Labvoeding eigenschappen, meten & vergelijken

En wat als de 9µF lading bevat en de voeding gaat snel naar 0V?

miedema

Golden Member

Ha rbeckers,

Ik denk eigenlijk dat dat wel mee valt....
zo (relatief) snel gaat die voeding niet naar nul, wan die heeft een uitgangselco die minstens 10 x groter is dan die 9uF.

Er ontstaat wel een LF puls, maar niets wat in de buurt komt dat de SA ingang niet aankan , lijkt me.... (330nF/50V keramisch, afgesloten met 50Ω, waarschijnlijk...)

In het ergste geval (harde kortsluiting over de voeding) komt er even de volle voedingsspanning op de ingang van de SA, maar zonder die blocker had die er continue opgestaan....

Of m'n DC blocker in dat geval veel beveiliging toevoegt is natuurlijk ook discutabel....

Als we hier nog verder in willen duiken stel ik dat voor per e-mail te doen, we raken te ver bij de voedingen vandaan :-)

groet, Gertjan.

miedema

Golden Member

Update TTi voeding dynamisch gedrag.

Bij het meten van het dynamisch gedrag van mijn voedingen bleek dat de TTi op 1 kanaal een merkwaardig uitslingergedrag vertoonde dat het andere kanaal niet had.
Dit gedrag heb ik nu onderzocht en opgelost.

Eerste stap was schema’s aan TTi vragen....
Eerst heb ik TTi gemaild met een verzoek om documentatie, met daarbij een uitgebreid verslagje van wat ik gemeten had. Daar is nooit iets op terug gekomen.......
Maanden later, nog een keer geprobeerd. Nu een mail van 2 regels met alleen een vraag om de PL303QMD servicedoc. Die kwam nu per kerende post :-)
Helaas zaten daar geen schema’s bij.... Dus weer een 2 regelige mail dat ik eigenlijk op de schema’s had gehoopt. En die kwamen nu ook per kerende mail :-)

Dat schema was overigens het minst leesbaar wat ik ooit heb meegemaakt....
Je moet je voorstellen dat elke opamp of paar torren in een eigen deelschemaatje apart getekend is, verspreid over meerdere vellen. Je moet dan zelf uitpuzzelen hoe al die stukjes aan elkaar passen.... En de elektronica is verdeeld over verschillende printen. Die printen zijn verbonden met connectoren, en die hebben op de verschillende printen natuurlijk ook andere namen.... Dus ook daar weer puzzelen wat naar wat gaat....
Al met al heb ik 90% van de tijd om dit probleempje te doorgronden besteed aan het ontcijferen en begrijpen van het schema....

Wat was er ook al weer aan de hand?
Bij het meten van het dynamisch gedrag bleek dat bij de TTi er een soort uitslingering optrad. Maar alleen bij het slave kanaal. Het master kanaal gedroeg zich normaal.
Je ziet die uitslingering het beste bij een hogere schakelfrequentie. Hier opnieuw gemeten:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/tti2/IMG_5585--TTi-PL303QMD-uitslingering-600pix.jpg

De schakelfrequentie is hier 20kHz. Je ziet een uitslingering (soort gedempte oscillatie) met een vrij hoge frequentie van bijna 1MHz.

Met wat meten kwam ik er achter dat die uitslingering (bijna) niet voorkwam in de regellus. Zelfs bijna niet op de gate van de vermogens regel MOSFET. Dus daarna het uitgangscircuit maar nader onderzocht...

Nu zijn de newPL serie voedingen van TTi over meerdere printen verdeeld opgebouwd. (modulair)
Op de hoofd/vermogensprint zit de centrale regel µP, koelplaat en de vermogens elektronica. Achter het front een print met uitgangsbussen, schakelaars en displays etc. Daar achterop geklikt zit de controll print, met de regel elektronica.

De uitgangselco is een soort van verspreid.... Op de uitgang van de vermogensprint zit 100µF, vandaar met een kabeltje naar de controll print, en daar zit, achter de stroom meetshunt, weer 100µF. Dan naar de display print (met een solide verbinding van 4 headerpinnen per kant) met de uitgangsbussen, waar direct over de bussen nog 100nF zit.
Hier zie je de achterzijde van het front:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/tti2/IMG_5603-TTi-PL303QMD-frontprint-met-controll-print-600pix.jpg

Je ziet de aansluitbussen op de display print. Links zit de controllprint van de mastervoeding er nog opgeklikt.
De voedingsuitgang komt van de Powerprint via de rode en bruine draden geheel links. In de rode cirkel de 100µF uitgangselco, die direct via 2x4 headerpinnen en brede printsporen met de uitgangsbussen verbonden is.

Zo zit het waarschijnlijk in de hele serie newPL voedingen. Maar mijn voeding is de uitzondering, de QMD, of te wel Quad Mode Dual supply. Quad Mode betekend hier: Apart, tracking, parallel of in serie.

Hier het stukje schema rond de uitgangsklemmen:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/tti2/TTi-newPL303QMD-output-schematic-600pix.png

Boven en links komt de voedingsuitgang via 4 parallelle headerpinnen aan bij de uitgangsklemmen.
Het venijn zit bij de rode cirkels...
Voor die QMD functionaliteit (hier parallel bedrijf van de voedingen) gaat het slave kanaal èèrst nog naar de QMD mode schakelaar, en weer terug. Daardoor komt er in totaal zo'n 30cm draad, plus draaischakelaar print, tussen de uitgangselco en de aansluitklemmen te zitten..... Die draden zie je ook op de foto, ze beginnen in de gele cirkel.

En dat geheel blijkt dus een netwerkje te vormen dat in resonantie kan komen....
De eenvoudigste oplossing om te dempen bleek om over de uitgangklemmen nog 10µF extra te zetten. (blauwe elco op de foto)
Dat leverde onderstaand plaatje op:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/tti2/IMG_5586--TTi-PL303QMD-uitslingering-extra-10uF-uit-600pix.jpg

Een hele verbetering!
Ook andere oplossingen geprobeerd, zoals die extra bedrading overbruggen met een klein Ctje, of feriet er omheen.
De extra 10µF bleek het simpelst, en de andere eigenschappen van de voeding het minst aan te tasten (zoals reactiesnelheid etc). Niet zo raar natuurlijk, er was al (verdeeld) 200µF aan uitgangselco, alleen de plek waar maakt het verschil :-)

Het hele punt is dus dat dat uitgangscircuit wordt aangestoten door snelle pulsen (wisselingen in belasting)
En dat gebeurt alleen door de extra bedrading in het slave circuit van de QMD, andere voedingen uit de newPL serie zullen dit verschijnsel dus niet hebben...

En als de belastingwisseling niet snel genoeg is gebeurt er ook weinig....
Ik heb nog even gemeten met de Blackdog gepropageerde stijgtijd van 5µSec.:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/tti2/IMG_5587--TTi-PL303QMD-uitslingering-5uS-600pix.jpg

Omdat de belasting nu relatief langzaam wisselt wordt het uitgangscircuit (bijna) niet aangestoten.
Dat bleek al bij stijgtijden >2µSec het geval te zijn.

Maar ook hier brengt die extra uitgangselco toch nog wat rust en verbetering:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/tti2/IMG_5588--TTi-PL303QMD-uitslingering-5uS-extra-10uF-uit-600pix.jpg

Zo zie je maar.... Ongetwijfeld heeft TTi z'n newPL serie voedingen goed getest en getuned. Maar toen de QMD als nieuw model er bij kwam kennelijk niet alle tests opnieuw gedaan. En zo toch een (klein) steekje laten vallen :-)

groet, Gertjan.

Zoals altijd weer een mooi verzorgde post.
Ook het hoe, waarom, etc. is prima.

miedema

Golden Member

Ha rbeckers!

Mede dank zij jou...
Jij informeerde ooit hoe het nu met die oscillerende voeding was :-)

groet! Gertjan.

Ga je je bevindingen ook delen met TTi?

blackdog

Honourable Member

Ha die Gertjna, :-)

Mooi resultaat!
Ik denk dat TTI ontwikkelaars de zelfde menig hebben, als die ik ook op fora hoor.
Dit betrefende de aansluitkabels naar de te voeden D.U.T. die toch al alles veel slechter maken.

En als je dan naar twee verschillende D.U.T.'s gaat vanaf je voedings klemmen, dan rammeld de gene die er wel last van heeft mee met de gene die het b.v. niets kan schelen, zoals een motortje of zeg PWM regelaar.

En ik vind dat een voeding schoon moet zijn op de klemmen, maar dat zal een van de vele abberaties van mij zijn :-)

Prachtige analoge scoop foto's Gertjan!

Gegroet,
Bram

Sometimes people don't want to hear the truth because they don't want their illusions destroyed
miedema

Golden Member

Ha Blackdog & Ohm Pi,

Ik was inderdaad van plan om bovenstaand wat korter ook als feedback naar TTi te sturen.

Eerder had ik ze dus mijn meetsesultaat gemaild zonder respons, maar dat was ook gewoon naar hun "info@" adres, en dus waarschijnlijk bij een of andere type-miep of uitzendkracht terecht gekomen... Inmiddels heb ik contact met een techneut (die de schema's stuurde), dus wel zo aardig om mijn bevindingen door te geven.

Of ze er wat mee gaan doen is natuurlijk een tweede....
Het zou mooi zijn als er zelf even induiken als toch weer een revisie van die voeding moet komen. Met weinig moeite kan dan weer een puntje op de i gezet worden.

Eens met Blackdog: Een voeding moet schoon zijn op de klemmen :-)
Dat zal TTi ook wel zo zien. Tenslotte is dat wat ze specificeren.
Wat hun gebruikers er daarna mee doen is een ander verhaal...

Op de scopefoto's heb ik inderdaad, na een opmerking van Blackdog, de stroom trace verkleind, zodat er meer ruimte is om de spanning trace beter te zien. Was een goed idee :-)

groet, Gertjan.