden over deze componenten, maar heb het even niet bij de hand.

Met de elco en de trafo's voor gebruik bij deze voeding ben ik deze week nog even bezich geweest.
Ook met de opmerking als ik relais zou gaan gebruiken, deze te schakelen rond de "0" doorgang.
Ik zit snel met redelijk wat kosten als ik het met relais ga doen, dit komt omdat de trafo die ik wil hebben eigenlijk niet te koop is...
De trafo die ik wil, als je met relais gaat schakelen, zou 4x 7,5 tot 9V moeten zijn bij 300VA.
Die is er gewoon niet, dan krijg je b.v. 2x een trafo van 2x 7,5 tot 9V, van 150VA, maar dan zit je weer aan hoge trafo kosten.

Dus ik denk dat ik toch voor de dissipatie gegrenser ga met de powerfet,
dan kan je 1x 30V of zeg 2x 15V trafo gebruiken, simpel en met waarschijnlijk een hoger rendement dan met relais.

Dan komen we ook uit op de bufferelco grote, dit houd hier ondermeer verband mee.
Waar ik wat testen mee heb gedaan is, de 47.000uF omdat ik er een paar van heb liggen.
Ik denk dat voor 5-Ampere 22.000 voldoende zou moeten zijn.

Waar ligt het nu allemaal aan, dat is de energie die dynamisch beschikbaar is en de benodigde minimale spanning over de power transistoren met daarbij ook een minimaal verlies aan warmte.
Hoe groter de elco, des te meer weerstands verliezen krijg je ook in je bedrading en je trafo, gelijkrichter enz door de hoge piekstromen.

Ik ga dus verder testen met de print die ik al aan het maken ben, met de electronische voorregeling.
Voor de indruk, hier in Nederland met 50Hz netfrequentie is de rimpel op een elco 1V Tot-Top per 10.000uF.
Bij 5-Ampere, de maximale stroom waar ik deze voeding voor ga gebruiken, betekend dat bij 10.000uF er 5v Top-Top op de elco aan rimpel staat.

Wat het precies gaat worden, komt hopelijk uit de testen die ik ga doen.
De brug wordt ook electronisch(LT IC + 4xFet), dat is de gene die ik al eerder besproken heb in dit voedings topic.
Ik heb met deze brug veel minder verliezen en kan dan waarschijnlijk gewoon een
30V trafo gebruiken voor 30V DC uitgangsspanning bij 5-Ampere.

Dus, kan ik je hierover nog geen tips geven, maar het wordt uit gevoel eerder 22.000 dan 10.000uF

Handige functies & help
Dan nog dit, ik weet niet of er hier mensen zijn zie zouden willen helpen om zeg een PIC of Arduino te willen programeren voor schakel funties in voedingen zoals deze.
Ik denk dan aan de sensing voor het schakelen van relais voor de dissipatie begrensing.
Sturen van een mute relais, temperatuur aflezing, ventilator sturing enz.

Ik heb het hier dus NIET! over stroom en spannings instellingen/ uitlezingen.
Daar ga ik niet aan beginnen voor deze voeding, daar moet dan weer veel voor worden omgezet.
De processor toevoeging mogen de specificaties van deze voeding niet aantasten.
Er maag GEEN PCM uit deze processor komen.
Ik heb wat zitten zoeken en kwam op de goedkope PIC16F1503-i/p uit of zeg een Arduino Nano

Mijn kennis van programmeren is nihil, maar alles wat op een processor moet worden aangesloten is geen probleem.
Ik heb echt geen hulp nodig voor het aansturen van een relais uit een Arduino
Ik zou het leuk vinden dat jullie met opties komen en dan het programeren op jullie nemen.
Gaarne zinnige opmerkingen/adviezen, ik sta zeker open voor opties waar ik zelf helemaal niet aan zou denken!
HELP input!

Gegroet,
Blackdog

Het zou natuurlijk mooi zijn dat ik mijn 22 000 µF/100v elco's kan gebruiken, ik heb er nog twee. Over m'n varistors moet ik nog eens nadenken. Misschien zet ik er wel 2 parallel, bijv. een van 250v en een van 275 of 300v.

Wat je met een microcontroller wilt moet je nog wat verder toelichten, wat je nu noemt kan m.i. beter met een comparator of met een LM3914 in 'moving dot mode'. Echter heb ik het vermoeden dat je nog wel iets meer dan dat wilt. Wat wil je niet met pcm doen? De fans sturen i.v.m. 'overspraak' van het signaal?

O ja, ik durf net als met de pcb niets over de microcontroller te beloven omdat mijn projecten nog al eens de neiging hebben om niet af te komen. . Ik sta er wel open voor om te helpen.

//edit: LM3914 in moving dot mode kun je vergeten, dat ding heeft geen hysterese.

Over de keuze van een varistor stond een pdf op de site van Epcos. Het komt er op neer dar op 230V netten de 275V versie de beste keuze is.

Hi Heren,

De spanning van de Varistor hangt af van de verwachte levensduur, kies je te laag, dan heb je een kortere tijd meer bescherming tegen "lage" pieken.
Neem je hem te hoog in spanning dan geeft hij weer te weinig bescherming en heeft hij een zeer lang leven.
De spanning die René opgeeft is wat je meestal ziet voor deze componenten.

Ik heb dus voor lager gekozen, omdat ik de kleine trafo wil beschermen tegen de inductie klappen van de grote trafo.
Meerder VDR's parallel zetten levert volgens mij weinig voordelen op.

Bij mij komt er een 250V bij de grote ringkern en er zit er een bij het stuurtrafo'tje, mooi zat.

Dan de eventuele "luxe" toevoeging van een processor.
necessaryevil ik bedoel niet dat jij dit op je moet nemen, maar er zijn hier voldende mensen aanwezig die het misschien leuk vinden om mee te werken.

Neem eem processor, wat sensors en rerails en je kan dus zonder dat je de eigenschappen aantast, leuke functies toevoegen.
2x16 display?

D.m.v. kleine relais de uitgansspanning schakelen, via een tijdklokje de spanning schakelen.
Het omschakelen van de trafo relais, temperatuur uitlezen, alles optisch of relais gestuurd,
zodat het niet stoort, laat jullie fantasie de vrije loop.

Even een tip betreffende de trafo relais sturing, ik denk dan aan drie relais en drie spannings delers, de drie spanningsdelers kan je met een trimpot op het goede moment instellen voor gebruikte jouw trafo.
De drie analoge ingangen staan dan bij het omklappunt rond een makkelijke waarde zeg 2V, bij de hoogste uitgangsspanning zijn alle drie de ingangen boven de 2V drempel en daar zit dan de logica aan vast, welke relais wanneer omgeschakeld moet worden
Dat kan ook in de software, dat weet ik, maar nu heeft de gebuiker met een aantal trimpotjes zo ingesteld zonder in menu's te hoeven wroeten en er is met de software versie altijd een display nodig.
Maar als de gene die de software zou schrijven,dit makkelijk aanpasbaar maakt voor de gebruiker, dan heb je mijn zegen.
Heren Dames, ook denk mee svp

Gegroet,
Blackdog

Hmm.. die displays kosten tegenwoordig ook niets meer.. een 16x2 display kost €2 en een 20x4 display kost €5 op ebay. Deze ebay-winkel vind ik ook interessant, die verkopen lcd's met een extra hoog contrast.

Overigens blijf ik voor een aantal van de genoemde functies voorstander van ouderwetse elektronica zonder processoren of microcontrollers. Ik heb namelijk wel het idee dat je een aantal zaken eenvoudig, goedkoop en robuust kan onderbrengen in een schakelingetje. Zoals het omschakelen van relais in de voorregeling, dat zou ik persoonlijk doen zonder een processor. De processor/microcontroller lijkt me meer iets voor wat gevanceerdere functies -maargoed, dat is meer mijn idee op dit moment, ik moet er nog over nadenken. En het is nu even wat minder belangrijk denk ik, want dat kan allemaal op het einde nog.

Hi necessaryevil,

Iemand die goed kan programmeren, die kan de relatief simpele functies die nodig zijn zo gebouwd hebben.
Door mijn dyslectie, struikel ik regelmatig over allerlij "simpelheden" bij het programmeren, ik zie het gewoon niet.
Iedereen heeft een blinde vlek in zijn ogen waardoor men op een bepaalde plek, iets niet ziet.
Bij mij is het wat taal betreft een gatenkaas, dit is dan mentaal en niet zoals bij het menselijk oog, een mechanisch probleem.

Als je aan mij vraagt, bouw een ruisarme versterker met die en die bandbreedte kan uit +-9V gevoed worden en deze bron imedantie.
Dan heb ik het geheel in een halfuur op schema staan en zonder te meten weet ik dan al dat hij aan 90% van de voorwaarden zal voldoen.
Dit komt door mijn ervaring die ik heb opgebouwd.

Ik ga er vanuit, dat de "simpele" logische functies die er verwacht worden van de processor,
door iemand met veel kennis van coderen dit vrij snel geprogrameerd heeft.
En ik ga er natuurlijk niet vanuit dat het eenvoudig werk is, coderen is net als electronica een complex vak

Ik zie dit als zijsprongetje, een extra voor deze of andere voedingen en het zou leuk zijn als er iets gezamelijk zou kunnen worden gebouwd.
Volgens mij kan dit dus makkelijk met een Arduino nano, goedkoop een klok printje aan te hangen en een i2c anasturing voor het display zoadat je voldoende in en uitgangen overhoud.
Maar ik laat dit verder over aan de gene die daar meer verstand van hebben.

Gegroet,
Blackdog

Ik denk zeker dat het makkelijk geprogrammeerd kan worden, maar het probleem lijkt me meer om het betrouwbaar te houden zodra het programma meerdere dingen moet doen. En je moet ook nog genoeg pinnen overhouden. Maargoed, ik heb al aangegeven dat ik er nog over na moet denken.

Over je dyslectie, ja gelukkig is die tegelijkertijd met een gift gekomen!

Kijk maar uit, voor je het weet zit er een GPIB/IEEE-488 bus op je NA-01 Lab Voeding.

Hi,

Shiptronic, het moet niet gekker worden...

In zal deze week nog een blokschema maken voor de eventuele toevoeging met met een processor.
Ook wat uileg zal ik er bij doen, zodat er bij jullie hopelijk een beter plaatje onstaat van wat ik bedoel.

Gegroet,
Blackdog

Varistoren parallel zetten heeft beperkt nut en alleen met identieke componenten en wordt zelden toegepast.

@rbeckers... hmm.. heb er nog overnagedacht, klinkt wel logisch.

@blackdog..
Heb ook nog even over die trafo tap changer gedacht, het kan wel met een paar window comparators, maar dan heb je geen opzet waarbij het perongeluk inschakelen van meerdere taps inherent onmogelijk is. Bijvoorbeeld als de gebruiker de potmeters niet lekker instelt.

Je kan kortsluiting door het tegelijk inschakelen van twee taps in de tap changer wel voorkomen door de goede componentwaarden te kiezen en door een vertraging in te bouwen. Maar als je dan ook nog hysterese wilt, dan wordt je schakeling al weer wat groter, het wordt dan inderdaad aantrekkelijk om een microcontroller te gebruiken.

Ik ga (uit eigenwijsheid en voor de sport) toch nog eens nadenken over de niet microcontroller variant van zo'n tap changer. Niet omdat ik een micro zo'n slecht idee vind hoor. Misschien open ik er nog een apart topic open, als je dat niet erg vind.

Hi necessaryevil,

Waarom zouden de relais iets willen kortsluiten...
Met drie wissel contacten kan je nooit iets kortsluiten...
En je kan dan uit 4 tabs kiezen.

Als jij een leuke manier uitdenkt om relais te schakelen heb je mijn zegen

Een apart topic voor een comperator schakeling of met een processor lijkt me een goed plan.

Gegroet,
Bram

Hi blackdog,

Een relais met wisselcontacten, dat gaat goed. Maar ik had al de thread gelezen dat solid state schakelen een beter idee is. Ik zat in eerste instantie te denken aan een handje window comparators, het probleem is dan dat je kans hebt dat 1). er overlap is, 2). een dode band is.

Dus nu even denken over een andere methode. Ik ga zo het topic openen.

Eerder heb ik het omschakelen van trafowikkelingen gedaan met een eenvoudige comparator:

In feite hoef je alleen maar je uitgangsspanning te vergelijken tegen een referentie, en omschakelen als de regulator tegen z'n drop-out aan komt. als je zorgt voor wat hysteresis zal de regeling soepel werken, zonder "klapperen"

Bovenstaande schakelingetje was voor een 200W hoogspanning labvoeding, en schakelt de secundaire wikkelingen serie of parallel. Zo heb ik tot 300V uit 800mA stroom ter beschikking, en als je de spanning verder opdraait, tot 600V, nog 400mA.

Dit draait al weer 10 jaar probleemloos....

groet, Gertjan.

Hi,

Gertjan dank voor je schema.
Hieronder een schema met een "Window Comparator" die twee relais aanstuurd waarbij allerlij voedingen gescheiden zijn.
Dit is toegepast in een voeding van mij en laat ik hier zien voor de indruk hoe je het kan oplossen als je drie trafo aansluitingen hebt.
Hier zijn de trafo aansluitingen 8V, 17V, en 27V in deze voorbeeld schakeling.
Heb je een trafo met vier aansluitingen dan komt er nog een relais bij en minstens 1 Comparator.
Bij deze schakeling worden de relais gevoed uit de grote trafo en niet uit de stuurspanning.

Bij dit soort schakelingen die de uitgangsspanning meten moet je altijd rekening houden met de hoogte van de spanning uit het net.
Dus wil je de voeding volledig belast ook bij 220V goed laten werken zonder rimpel, dan zal het omschakelpunt daarop berekend moeten worden.
Het mooiste is als je ook nog een sense er bij hebt, voor de spanning over de regeltransistor,
het wordt dan echter snel een complexe schakeling.

Mijn versie
Wat ik er in ga gebruiken is onderstaande schakeling, simpele trafo en continu electronische regeling die niet stoort
en zich verder niets aantrekt van de variatie van de 230V netspanning.
Ook is de electronische brug zichtbaar met het mooie LT IC, de LT4320.
De waarden van de componenten zijn nog niet zeker, dat komt als mijn proefprint klaar is.

Dit weekeinde is waarschijnlijk de proefprint klaar, dat zien jullie hier vanzelf verschijnen.

Gegroet,
Blackdog

Hah, en dat schudt die gast gewoon uit z'n mouw Ik had ook iets bedacht, maar dat was niet zo elegant. Een logica puzzel. Miedema, ook bedankt, mooie schakeling.

Ik ga m'n pcb-layout denk ik op jouw ontwerp baseren. Dat maakt het een stuk eenvoudigere klus, en minder kans op problemen.