Old Skool Voeding

Het begon allemaal toen ik bij het sluiten van Stuut & Bruin een ouderwetse behuizing kocht. Het plaatstalen kastje met 2 kleurige grijze hamerslag lak is 17x10x10 cm (LxHxB). Via ebay kocht ik een Volt en Ampere meter van 4,5 x 4.5 cm.

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/front_psu_rvl.jpg

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/back_psu_rvl.jpg

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/zijkant_psu_rvl.jpg

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/inside_psu_rvl.jpg

In een "Old Skool" voeding hoort mi een ouderwets shema met transistoren. Uit de topics van Blackdog en wat andere shema's haalde ik de nodige inspiratie. De netschakelaar op de achterkant is idd minder handig, maar op de voorzijde was echt geen ruimte meer ;-) . Gezien de grootte van de voeding is het ook niet zo'n bezwaar.

De voeding voor regelgedeelte bestaat uit een gelijkrichter met anti ratel condensatoren en daar achter een CLC filter. De spoel in het CLC filter is een zgn. "common mode spoel" uit een ATX voeding.

Vervolgens een lineaire stabilisator met een stroombron Q1, TL431 en Q2. Voor de referentie spanning van 5V word eenzelfde opzet gebruikt, welke via potmeter P1 (10 slagen) via de verschilversterker (Q4 ~ Q6 en Q8) de uitgangsspanning instelt. De uitgangstrap bestaat uit Q9 ~ Q11 en Q7 doet de stroombegrenzing. Voor de koeling van Q11 is een stukje hoekprofiel van 4mm icm een P4 CPU koeler gebruikt. Over de uitgang staat een klassieke 2 transistor stroombron voor een constante belasting van ongeveer 60mA. Let goed op de opbouw, een aantal componenten zitten rechtstreeks over de uitgangsbussen.

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/voeding_v4.png

De voeding is tot op 1 mV stabiel op mijn 6.5 digit HP3456A. Tussen geen belasting en 1.5A belasting zakt de uitgangsspanning met 5mV in. Puls belasting metingen moet ik nog doen.

<Edit> Shema bijgewerkt :-)

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.

Ik vind hem erg leuk :)

Wel luxe, die gestabiliseerde voeding voor het regelgedeelte met daaroverheen een aparte Uref en stroombronnen in de regelaar zelf.
Maakt het meetbaar verschil ?

Aart,

Dat weet ik zo niet, dan zou ik nog een versie zonder stroombronnen moeten maken. Het shema rond de TL431 komt uit een topic van Blackdog:

http://www.circuitsonline.net/forum/view/116156/1/

Waarbij ik de LM334 door een discrete transistor stroombron heb vervangen. De TL431 zijn technisch gezien ic's maar vallen niet op ;-)

De onderdelen op het printje zijn nog geen 10 euro, de twee 10 slagen potmeters waren het duurste. Totaal heeft de voeding ongeveer 40 Euro gekost.

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.
Tidak Ada

Golden Member

Leuke opzet! Jamer dat er geen stroomregeling meer in paste, dan was hij helemaal af geweest!

Een vraagje, wat is het nut van die stroombron over de uitgang? Als ik het zo zie is het enige wat hij doet de uitgang belasten.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - &#8224;

Eric,

Er zit een "simpele" stroomregeling in dmv Q7 en P2. Het idee van de voorbelasting heb ik uit het NA-01 topic van Blackdog die daarvoor een LM317 gebruikt.

Op mijn HP3456A is de spanning stabieler als ik een voorbelasting gebruik, 10.000xx Volt, zonder voorbelasting is het 10.00xxx Volt., waarbij x variëren.

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.
Tidak Ada

Golden Member

Oeps, ik had even in de gauwigheid P2 als regelaar voor de spanning gezien. De voedingen, die ik vroeger gebouwd heb hadden namelijk de spanngsregeling in een spannigsdeler over de uitgangsspanning en niet zoals jij het hebt opgelost aan de referentie-ingang van de regelversterker.

Dat is overcurrent protectie, geen stroomregeling. Die laatste zou een complete tweede regelversterker plus referentie vergen met R13 als meetweerstand. Het grootste probleem is dan alleen de responstijd.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - &#8224;

Dat ziet er netjes uit ! Ik 'leen' het schema even, voor als de voorraad projecten 'op' is :)

Die laatste zou een complete tweede regelversterker plus referentie vergen met R13 als meetweerstand.

Mja, die reserveer ik voor versie 2, dat zal wel 2015 worden. Met deze voeding ben ik ook 6 maanden bezig geweest, waarbij het af en toe wel enkele weken achter elkaar stil lag ivm andere bezigheden.

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.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Heel mooi.
Natuurlijk keek ik eerst naar de foto's, en zodoende dacht ik even dat je een voeding gekocht had. Had gemakkelijk gekund, met dat uiterlijk.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
fatbeard

Honourable Member

Multo belle! Ziet er serieus profi uit, ik snap de verwarring van FET wel :).

Ik neem alleen wel aan dat het koelblok met een bepaalde reden in deze stand is gemonteerd? Naar mijn idee zou het beter koelen als de ribben vertikaal zouden staan, maar misschien is dat niet eens nodig...
[EDIT]: Stomstomstom! Die kast is 10x10, dus je koelplaat is breder dan hoog: het kon niet anders...

[Bericht gewijzigd door fatbeard op 1 april 2014 01:35:38 (15%)

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

fatbeard,

Opzich heb je gelijk met de ribben, maar door de ruimte moest het wel zo. Daarnaast moest ik ook nog de netentree en schakelaar kwijt.

Voor de liefhebbers nog het enkelzijdige printontwerp met maar 1 draadbrug. C4 van 47uF en C6 van 100nF zitten niet op de print maar rechtstreeks op P1.

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/pcb_old_skool_rvl.png

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.
blackdog

Honourable Member

Ha die Roland.

Leuk voedinkje!

Ik Heb wat opmerkingen voor je.
Als eerste, ik zie geen pullup weerstand aan de basis van Q9.
Volgens mij gaat er iets mis met de stroom begrenzing...
Je meet in je schema over R13 en de 2n3055.
Plaats je stroombron aan de emittor van de 2n3055.

Wat betreft de spannings regeling die over de referentie staat.
Dit is een betere manier om de uitgangs spanning te regelen.
Hierdoor blijft de gain over de hele uitgang spanning gelijk.
Daardoor is de schakeling optimaler stabiel te krijgen.

Ik zie uit naar je stabiliteit testen, je mag ook langs komen hiervoor :-)

Gegroet
Blackdog.

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
DE OLDE

Overleden

Even een opmerking Q13 staat als BD139 en getekend als PNP , zo uit mijn bol is een BD139 NPN

Wat Lefert levert, levert anders geen mens.

Hmmm, zitten wat foutjes in het shema, gelukkig is de werkelijkheid wel goed. Een scan van het hand getekende kladje wou ik jullie niet aan doen ;-)

Q13 is een BD140. De basis van Q9 is verbonden met het knooppunt van R12 en R13 en emitter Q7. De stroombron hangt idd rechtstreeks aan de emitter van Q12, dat is op de foto van het binnenwerk te zien.

Ik zal ea vanavond bijwerken en een nieuwe versie online zetten.

Done.

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.
Lambiek

Special Member

Leuk dingetje Roland, Dat zijn de echte nog. :)

Heb je al getest wat hij met een inductieve belasting doet?, somige kunnen daar slecht tegen.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Heb je al getest wat hij met een inductieve belasting doet?

Nee, ik ga komend weekend wat testjes doen. Afgelopen weekend heb ik er de laatste hand aan gelegd, de stabiliteit is prima, instellen op 10,000V en 5 uur later is het nog 10,000V. Misschien ga ik ook nog wel langs bij het Blackdog lab voor een certificatie ;-)

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.
High met Henk

Special Member

gewoon een gaaf tussendoor projectje... idd wel jammer van die schakelaar.. Ben zelf nooit zo'n fan van achterop ivm koeling en pijnlijke ervaringen uit het verleden

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Je kan de schakelaar toch ook achter 1 van de meters zetten. Op de voltmeter drukken gaat de voeding aan. Heb je nog 1 knop over voor een andere functie. En als je op de hoeken van de meters drukt kan je nog meer knoppen verzinnen haha.

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.
blackdog

Honourable Member

Hi Roland,

Nog een paar opmerkingen over je schema, misschien als je het er mee eens bent kan je het schema aanpassen.

Het heeft grotendeels te maken met de stromen die je gekozen hebt voor de stroombronnen.
De eerste stroombron met Q1 kan lager in stroom worden, maak R2 150 Ohm.
Neem verder een weerstand van 47 Ohm op in de basis van de BD139.
De BD139 is geschakeld als emittor volger die je belast met een dikke condensator, C3 van 100uF.
Deze kan zelfs rond de 100Mhz gaan genereren hierdoor.
Met de basisweerstand van 47 Ohm is hij in ieder geval rustig.

De tweede stroombron kan ook wat lager zodat de drift vanaf inschakelen lager wordt.
Dit omdat de dissipatie in U2 lager wordt, als de stroom door Q3 lager wordt.
Neem voor R6 180 Ohm dan heb je voldoende stroom voor alles.

En nu wat onderdelen weg halen...
De basis van Q1 kan je aan de basis van Q3 knopen, D5, D6 en R9 kunnen dan weg.
R5 kan je een stukje verlagen naar 12K.

Als ik het goede schema rond Q9,10 en 11 heb, kan ik daar ook nog iets over zeggen.
Zover ik het nu kan zien kan Q9 waarschijnlijk komen te vervallen.
Als je de gemiddelde versterking neemt van Q11 en Q10 kom je beneden de 1mA uit.
Q8 kan dat makkelijk aan, daar is Q9 dus niet voor nodig.
Maakt het waarschijnlijk nog stabieler ook.

Maar goed, eerst moet ik zeker weten hoe je het echt gebruikt :-)
Ik wacht je tekening nog even af.

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
Henry S.

Moderator

Wel geinig zo'n bijna discrete voeding, daar steek je wat van op.

En blackdog zet er meteen het mes in om te finetunen.

Op 1 april 2014 11:50:17 schreef High met Henk:
gewoon een gaaf tussendoor projectje... idd wel jammer van die schakelaar.. Ben zelf nooit zo'n fan van achterop ivm koeling en pijnlijke ervaringen uit het verleden

Voor mij is die schakelaar ook een noodknop...

Op 1 april 2014 20:03:42 schreef blackdog:
Neem verder een weerstand van 47 Ohm op in de basis van de BD139.
De BD139 is geschakeld als emittor volger die je belast met een dikke condensator, C3 van 100uF.
Deze kan zelfs rond de 100Mhz gaan genereren hierdoor.
Met de basisweerstand van 47 Ohm is hij in ieder geval rustig.

De capacitief belaste emittervolger, sinds je me daar op gewezen hebt is het logisch, maar het is niet algemeen bekend.

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.

Blackdog,

Allereerst bedankt voor je waardevolle terugkoppeling, het shema is inmiddels aangepast. Ik zal een weerstand van 47 Ohm in de basis van de BD139 zetten en R2 en R6 zal ik aanpassen.

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.
Tidak Ada

Golden Member

@Blackdog:
Ik zit na de post van jou nog eens aandachtig naar het schema van Roland te kijken.

Het gaat om je opmerking over Q1, en Q3. Ik zie nu pas dat er in de stroombron van het long tailed pair Q5 en Q6 og een Q1 zit. Dat zou dan Q4 moeten zijn (of heb jij juist de eerste stroombron met Q1, helemaal links, over het hoofd gezien?).

Mijn vraag is nu of dan niet net zo goed de bases van alle drie de stroombronnen aan elkaar gezet kunnen worden. Dan zouden D1, D2 en R1 ook kunnen vervallen. Mijn twee centen... Of zou het dan weer tot nieuwe instabiliteit kunnen leiden?

Overigens een interessante verhandeling over die oscillaties van emittervolgers!

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - &#8224;

long tailed pair Q5 en Q6 og een Q1 zit.

Chips ! Ik ga het shema nog een keer bijwerken, word Q4 idd.

Mijn vraag is nu of dan niet net zo goed de bases van alle drie de stroombronnen aan elkaar gezet kunnen worden.

Goeie vraag, zelf vindt ik die paar extra dioden en weerstanden niet zo'n probleem. Ik verwacht niet dat deze in serie productie gaat ;-)

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.
blackdog

Honourable Member

Hi Tidak Ada, :-)

Als je naar het schema kijkt, zie je dat de eerste stroombron met Q1 uit een ander spanningsniveau gevoed wordt.
Dus de basissen van Q3 en Q1 kunnen niet aan Q1 gekoppeld worden.

ook zou ik het niet handig vinden om die er toch op een of andere manier aan de Schakeling van Q1 en Q2 te koppelen.
U1, Q1 en Q2 zorgen er voor dat er proaktisch geen brom meer staat op het +12V lijntje.
Alle brom die er nog zou zijn worden door de twee anderen stroombronnen alsnog om zeep geholpen.
Als Roland het goed heeft opgebouwd zal hij geen brom kunnen meten op de referentie en uit de stroombron Q1, alleen ruis...

Of de uitgang schoon is, is geheel afhankelijk van de bouwkunst van Roland.

Ik moet Roland zijn stroombegrenzing nog goed tot mij door laten dringen, want het kwartje valt nog niet...
De stroombegrensings transistor Q7 ziet de spanning die valt over R13+ Amperemeter + D7 + BE overgang van Q9.
Zo heb ik hem nog nooit gezien :-)

Gegroet,
blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
Tidak Ada

Golden Member

Heb ik weer eens overheen gezien :o. Beetje misleid door die 2 × Q1. Ik had het moten zien!
Verder begrepen.

Dat koppelen van bases van stroombronnen zie je inderdaad ook veel intern in IC's

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - &#8224;