Ontwikkeling van de NA-01 Lab Voeding

Hi Blackdog,
Bedankt voor je reactie en uitleg. Snap ik gelijk waarom mijn oude regelbare voeding naar z'n grootje is gegaan. Qua stroom valt het op zich mee. Het maximale stroomverbruik ligt bij mij op ongeveer 1,5A. (zwaarste motoren op het verste punt)
Voorlopig zal ik dus maar even blijven bij een geschakelde voeding (standaard net adapter van 3A) welke het nu al een tijdje volhoud.

Had al half zitten zoeken hoe je ook een negatieve voeding kon maken (d.m.v. koppelen) en was daar de term 2/4 kwadrant voeding ook al tegengekomen. Denk dat ik eerst maar eens ga proberen om jou ontwerp te snappen. Heb vorig jaar :+ een bestelling gedaan na een aantal goede review over het boek The art of electronics. Komt als het goed is deze week binnen.

Edit:
Bedankt voor de waarschuwing. Zou zonde zijn als er onderdelen besteld worden welke nog vervangen kunnen worden.

miedema

Golden Member

Ha blackdog,

Een filosofische gedachte voor je, die al langer in mijn hoofd rond dwarrelde.
Om een nachtje over te slapen, of voor bij een goed glas.

- Als je een erg precieze, of zo stil mogelijke voeding nodig hebt, dan heb je zelden behoefte aan meer dan 100mA uitgangsstroom.

- Als je een flinke voeding, van 5Amp of zo nodig hebt, dan is het zelden nodig dat die voeding erg precies of stil is.

Om een voeding zo stil mogelijk te maken kun je van alles doen, wat wel ten koste van het rendement gaat. (hoe beter, hoe meer verliezen)
Voor een kleine voeding, zeg 0,5A uit is dat probleemloos, echter voor een zwaardere voeding wegen verliezen zwaar.

Dus.........

Probeer je eigenlijk niet de eisen voor 2 verschillende soorten voedingen in 1 ontwerp te stoppen, waardoor het eigenlijk voor beide toepassingen niet echt optimaal te krijgen is...

Wellicht 2 versies, eentje "licht en super stil" en een andere "lekker veel vermogen, maar iets minder stil"?

groet, Gertjan.

Hij kan dus 20V bij 5-Ampere leveren, maar je kan ook -5 ampere in de voeding duwen.

Ik had de indruk dat het terug te leveren stroom minder is. Ik heb zelf de HP6653A 0 - 30V / 0 - 15A maar die kan maar max 3A sinken. Dat doe hij wel gecontroleerd en het is dan ook een negatieve stroombron van 3A. Heel handig om accu's te ontladen en dan ook nog eens tot de ingestelde waarde.

En ik dacht dus zelf dat de 5A versie 0.75A kan sinken. Ik zal het eens opzoeken. Het is wel heel mooi van deze serie voeding dat ze modulair zijn opgebouwd. In mijn voeding zitten dan 4 power modulen op koelblok en ik denk en de 20V/5A dat er daar 1 in zit.

blackdog

Golden Member

Hi Gertjan, :-)

Er is al meer dan 3 jaar geleden daar over nagedacht...
Ik wil een schone 5 Ampere voeding hebben zodat ik spul dat wat meer trekt ook van schone voeding kan voorzien.
Ik heb toen afgewogen tussen 3-Ampere en 10 Ampere en heb lang met 7-Ampere rekening gehouden.
Dit uiteindelijk naar beneden geschaald i.v.m. ondermeer de warmte verliezen in de kast en veld van de trafo en stroomvoerende bedrading.

Misschien kan je je nog herrinneren, dat ik het ongeveer een half jaar geleden nog heb gehad over een andere voedings project.
Dit is het ontwerp met LT1010 in de TO220 behuizing in de power sectie.
Nu zullen sommige mensen zeggen, waarom nu weer zo'n IC, moeilijk, duur enz.
Ja daar heb ik een rede voor, het IC is inherent stabiel bij capacitive belastingen >1uf stabiel.
De bedoeling is dan uiteindlijk 4 stuks te gaan gebruiken om de dissipatie aan te kunnen.
Het wordt dan een 2 kwadrant voeding ZONDER uitgangs elco of condensator.
Maar ik wou ook nog 1 test doen met een zelf gebouwde buffer, om te zien of ik de LT1010 kan omzijlen.

Dus 165mA ingesteld als max stoom, betekend ook dan ook echt geen miliampere meer!
Het is ook een redelijk goede stroombron en door de grote bandbreedte, dus ook goed toepasbaar als je de voeding wilt moduleren.
Net als mijn HARRISON 4 kwadrant voeding, BNC op de voorzijde en moduleren maar tot zo'n 100Khz.

Als ik klaar ben met deze 5-Ampere versie kan ik altijd afwegingen gaan doen voor een 1-Ampere versie met de zelfde ruis/stoor specs, of zelfs nog beter ;-)

Eerst dit nu afmaken!

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

Hi Benleentje,

In de specs staat 5-Ampere, in ieder geval voor de gene die hier op de bank staat.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

Hi,

Vanavond een kleine serie metingen gedaan aan de filtering voor de referentie trafo.

Dit is ongeveer het testschema geweest.
De 230V heeft twee serie weerstanden gekregen van ieder 22-Ohm.
Dan gaan we de commonmode spoel in, en direct daarna een X2 condensator van 0,1uF.
De TVS diode was niet nodig en is uit het schema gehaald!
Je ziet ook een "Poor Mans" probe direct over de 230V hangen.
Deze gaat naar de OWON batterij scoop die dopjes op de niet aangesloten BNC connectoren heeft tegen recht opstaand haar.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-PSU/300VA-Trafo-21.png

Dit is een plaatje van dat ik met de netstekker lekker aan het rommelen was in de wandcontact doos.
Het lukte mij niet om piekspanningen te maken die echt hoger waren dan de sinussen op dit plaatje.
De geheugendiepte is 10Meg, zodat ik geen snelle pulsen zou missen.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-PSU/300VA-Trafo-22.png

Dit is het middenstuk van bovenstaande plaatje ingezoomd, geen hoge snelle pulsen te zien.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-PSU/300VA-Trafo-23.png

In nu het linker stukje van bovenstaande plaatje ingezoomd, ook hier geen rare dingen.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-PSU/300VA-Trafo-24.png

De 22-Ohm serie weerstanden, commonmode spoel en de 0,1uF condensator doen goed hun werk met een paar Watt trafo.
Ook gemeten aan een van de wisselspannings aansluiting van deze trafo met een 1K belasting, en dit geeft het zelfde resultaat als aan de 230V zijde gemeten.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
OPMERKING
Ik adviseer NIEMAND de metingen op de zelfde manier te doen zoals ik dit gedaan heb aan de 230V zijde.
Ik heb veel zorg besteed aan de veiligheid maar wou jullie toch mijn metingen laten zien.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

De volgende stap is het geheel combineren met de 230V rinkern trafo van 300VA.
Dat kan ik bij de zelfde mishandeling aan de 230V kant zien, of dan ook de spanning die aangeboden wordt
aan de referentie trafo nog steeds schoon is.

Ik denk dat de TVS diode aan de 230V kant vande trafo wel nodig is, ik heb aleen het goede type niet op voorraad.
Ik ga dus testen zonder deze diode, de gene die ik had besteld is net te krap bij 245V netspanning wat ik als bovengrens hiervoor stelde.
Dit moet dus een 1.5K340CA worden.

Kwam ik in de opslag net nog een 300VA 2x30V trafo tegen, had ik geen trafo hoeven afwikkelen :-)
Voor een ander project dan maar.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Jochem

Golden Member

Op 4 januari 2016 22:26:33 schreef blackdog:
Ik ga dus testen zonder deze diode, de gene die ik had besteld is niet te krap bij 245V netspanning wat ik als bovengrens hiervoor stelde.
Dit moet dus een 1.5K340CA worden.

Ik begrijp uiteraard dat het door je dyslexie komt, maar ik denk dat hier geen 'niet' maar 'net' had moeten staan.

Heb geduld: alle dingen zijn moeilijk voordat ze gemakkelijk worden.
blackdog

Golden Member

Hi Jochem, :-)

Dank je, ik heb het aangepast.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Bram, wat zijn jouw redenen of metingen om TVS diode, of een varistor, te gebruiken dan wel niet te gebruiken?

miedema

Golden Member

Ha blackdog,

Die 22Ω weerstandjes aan de 230V kant zijn een goed idee!
Dat geeft (ook bij lage frequenties) wat impedantie waar C35, je TVS en wat daarachter komt een spanningsdeler mee kan vormen.

Ik wil een schone 5 Ampere voeding hebben zodat ik spul dat wat meer trekt ook van schone voeding kan voorzien.
...............
Eerst dit nu afmaken!

Bram, m'n gedachten waren meer abstract & filosofisch bedoeld....

Natuurlijk is het goed om eerst deze 5A versie van je voeding compleet af te ronden!
Zeker nu de nabouwers in je nek hijgen :-)

Als ik klaar ben met deze 5-Ampere versie kan ik altijd afwegingen gaan doen voor een 1-Ampere versie met de zelfde ruis/stoor specs, of zelfs nog beter ;-)

Dat is waar ik ook aan dacht. Je basis schakeling (de regeling zelf) is van hoge kwaliteit. Dan moet het toch leuk zijn om te kijken hoe ver je die kunt schoppen. Zonder de compromissen die nodig zijn voor de efficiëntie van de 5A versie. Dus een versie zonder pre-regeling, zonder microprocessor etc. Maar wel optimaal gefilterd. En stil, stil, stil, precies en stabiel!

Ter lering en vermaak een PDF, met plaatjes waarop je ziet dat ook goede labvoedingen metingen beïnvloeden:http://www.miedema.dyndns.org/fmpics/Circuits_online/dc-dc/D...oeding.pdf

Hij hoort eigenlijk in het DC-DC topic. Je kijkt naar de ruis op de uitgang van een bufferversterker, die gevoed wordt door een DC-DC converter. Die DC-DC wordt op zijn beurt weer gevoed door een labvoeding. En toch bepalen de labvoedingen de significante verschillen in de ruisvloer....

Je ziet het het best als je door de pagina;s scrolt met een pdf viewer.
Het gaat steeds om de blauwe trace. Het eerste plaatje is gevoed uit een loodacuu (met LM317), dat is schoon. Vervolgens een TTi voeding (mooi, analoog, wel met pre-regeling en microprocessor) en tot slot een mooie, klassiek opgebouwde Kenwood voeding (trafo omgeschakeld met relais, maar wel met gemultiplexte displays)

OK, het zit allemaal onder -100dBm, maar het zijn wel de significante verschillen. Toch een uitdaging om te zorgen dat jouw voeding op dat accu niveau komt :-)

groet! Gertjan.

blackdog

Golden Member

Ha die René,

Dit had ik al een beetje uitgelegt...

1e
Zoveel als zinnig, storingen uit het 230V net onderdrukken.

2e
Puls signalen uit het net onderdrukken, zoals breaker die uitgaat, de buren die een groffe kortsluiting verooorzaken enz.

3e
Storingen in het LAB zelf door de gebruiker, rammelende stekker, aan/uit schakelaar enz.

4e
Inducttie klappen van de voorregeling de kop in te drukken.

5e
Dat op een ongunstig moment de 230V wegvalt/uitgeschakeld wordt en de preregelaar ook rond die tijd afschakeld.
Er is dan aan de 230V kant geen lage impedantie meer aanwezig, dus de energie moet ergens naar toe met de mogelijkheid van hoge opgewekte spanningen.

Wat mijn testen van gisteren betreft, lijkt het er op dat de storing die ik tijdens het meten heb opgewekt goed gefilterd wordt.
Dit geld voor de Referentie trafo met zijn 230V componenten.

Ik zal ook een meting moeten doen als de twee trafo's aan elkaar hangen, misschien verschijnt er toch nog hoge spanningen bij de referentie trafo.
De metingen zullen dan laten zien of er daar dan toch nog piekspannings beveiliging nodig is.

Dat zijn mijn gedachten ongeveer hier over.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Blackdog, je schreef dat je i.p.v. een 2SC2911 ook een BD139 kunt gebruiken. Die heeft echter wel een hFE die grofweg een factor 3 lager is, de BD139 is ook iets minder lineair dan de 2SC2911. Heeft dit invloed op de regeleigenschappen?

blackdog

Golden Member

Hi NoodzakelijkKwaad ;-)

De orginele heeft natuurlijk mijn voorkeur.
Maar volgen mij heb ik het gehad over de -16 versie van de BD tor...
Hiervan is de gain een stuk hoger.

Er is ruim voldoende stroom uit de stroombron aanwezig, om de powersectie aan te sturen als de versterking wat lager is.

Ik zat bij 5A aan minder dan 1mA stuurstroom voor de power sectie.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Hallo Bram,

Ja, ik zou ook het liefst de 2SC2911 gebruiken, maar EOO-BV (Dick Best), digikey, farnell en mouser hebben 'm niet. Ik ontdek net dat Reichelt 'm wel heeft. Maar is dat ding niet aan zijn leidensweg begonnen (End Of life)?

Rohm en Toshiba ontkennen het bestaan van de 2SC2911. Inchange Semi heeft 'm nog wel.

Nouja, dat wordt dus bij Reichelt bestellen! Geen probleem dus.

blackdog

Golden Member

Hi necessaryevil,

Ik heb er nog een aantal van, maar er zijn vast modernere typen nu te verkrijgen.
Het is een stuurtor voor Audio eindversterkers met grote lineairiteit en een redelijk hoge spanning.

Als je in de datasheet kijkt van Sanyo, dat lijkt het een transistor ontworpen voor HF versterkers ;-)
Hij hoeft natuurlijk niet die hoge Ce spanning te hebben en ik zou zelfs liever een iets hogere Ic hebben dan deze tor heeft.
Maar met testen geen enkel probleem ondervonden, ookal omdat de Hfe van de powertor lekker hoog is en deze maar Max 2,5 Ampere hoeft te doen.
Dat levert dan typical 25mA die dit stuurtorretje moet kunen leveren.
Reken je dan de basis stroom uit dan zit je ongunstig rond de 0,2 a 0,3mA.
De stroombron is ongeveer 6mA, dus er is ruime marge aanwezig.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Oke, ik dacht dat er voor zo'n tor misschien wel even veel relevante parameters zijn dan voor een opamp. Een wat hogere Ic kan ik me in vinden. Bij 30v mag de 2SC2911 nog maar 30 mA hebben. Niet dat die dingen de hele 30v zien, maar toch.

Ander onderwerp: ik heb nog een mooi grafiekje gevonden in het boek "noise reduction techniques in electronic systems" van Henry Ott, op dit forum werd dit boek genoemd. Conclusie op basis van dit grafiekje en de discussie op het forum is dat dik aluminium het wel eens goed zou kunnen gaan doen als het om afscherming van 50/60 Hz signaal gaat. Jammer dat het grafiekje niet lager dan 1 kHz gaat.

Voor 50Hz doet aluminium niet veel, mooi maar duur is mumetaal. Of een nettrafo inpakken in minimaal 2 mm dik ijzer. Het strooiveld is makkelijk te meten met een pickup spoeltje. Kan zelfs met een audioversterker, beetje rond de ingeblikte trafo zoeken of er nog stoorveld is. Helemaal inblikken is weer niet goed voor de warmteontwikkeling. Tja, zo is er altijd wat. Elektronica leraren hadden het ook altijd over de compromissen die je moest sluiten. Uitsmijter: Er bestaan geen ideale onderdelen of schakelingen...

Ik heb nog wat betere grafieken gevonden in de "Wiley encyclopedia for electrical and electronics engineering. Ik schat in dat ik met ijzer ga eindigen.. Mu-metaal is leuk, maar moeilijk te vinden en, afgaande op RAAF12, duurder.

Gewoon wat dikkere platen denk ik, het hoofddoel is immers geen compacte, lichtgewicht voeding.

In plaats van een 2SC2911 kun je wellicht ook een 2SC3421 of 2SC3423 gebruiken. Die is nog wel goed verkrijgbaar.

Die schijnen er dus ook uit te gaan.. Maar ik kan ze in ieder geval kopen, bedankt. Zoud de onderstaande transistor goed zijn?

https://www.fairchildsemi.com/datasheets/KS/KSC2690A.pdf

//hmm.. had weer niet op zitten letten, die hierboven is ook EOL. Maargoed, ik snap nu wel min of meer op welke specs ik moet letten. En natuurlijk ga ik deze schakeling aan de scoop hangen, het is gewoon zonde om dat niet te doen ;-)

[Bericht gewijzigd door necessaryevil op 17 januari 2016 00:16:11 (32%)]

Die doet mee in dezelfde categorie :)

Maar waarom zou je voor die willen gaan?
EOO en Reichelt hebben hem niet, en op Aliexpress maar 8 hits. Da's echt een exoot!

blackdog

Golden Member

Hi,

De KSC2690 lijkt mij geen probleem, maar zoals bij alle aanpssingen, kijk of het goed gaat met de scoop.
De specs liggen niet ver van het gene af wat ik specificeer.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

De BD239C loopt nog net iets rechter dan de BD139. Maar ik denk toch dat ik gewoon met wat moeite wel een 2SC2911 kan krijgen. En misschien gebruik ik als alternatief dan alsnog liever de BD139 omdat Blackdog die aanbeveelt.

Er zijn in iedergeval genoeg alternatieven mochten ze echt niet meer te vinden zijn. de 2SC/KSC/*SC series zien er interessant uit. Sowieso bij voorkeur de originele natuurlijk.

Zoals gezegd, de voeding komt aan de scoop omdat het sowieso al een misdrijf is om dat niet te doen :-).

Moet je natuurlijk wel een scoop tot je beschikking hebben ;)

blackdog

Golden Member

Hi,

De BD239 serie is op geen enkele manier kandidaat ter vervanging van wat ik heb opgegeven!

Zoek zelf maar uit waarom ;-)

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"