Ontwerp HV voeding

Hallo Roland,

Allereerst een paar opmerkingen over je schema:

• Je hoeft niet overal hoogspanningstransistoren te gebruiken
• Regeling naar 0 volt is niet nodig en onpraktisch
• Waarom met rransistoren en niet met buizen uitgevoerd.
• Denk ook aan een negatieve voeding 0 - -60V voor de roosterspanning

Heb je al op het forum gekeken? Shimanski heeft er een heel mooie voeding gepubliceerd.

Tenslotte nog wat schema's van een site waar veel te leren valt:

http://www.jogis-roehrenbude.de/Bastelschule/Funkschau-Netzgeraet.htm
http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbriefe/HPV-Netzteil/250VNT_01.htm
http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbriefe/Molzen-Netzteil/Molzen-Net…
http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbriefe/Jeschkeit/HV-Netzteil.htm

Mocht je nog meer willen zien, dan heb ik nog een stapel schema's liggen, ook met transistoren.
Verder raad ik je aan eens naar gegevens over voedingen van van der Heem te kijken. Die hebben indertijd uitstekende buizenvoedingen gemaakt voor leger en research

Ja, is al wat langer geleden. Ik moest zelf ook even zoeken, hij staat in het meetapparatuur topic.. klik

Eric,

Voor buizen heb ik gewoon de spullen niet liggen, dan moet ik EL34 ed gaan aanschaffen. Ik heb nu een trafo uit een GM6020, met 2x 6.3V, 2x 280V en 1x 16V. Die 16V wil ik idd voor de negatieve voeding gaan gebruiken.

Ik zal je links doornemen, bedankt !

EL34 heb je niet direct nodig. Je kunt ook bijv. E-/PL86-en parallel schaklen, net als met FET's. Ik heb dat dingetje van mij met 2× EL84 gemaakt, maar 6L6 gaat ook en dan zijn er nog diverse Russen, die goedkoop te krijgen zijn.
Verder zou ik je aanraden om stabilisatiebuisjes als referntiespanningsbron te gebruiken. Dat is veel makkelijker en safer dan zeners. Ik heb er nog wel voor je.
Buizen kun je vinden op internet en ook misschien nog bij Jan Oomis (eBay: dos107).
Voetjes op radiomarkten en internet. Wat heb je verder dan niet?
HV- condensatoren zul je toch moeten aanschaffen, evenals 1/2W weerstanden (kunnen hogere spanning hebben).

Stabilisatiebuisjes heb ik ook uit de GM6020. Ik zal er eens over nadenken. Tijdens de lunch het shema in Simetrix gezet, moet voor de verschil versterker ook een cascode zetten. Die MPSA torren kosten nog geen 10 cent per stuk dus dat is niet interessant.

<edit> Die van der Heem voeding lijkt me wel wat, ECC83 heb ik, alleen nog een paar eindpitten.</edit>

Huidige Trafo:

[Bericht gewijzigd door Roland van Leusden op woensdag 4 juni 2014 13:51:23 (19%)]

Ook nog even kijken of de dissipatie van die MPSA's niet wordt overschreden. Het zijn maar TO92's!

Iig is een voeding met buizen in de eindtrap sowieso kortsluitvast.

Kijk ook eens op de site van The Philbrick Archive [ http://philbrickarchive.org/ ] dat staan diverse schema's van hun buizen OpAmps en ook voedingen. Nadeel van die buizen opamps is dat ze gevoed moeten worden met +/- 300V, dus 600V over de ECC83

Wat zijn trouwens je gewenste uitgangsspecificaties? Rimpels van enkele mV's is "paarlen voor de zwijnen", reken gewoon in procenten.

Jammer dat je die S1AB wikkeling niet kan gebruiken voor die roosterspanning. Ik denk dat die onvoldoende van de primaire is geïsoleerd, zowel resistief als capacitief. Dat geeft te veel rotzooi op je roosterspanning.

Ik zal morgen "The Engineer" even pushen of ie misschien wil reageren... Hij heeft een mooie buizenvoeding (*) gemaakt. Hij zei iets over < 100mV rimpel of zo.

(*) 2x. /met/ buizen, /voor/ buizen.

@rew: dat is deze: The Engineer in "Show your projects! Part 26"

Laatste versie van het shema op basis van het "spelen" met Simetrix

Hi Roland,

Kan je mij vertellen waarom je de TL431 vanuit een emittor stuurd, het zelfde geld voor de verschilversterker met de BC557.
Je kan de eerste MPSA42 wat mij betreft weglaten en vanuit de collector van de meest linkse MJE350 met een weerstand te beveiliging naar je TL431 gaan.
Wil je de TL431 nog extra beveiligen, zet er dan een zener overheen die 20% hoger is in waarde dan je gewensde spanning over de TL431.

Vervang de 2x1N4007 door een rode LED.
Verder is er een grote kans dat je over de 330K weerstand een kleine condensator moet zetten om de voeding stabiel te krijgen.

Zowel je Powertor als de MJE350 hebben geen basis/emittor weerstand, dat kan mis gaan met lekstromen bij deze hoge spanningen.
Hou er ook rekening mee, dat de impedantie op de basis van de MPSA42 die de MJE350 aanstuurd, erg hoog is...
De totale gain aan de basis van de MPSA42 schat ik op 50 a 100.000.

Gegroet,
Blackdog

Blackdog,

Kan je mij vertellen waarom je de TL431 vanuit een emittor stuurd, het zelfde geld voor de verschilversterker met de BC557.

Die MPSA torren gaan tot 300V, op deze wijze valt er over iedere transistor een gedeelte van de spanning.

Zowel je Powertor als de MJE350 hebben geen basis/emittor weerstand, dat kan mis gaan met lekstromen bij deze hoge spanningen.

Die moeten er ook nog in idd. Daarnaast zit ik te denken om er een hybride van te maken, maw de powertor te vervangen door bv een PL519.
Hiervoor zou ik wel wat hulp kunnen gebruiken.

Rew, ik ben er al

Ik vrijwillig nu bij een vereniging waar veel goed opknapbare Heem voedingen staan, die zijn te koop. Elko's en twee buizen vervangen, klaar. Bij interesse in deze kant-en-klare oplossingen kan je me een mailtje sturen. Ze zijn misschien ietwat stoffiger dan op de foto's op de link

Mijn eigen, kleinere transistor oplossing is eigenlijk vrij simpel:
Ik heb het Elektuur 1982 ontwerp gebruikt, het is een goed en robuust design. Een paar andere waardes hier en daar, andere uitgangstorren en je bent er klaar voor. Tegenwoordig kan dit ook al gewoon met FET's....

Ik gebruik hem graag, al zou ik hem binnen kort wel eens willen uitbreiden. heb nu 15-400V, 0-200mA staan- schakelbaar 0-200-400-800 bij wisselende stromen ( 0-800-400-400-200mA?) zou ik nog wel eens willen hebben. Maar geheid dat ik hetzelfde principe zal gebruiken, het werkt als een trein. As we speak ben ik achter mijn rug HV elko's aan het formeren. hij is nog nooit defect geweest, en ik heb hem flink mishandeld

EDIT:

Regeling naar 0 volt is niet nodig en onpraktisch

Mee eens, voor lager dan 60V heb ik een andere voeding. Kan ook gelijk 3A leveren.... dus waarom zou je?
En een negatieve roosterspanning mis ik best wel. die zou ik zeker niet achterwegen laten.
In deze toepassing ben ik sterk voor transistors, buizen voegen imho. weinig toe behalve de warmte-opbrengst in deze toepassing. Kijk bijvoorbeeld eens naar STP3NK80Z, zestig cent bij farnell. daar heb je nog geen buisvoetje voor

Ik weet niet hoe groot je je regelbereik wilt hebben van de voeding maar de MJE350 kan 200mA leveren tot Uce = 70V. En bij Uce = 300V nog 10mA leveren.

Als je ingaande spanning 400V is zoals in je schema dan kan je dus regelen van 330 tot 400V.

Die MJE350 is de doorlaattransistor niet, maar de sturing daarvan.
Van die doorlaattransistor is het type niet vermeld (of is dat ook zo'n MJE?).
Overigens ben ik het roerend met je eens wat betreft die 0 Volt.
dat is vragen om moeilijkheden.

Verder bedenk ik me ook nog dat je ook van het piggy back princiepe gebruik kunt maken voor zo'n voeding. Je maakt een gewone HSP voeding voor zeg 150V en daarbovenop een tweede voeding, die regel baar is. Dat scheelt kilo's in te verstoken vermogen. De spanningsdeler, die de uitgangsspanning meet, moet natuurlijk wel tussen plus en massa zitten. Als je die ongestabiliseerde voeding dan nog schakelbaar maakt, bijv 150 V en 300V dan heb je een zeer groot regelbereik.

Ik heb hier iets dergelijks staan dat vann 500 tot 4000 volt gaat. Wel Hybride, in het doorlaat en regel deel zitten heus buizen. Komt waarschijn lijk van een Röntgen-beeldversterker of een scanner met Photomultipliers.

Ik gebruik een variac voor een HV trafo. 0-1200VDC. Maar geen stroombegrensing. Voor dat soort werk gebruik ik een Heathkit voeding. Dat is regelbaar met gloei en -VG. Het schema is heel simpel maar wel met buizen. Als je wil heb ik het schema wel voor je. Dat lijkt me geen probleem als je schrijft:

Ik wil een experimenteer voeding voor buizen apparatuur gaan maken

Zie het als je eerste experiment met buizen

Maar je kan het volgens mij ook met een dikke mosfet maken. Spanningsdeler voor feedback naar een opamp die de gate aanstuurt. Je zorgt dat de spanning over je load constant blijft. Zo heb ik een tijd terug een voeding gebouwd. Daar heb ik ook stroombegrenzing bij. Feitelijk een voeding en active load boven elkaar.

Ik vond in m'n archief een optie met mosfets:

~100-310V bij 120mA.

* Statt der Widerstände R3 und R4
kann der Drosseltyp D-2360 einge-
setzt werden (2,3 H, 0,3 A, 30 Ω).

Bron: Röhren 4 (Elektor)

Hi Roland,

Mijn voorgestelde serie weerstand is toch een betere oplossing.
De TL431 en de verschilversterker moeten het liefst vanuit een stroombrom worden gevoed.
Wat jij nu doet is deze onderdelen voeden uit een lage impedantie.
De impedantie is b.v. bij 1mA emittor stroom rond de 21 Ohm.

Ga nu eens uit van rond de 20 Ohm voor de transistor die de Tl431 stuurt.
De ri van de TL431 is zeg rond de 0,5 Ohm.
Hoe goed denk je nu dat de demping wordt...

De Tl431 en de emittoren van je verschil versterker voelen zich het best als ze worden aangestuurd vanuit een hoge impedantie.

Gegroet,
Blackdog

Inmiddels lekker verder geknutseld:

Foto:

Moet nog het nodige afwerken aan de behuizing en de -70V voeding die er ook nog inkomt.

~ To be continued ~

Ha die Roland,

Is het goed als ik hier reageer en niet in een e-mail

We beginnen links, de 12V voeding die je opbouwd met de BD139 en de TL431, deze is niet echt kortsluitvast.
Dit is alleen nodig tijdens het experimenteren met deze schakeling en meten aan deze voedings schakeling en niet voor normaal gebruik van deze voeding.
Je kan een diode in sper opnemen op deze manier voor een "basis" beveiliging.
De kathode van een Schottky diode b.v. 1N5819 aan de emittor van de BD139.
De Annode komt dan aan de collector van de BC557.

Als je nu de uitgang kortsluit komt de Kathode van de Schottky aan massa en trekt alle basis sturing voor de BD139 weg.
Dit is dus voor een volle kortsluiting.
Verder kan je er voor zorgen d.m.v. de basisweerstand van de BD139 dat er nooit meer stroom kan lopen dan nodig.
Even snel berekend loopt er ongeveer 10mA uit de emittor van de BD139.

Als je kijkt wat de minimale Hfe is van de BD139 kan je R3 zamen met de stroombron gemaakt met Q1 zo maken dat er nooit voldoende stroom aanwezig is dat de BD139 overlijd.
Dus, hoeveel stroom heeft de TL431 nodig voor goede werking, hoeveel stroom is er nodig voor de BD139 om goed te kunnen werken in jouw schakeling, neem b.v. 3x meer dan nodig, dat is max 30mA uit de emittor van de BD139.
Bereken daar nu de stroombron met Q1 mee vervang D1 en D2 door een rode LED, let op, pas de emittor weerstand r2 daar op aan.

Ik begrijp je aansturing van je powertransistoren niet goed.
waar komt je stuurstroom voor je de twee basissen van je powertransistoren nu vandaan?
De opmerkingen over de powertransitoren laat ik verder even achterwegen tot ik het goed begrijp, anders ga ik onzin zitten uitkramen

Bij het kortsluiten van de uitgang van de voeding is de kans groot dat je de verschilversterker met Q5 en Q6 opblaast.
De uitgang komt dan aan "0" te hangen.
We gaan even uit van 300V DC die je op de uitgang hebt ingesteld.
C6 is opgeladen tot 300V min de waarde van die de potmeter potmeter op zijn loper heeft, dat kan niet meer dan 5V DC zijn.
We nemen lekker makkelijk dus gewoon 300V, en waar denk je nu dat de onderkant van de condensator C6 naar toe gaat t.o.v. massa?
Voor een korte tijd wordt deze dus -300V Bingo! we hebben er een basis uitgebrand
Oplossing? simpel, van de basis Q6 naar ground een diode, 1N4007 in sper, ook op deze plek een zener zodat de spanning op dit punt niet hoger kan komen dan de voeding van je referentie schakeling.
Ook een weerstand opnemen van 470 Ohm tussen de basis en het knooppunt met de 330K, 3K9 en de 470 Ohm.
Deze weerstand begrenst de stroom door de diode en beschermd de verschiltrap een beetje.

Voorstel
Je hebt nu veel versterking in je schakeling, ik bedoel hiermee je ref is 5V en je gaat naar max 380V dat is een versterking van 75x.
Alle ruis wordt dus ook 75x versterkt, je opset om je Referentie en je verschilversterker uit een stabiele
voeding te laten komen in mijn inziens goed.
Maar op de volgende manier zou je het nog beter kunen maken zonder de hele schakeling om te gooien.

Neem een wat hogere Referentie spanning b.v. 10 of 15V, het enige wat je zal moeten doen is wat waarden aanpassen.
Ik heb er geen problemen mee om voor P1 10K te blijven gebruiken, maar een 20K 10-slag potmeter is meestal beter.
De rede is dat, een 20K 10-slag een hogere resolutie heeft dan een 10K, hierdoor kan je de spanning nauwkeuriger instellen.
Specificeer ook i.p.v. de BC557 een BC560C, deze heeft een hogere Hfe en een lagere ruis,
kost bijna niets voor een beter ruisgedrag.

En dan nog als laatste dit, de weerstand over C6 van 330K kan je het beste opspliten in drie of meer weerstanden.
Voor dit soort toepassingen gebruik ik dan 3x 100K 1Watt metaalfilm en pas dan de weerstanden naar massa aan zodat de gain weer zo is als nodig.
Nog een tip, let ook met dit soort schakelingen goed op de impedantie die beide ingangen van je verschilversterker zien.

We gaan nu even uit van een 20K 10 slag potmeter
De basis van Q5 ziet maximaal de potmeterwaarde gedeeld door 4, dat is 5K, meestal dus minder daar de 5K geld voor de middenstand van de potmeter.
De potmeterwaarde gedeeld door/4 geld aleen als de potmeter in verhouding laag Ohmig wordt aangestuurd, zoals in jouw schakeling.

Ga dus uit van ongeveer 5K basis impedantie voor de basis van Q6, dan zou je met hier een weerstand van 4K7 en drie weerstanden in serie van 56K i.p.v. de 330K uitkomen op 367V max uitgansspanning.
De 4K7 naar massa kan je eventueel opsplitsen in een vast deel en een trimpot zodat je b.v. tot 400V volle schaal kan komen als je dit wilt en het kan.

Roland, ik hoop dat je hier iets mee kan, en opmerkingen hoor ik graag.

Gegroet,
Blackdog

Uiteraard is je reactie hierin het topic ok, zo hebben anderen er misschien ook nog wat aan.

Ik zie dat er nog een bolletje mist nu, het punt van de emitter van Q7, de collector van de MJE13007, de weerstand van 82E en de basissen van de powertorren via de 47E weerstanden hangt aan elkaar. Vanavond even bijwerken.

Het punt rond de BD139 begrijp ik, ik heb hetzelfde truukje toegepast rond Q7 & Q8, de maximum stroom is ~7.5mA en icm met de Hfe van de beide onbekende* eindtorren krijg ik bij kortsluiting maximaal 180mA. De torren hebben daarnaast nog een individuele beveiliging welke bij 100mA de tor dicht trekt.

Je punt rond de referentie spanning is helder. Ga ik aan sleutelen, R19 is nu een 2W weerstand met een specificatie van 500V.

Bedankt voor je tijd en moeite !

*torren uit een inductiekookplaat.

<edit> Bijgewerkte versie:

16Vac geeft +/- 21Vdc. Voedingspanning op 15V gezet, en Vref op 12V, tevens de nodige weerstanden her berekend en adviezen van Blackdog overgenomen.