Geschikte DC vermogensversterker

rbeckers

Overleden

Ja.

Ik weet dat datasheets niet gemakkelijk zijn.
Maar ze zijn wel belangrijk.

In de echte wereld is niets ideaal. Opamps hebben ofsetts, componenten hebben een temperatuur coëfficiënt, kabels zijn niet 0 ohm en versterkers oscilleren soms.

Nee, op de eerste pagina van de datasheet staat dat ze aanwezig zouden moeten zijn; dat wil zeggen, dat JIJ ze daar moet plaatsen!

Hoe had je bedacht dat die condensators (voor de 220uF exemplaren) IN de versterker zouden passen?

Ik verwacht echter niet dat dit direct het probleem veroorzaakt.

Je zou nog wat metingen doen, waaronder de spanning op de inverterende ingang, en de spanning op LSP2. Wat waren daar de resultaten van?

Aangezien dit ding bedoeld is als audio versterker, zit ik me af te vragen of hij eigenlijk wel geschikt is voor DC toepassingen. Ik kan in het schema van de interne constructie niet direct iets vinden dat het in de weg zou staan, maar ik heb niet echt verstand van dit soort schakelingen, dus misschien zie ik iets over het hoofd.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
fred101

Golden Member

Op 4 oktober 2013 13:14:58 schreef rbeckers:
versterkers oscilleren soms.

opamps/versterkers oscilleren altijd wanneer je het niet wilt en verrekken te oscilleren als je wel wilt ;-)
Soms is een 10 Ohm weerstandje in serie met de uitgang al genoeg om het oscilleren te stoppen.

Bouw je op een breadboard ?

Het helpt als je betere info geeft. Ze vragen niet voor niets wat en hoe.

Het maakt bv vaak uit of je met een 10X, 1X, diff probe, fetprobe etc meet. Er zijn mensen die met een analoge meter met 1 KHz bandbreedte proberen een 100 kHz signaal te meten en dan zeggen dat een versterker niks doet. Multimeter snoeren voegen zelfinductie toe, scoopprobes hebben capaciteit etc.

Een voorbeeldje van wat er fout kan gaan. Elke een scoop heeft een max Tr. Als jou puls in 1 ns tot 10A zou schieten maar je scoop een Tr heeft van 3 ns dan is de piek voorbij voordat je scoop de topwaarde heeft kunnen meten en geeft hij een fractie van de echte magnitude weer. Dan denk je dat iets bv maar 3A trekt terwijl het in werkelijkheid veel meer is. Heel veel problemen zijn puur te wijten aan fouten in de meetopstelling. Hou bij multimeters rekening met dingen als bandbreedte en crest factor, bij scopen met capacitieve belasting, bij counters met harmonische en zo is er nog veel meer dingen van triboelectrische effecten in kabels tot seebeck effect (waar je hier niet mee te maken zult hebben maar mogelijk ooit wel. Dus vertrouw nooit een meting als je iets totaal anders meet dan je verwacht. Je moet eerst uitsluiten dat je meting niet klopt voor je in het wilde weg onderdelen vervangt.

Versterkers zitten niet defect in de verpakking, 1x zou kunnen maar als nummer twee ook niet werkt is er iets anders aan de hand. Bij breadboard bv een rotte verbinding of paracitaire effecten..

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs

Aangezien dit ding bedoeld is als audio versterker, zit ik me af te vragen of hij eigenlijk wel geschikt is voor DC toepassingen.

Precies mijn punt ook, en daarom gaf ik ook de L165 aan waar een dergelijke toepassing expliciet in het datasheet staat.

Volgens mij heeft elektuur trouwens weleens een schakeling met dergelijke audio poweropamps gepuliceerd waarin een stappenmotor werdt aangestuurd.

<edit>

Gevonden: http://www.eeweb.com/blog/extreme_circuits/stepper-motor-controller

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.
rbeckers

Overleden

De TDA2050 zou als DC versterker moeten werken.
Misschien wat meer problemen met ofsetts dan een gewone opamp.
Mijn ervaring met wat oudere TDA versterkers is dat die C's nodig zijn.

Maar zonder die metingen is het gokken.

Edit:
Fred,
Die Rs heeft meestal een waarde tussen 10 en 27 ohm.
Roland,
Er zijn wel DC schema's van de TDA2050 te vinden.
Bijvoorbeeld als, inefficiënte, LED driver.

[Bericht gewijzigd door rbeckers op vrijdag 4 oktober 2013 13:55:08 (14%)

Beste mensen,

Ik heb op advies van de leraar de ingang aan de ground gehangen om te kijken wat hij doet. Heel gek en heel raar maar hij doet niets.
Als ik de voeding (V+ en V- en GND) uit zet, hou ik het ruis....

Meet ik op het ic-tje zelf dan is de ruis weg als ik de voeding heb uitgezet, maar als ik de voeding aanzet, dan is de ruis er wel weer.

De leraar had 'toevallig' nog een L165 in 'laadje' die ik ook mocht testen. Ook die leverde geen resultaten op ....

Ik weet het niet maar ik begin langzamerhand wel wanhopig te raken...met de stress en woede van het niet lukken....en toch wil ik niet opgeven. Maar als het niet kan, dan moet ik er maar eentje aanschaffen..(die dingen bestaan niet denk ik zoals ik ze wil gebruiken)

Wat er ook gebeurt is dat als ik de voeding aanzet, het eventjes goed gaat, maar daarna trekt ineens de opamp enorm veel stroom. (zowel de L165 en de TDA2050.) Ik heb al 1 voeding aan de knopen geholpen, vraag me niet hoe het kan..de leraar vondt het ook al een raadsel.

Waar ik meet is tussen de output en de scoop en dan zoveel op het ic-tje zonder ruis. (met een TEKTRONIX TDS20...)
Ook de HAMEG multimeter heb ik geprobeerd..maar beiden geven geen meetwaarden.

Wat vindt jij "ruis"? Als je op 10mV/div gaat kijken, zie je al snel ruis, dus misschien zit je naar iets te kijken wat er helemaal niet is. Als de ruis schermvullend is bij 1V/div, wordt het een ander verhaal.

Stel dat ik een versterker heb, waarvan ik de ingang aan de ground maak; wat VERWACHT je dan op de uitgang te zien?

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

De versterker zal oscilleren, denk er om, audio IC's als de TDA2050 zijn enkel en alleen stabiel als ze voldoende mogen versterken.
Je kunt er géén buffer met weinig gain mee maken, daar is helaas ook niet zo veel aan te doen, er zijn geen aansluitingen voor externe compensatie zoals bij sommige opamps.

De minimaal 30 dB welke bijvoorbeeld op pagina 3 van de TDA2050 datasheet genoemd wordt is mij bij andere IC's (TDA2030, TDA7293/4) een vrij harde grens gebleken, bij minder dan 20 dB (10x) gaan ze er allemaal van door.

Voor audio is dan soms onprettig qua gain structure (en daarmee ruis) want je moet dan gaan verzwakken en dan weer versterken, voor DC gebruik zou ik het niet durven zeggen.
Dezelfde opzet zou wel moeten werken, maar allicht wordt het wat onnauwkeurig. En nog een opamp er bij schiet niet op, dan kun je het beter zelf met een paar torren doen.

De datasheet van de L165 beschrijft expliciet ook unity gain schakelingen. Let wel, de L165 ziet in de schakeling in figuur twee een gain van 10 !
Ik zou dus eens een gepaste weerstand tussen de ingangen plaatsen..

Tor slot moet de ontkoppeling in orde zijn, zoals al meerdere malen opgemerkt. Zet deze ook altijd in het schema, het liefste zo dat de routing er ook een beetje uit blijkt.

[Bericht gewijzigd door Aart op vrijdag 4 oktober 2013 23:16:40 (11%)

Nou,
Op een gegeven moment heb ik dus koppelcondensatoren voor zowel hoge als lage frequenties gekoppeld parallel aan de voedingslijnen V+ en V-. Ik dacht dat ik 1 van 220uF en 1 van 100nF had ...conform datasheet.

Als ik op de output, meet met de tektronix bij 1V/div of 5 V/Div of 500mV/div, dan maakt het niets uit, wat er verandert is dat die dikke strook van oscillerende signaal bij 1V iets dunner wordt en bij 5V nog iets dunner wordt...maar het is gewoon een zichtbare oscillerende dikke strook die de helft van mijn scherm vult...
Ik ontkom er gewoon niet aan, zowel bij de L165 als bij de TDA.

Als de voeding uitstaat, oscilleert hij door...

De leraar had mij de aanwijzing gegeven om de input op de GND te hangen, om te kijken wat de output dan doet...met de hoop dat de output dan ook 'rustiger' zou worden...De verwachting was dus dat de output ook wat rustiger zou worden. Dit is dus helaas niet het geval gebleken. Dit omdat zowel bij het hangen van de input aan de GND de output oscilleerde.

Gezien het feit dat als ik op google TDA2050 intik, er alleen maar artikelen over audio tevoorschijn komen, stel ik mijzelf nu de vraag of die TDA uberhaupt wel of niet een goede keuze is geweest, laat staan die hele opamp gebeuren, omdat zon audi opamp uiteindelijk gemaakt is om geluid, dus stilstaande lucht in trilling te brengen, dit kan met een condensator, maar een oscillerende output van zo'n opamp zal daarbij een betere trilkwaliteit van het lucht opleveren denk ik...wat dus het geval is volgens mijn redenering bij die audio-opamps.

Ik weet niet of het verstandig is om met dat opamp gebeuren verder te gaan...De leraar heeft ook tegen mij gezegd dat als dat opamp gebeuren vandaag ook niet zou lukken, ik vrij was in het kopen van een kant en klare Power-DC-versterker voor een DC motor. Hij beweert dat die er wel zijn op het internet....en de specs die ik nodig ben had ik in mijn eerste bericht genoemd...

Ik weet het niet maar als ik zo terugkijk wat ik er allemaal voor gedaan heb en dat het nog steeds niet gelukt is, is echt een rot woede gevoel.....Weet iemand misschien waar-of-hoe ik zo'n power-dc-motor versterker kan kopen ? Deze versterker moet tussen de PID-regelaar en de DC-motor staan.

Nogmaals, als ik teruglees hoe jullie mij proberen te helpen, kan je hier tranen van in de ogen krijgen, echt bedankt en top man allemaal !!

Plaats nu eerst die weerstand eens. Als R1 & R2 20k zijn zou ik beginnen met 1k, dan ziet de amp een gain van ongeveer 20x is 20·log(20) = 26 dB.

Het eerste deel van het topic volgde ik niet goed, maar ruis van een audioversterker (hier ergens diep richting -80 dB(V) zou op een DC motor nooit een probleem mogen zijn.

De leraar heeft ook tegen mij gezegd dat als dat opamp gebeuren vandaag ook niet zou lukken, ik vrij was in het kopen van een kant en klare Power-DC-versterker voor een DC motor.

Triest... Dat een leraar op een HTS niet instaat is een simpele TDA2050 schakeling te debuggen.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

R1 en R2 had ik in het begin 10 K

maar aangezien hij het niet deed, dacht ik dat misschien die grote 10K 2Watts weerstanden bijdraagden aan 'het probleem'.

Die heb ik dan ook vervangen door 2 5K weerstanden van 2Watts.

Ook is het zo dat ik de schakeling van de OPA548 heb nagebouwd, figuur 14 datasheet maar dan met een gain van 1.

Ik weet het niet meer......begin er een beetje depressief van te raken....

Zoals Aart ook al zei: Om stabiel te zijn moet de TDA2050 minimaal 30 db versterken. In je schema heb je een versterkingsfactor = 1. Dan gaat ie oscilleren zoals je hebt gemerkt.

Het grappige is dat je de versterker kunt temmen door een 2e ingangssignaal toe te voegen, van 0 Volt en dit signaal dan flink te versterken. Op de uitgang zie je dat niet terug, want 30 x 0 is nog altijd 0.

Dus gewoon een extra weerstand van 680 ohm tussen de inverterende ingang (pin 2) en ground. R1 en R2 kunnen dan 20K blijven. De versterking wordt dan 20K /680 = 30. Als R1 en R2 10 K zijn dan moet je 330 Ohm gebruiken. De versterker wil minimaal 30x versterken.

Maar ook aan de uitgang heb je niet de juiste componenten. Volgens datasheet moet je een weerstand R3 hebben van 2.2 ohm, en een condensator C1 van 0.47 uF.

R1 en R2 hoeven geen vermogensweerstanden te zijn want daar loopt heel weinig stroom.
R3 kan bij hoge frequenties wel warm worden, maar bij een DC motorregeling zal dat ook wel meevallen.

Ik heb het ter bemoediging (en uit nieuwsgierigheid :) vanochtend eens gebouwd met een TDA2030, het werkt eigenlijk boven verwachting.

Schema:
https://lh5.googleusercontent.com/-PPHXTYCUDeA/Uk_NbwHqv1I/AAAAAAAAG9M/jEUnrsZ-JcU/s400/IMG_4358.JPG

Opbouw als spin:
https://lh4.googleusercontent.com/-sxlM-TAH2uQ/Uk_NXd3DnvI/AAAAAAAAG88/FAkYTLJFWms/s400/IMG_4356.JPG

Meetopstelling, voeding is 15V symmetrisch 1A gestabiliseerd, input 0-10VDC (en andersom naar -10) uit een andere voeding, meten met multimeter, Neutrik A1 analyser voor het meten van de ruis, de enorme knop bovenaan is een dummyload pot van 0-16 ohm.
https://lh5.googleusercontent.com/-NLbqORckt44/Uk_NZvMr_II/AAAAAAAAG9E/LwCHnsjtCAs/s400/IMG_4357.JPG

Metingen; met of zonder dummy maakte (behalve voor de warmte ;) weinig verschil.

- Offset bij kortgesloten ingang: 0.12 V
- Ruis: -67 dBV bij volle bandbreedte (iets van 300 kHz), - 76 dBV van 22Hz tot 22kHz. Dat is 430 resp. 144 microvolt, en zou echt geen probleem mogen zijn.

code:


Input V         Output V
-10.0              9.67
 -5.0              5.3 
 -1.0              1.17
  0.0              0.12
  1.0             -0.9
  5.0             -5.0
 10.0            -10.0

Er is dus een beetje offset, maar niets ernstigs. Bij flink opwarmen veranderd er niet veel.

Let op de opbouw, ook al ziet mijn spin er uit als een rommeltje, het is wel doordacht.
Gnd bij elkaar, terugkoppeling en ontkoppeling mooi kort houden. Met 5W weerstanden gaat dat niet lekker, en allicht hebben ze nog wat zelfinductie ook. Gebruik daarom behalve voor de 1 Ohm (hier 1W) in het Boucherot netwerk aan de uitgang gewoon 1/4W weerstandjes.
Het zou op zowel breadboard als gaatjesprint ook wel moeten gaan, maar daar past dit IC niet lekker in.

- - - - -
En voor de nieuwsgierige aagjes: Voor audio is hij niet eens zo rot; behalve dus de ruis. De THD+N is 0.046% bij 1 kHz 1V in (en dus ook uit) in 10 ohm, steigende tot 0.15 % bij 6.2V net voordat de voeding in overload gaat. Gain -0.25 dB :+

Op 5 oktober 2013 00:04:11 schreef Roland van Leusden:
Triest... Dat een leraar op een HTS niet instaat is een simpele TDA2050 schakeling te debuggen.

Als hij het echt niet kan is dat zeker triest, maar het is ook heel goed mogelijk dat hij gewoon geen tijd heeft (of eigenlijk, voor krijgt) om er naar te kijken. In het onderwijs zitten tegenwoordig ook managers die vinden dat bijna 100% van je uren "factureerbaar" moeten zijn; individuele begeleiding van dergelijke projecten staan niet op de lijst, daar wordt dus ook geen tijd voor vrijgemaakt, en als je dat als docent toch wilt doen, moet dat dus in je eigen vrije tijd gebeuren. Dan kun je hoog of laag springen dat het echt nodig is, er is geen geld voor dus het gebeurd niet.

Management by numbers viert hoogtij, helaas...

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Dat zal zo zijn, aan de andere kant is die "verplichte" minimale gain van dit soort eindtrapjes niet zo bekend, daar hoeft wat mij betreft niemand zich voor te schamen als hij het niet gelijk ziet.
Gewoonlijk blijft men dicht bij de standaardapplicaties in de datasheet, ik kwam er zelf ook pas achter dat het echt niet gaat toen ik het een keer per se anders wilde ;)

@Aart, ik vind die 680Ω weerstand een slimme truc van jou.
Voor de preciezen onder ons moet de weerstand van 22k naar de + van de opamp 680Ω worden. Voor de nog preciezeren onder ons gelijk aan de vervangingswaarde van 680Ω, 22kΩ en 22kΩ.
Het zal iets schelen in de offset

Bedankt voor het compliment, de schakeling en waarden komen in zekere zin echter direct uit de TDA2030 datasheet, kijk maar eens goed naar de rechterkant van de brugversterker op pagina negen :)
Daar klopt de waarde van 22k overigens wel, want C6 houd DC tegen.

Bij een motor als belasting zullen de diodes over de uitgang overigens zeker geen kwaad kunnen.

Vervangen van de R van 22k aan de niet inverterende ingang door een mooie blauwe van 649 ohm dicht bij de theoretische waarde van 640 doet de offset hier zakken naar 0.07 V, dus dat lijkt een uitstekend idee.
680 zal ook prima werken, het is dat ik hier de luxe van een privé E 96 reeks heb..

rbeckers

Overleden

Aart,
netjes! Waarmee aangetoond is dat, in ieder geval voor een type, een audio eindversterker IC ook gebruikt kan worden als power opamp.
M.b.t. de spin opbouw. Ik gebruik vaker de dead bug methode. ;)

Yoo Mensen,

Na lange tijd stilte en gepruts is het mij gelukt !!!!
HAHAH

De fout zat hem namelijk in dat ik de filters en ontkoppeling exact conform datasheet moest bouwen. Ik dacht dat een paar ohm en een paar nanoferad geen kwaad kon maar dus wel !!

De functionaliteit van de opamp is iets anders dan die van aart, omdat ik een spanningsvolger heb gebouwd om zodoende het ingangssignaal te behouden (niet te inverteren).

Nu nog de motor op de output belasten, en kijken of die opamp dat wel aankan met die piekstroom van 2,1Ampere die de motor bij aanloop trekt.

Ben benieuwd...een kleine weerstand van 11ohm 5A kan hij niet hebben heb ik gezien.

Das mooi, blijkbaar gaat het nu de goede kant op.

11 Ohm, 5A : Dan heb je 55 Volt nodig. Dat gaat niet idd met een voeding van 15V.

Kun je een schema laten zien? Ben wel benieuwd.

Zo mensen das weer een tijdje geleden,

Ik heb de schakeling klaar, tenminste, uit mijn testresultaten blijkt dat hij het bij een PI regelaar tamelijk goed doet en zelfs met een minikoellichaampje niet eens warm wordt.

Mijn resultaat ziet er uiteindelijk als volgt uit:

http://i44.tinypic.com/2h58ygl.jpg

http://i43.tinypic.com/2dieq7b.jpg

http://i43.tinypic.com/nwgge9.jpg

de schema die ben ik nu aan het tekenen...:)

schema zag er als volgt ui:

http://i40.tinypic.com/mjbwn8.jpg

Waarbij de opamp die ik gebruikt heb, een gewone L165 is...die kon het ook aan. Ik heb wel voor de beveiliging, na de filter van de opamp een weerstand van 11 Ohm geplaatst. De motor gaat er wel ietsje trager op lopen, maar de stroom is dan wel begrensd wat mijn voeding ook aan kan.

[Bericht gewijzigd door Noknok op dinsdag 15 oktober 2013 10:17:07 (28%)

Heb je al bedacht wat de invloed van die weerstand is op het proces dat je probeert te regelen?

Je zegt dat je PI regelaar het "tamelijk goed" doet; heb je dat getest met een constante belasting aan de motor, of ook met een sterk variërende en/of niet-lineaire belasting? Probeer eens of je de motor op een constant toerental kunt houden als je een hevel met een gewicht eraan (dus een soort krukas-drijfstang constructie) gebruikt?

Een toerental constant houden met een belasting waarvan het koppel recht evenredig is met het toerental is dusdanig simpel, omdat het proces inherent stabiel is, dat je alleen daarmee helemaal niets kunt zeggen over de prestaties van je regelaar.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op dinsdag 15 oktober 2013 11:01:07 (76%)

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Ik heb uitgevonden dat ik de generator moet belasten wil ik hem uberhaupt belasten.

Maar bij een Grote en kleine K waarde is dat niet verstandig heb ik begrepen.

[Bericht gewijzigd door Noknok op dinsdag 15 oktober 2013 23:29:36 (84%)