Circuits Online Voeding 2016 Deel 2

Hi Marius,

Ik raak soms in de war van de semantiek die er wordt gebruikt,
zoals een potmeter helemaal "open" of b.v. "los" dat door meerdere mensen hier op het forum gebruikt wordt...
Ik vind het duidelijker als er wordt gesproken van de spannings potmeter op minimale uitgangsspanning.
Of op maximale stroom instelling (rechtsom) enz.

Mooi, terug naar het "echte" probleem
De stroom die door R9 en R10 loopt is ook afhankelijk van de stroom die uit de stroombron komt
en die door de twee opamps zover wordt "ge-sinkt" zodat er een balans ontstaat.
(hier expres niet het woord Equilibrium gebruikt, omdat ik er ook voor moet zorgen dat het leesbaar blijft *grin*)

Marius, je hebt opgegeven hoeveel jouw Compound setje transistoren versterkt,
dit zit vrijwel zeker tussen de 10.000 en 20.000 maal.
Mijn setje zat over de 20.000 wat HFE betreft heen.
Ik heb daarom de stroombron een flink stuk omlaag geschaald, dit kan je vinden in mijn opvoer topic van de CO-2016 voeding.

Ik had al aangegeven dat je het niet zo gaat krijgen zonder de schakeling echt om te bouwen dat de "zwerfstromen"
door R9 en R10 zo klein worden, dat ze niet meer storen voor hoge resolutie stroommetingen.

Gegroet,
Blackdog

@Blackdog & MdBruin

Allereerst bedankt voor de snelle reactie's op deze zonnige herfstdag!

Ondanks dat ik deze 2 topics al vanaf het begin meelees is het grappig om te zien
dat ik bepaalde zaken verkeerd begrepen/geïnterpreteerd heb.
Met de antwoorden die Blackdog geeft lees ik het schema ineens anders.
(ben nog niet zo heel lang bezig met elektronica).

Ik dacht dat ik eerder had gelezen dat het schema niet gelukkig zou zijn met
het potentiaalverschil wat ik zou krijgen bij het aansluiten van de trafo op
de wijze hoe de kit bedoeld is, vandaar mijn idee om het vanaf de basis parallel
op te zetten.

Maar als ik de reactie van MdBruin lees lijkt het geen probleem om de trafo aan
te sluiten op de wijze hoe de kit bedoeld is.
In dit geval lijkt mij het een betere optie om dit op deze wijze te doen.

De hoge stromen hoef ik niet uit de voeding te halen, ik was in de veronderstelling
dat de tabel in de instructie een veiligheidswaarde was in plaats van een restrictie.

(Tevens zal ik de bedrading aan gaan leggen volgens de strenge eisen van de Blackdogkeur. )

m.v.g.

Kazt

Duidelijk Bram, zal je hint meenemen. Vind het een duidelijke oplossing.

Mijn compound setje zit nu rond de 20k, met iets meer als 1% verschil tussen beide. Had al zo'n vermoeden dat er zwerf stromen het probleem veroorzaken. Heb helaas nog niet de kennis om het schema zo aan te passen dat de zwerf stromen geminimaliseerd worden. Telkens maar wat proberen aan de hand van de opmerkingen welke ik hier en in je NA-01 topic lees. Snapte al niet waarom de stroom welke door de stroombron weggetrokken word ook nog op de sense weerstanden te zien is.
Heb gisteren ook eindelijk de transformator voorzien van de hulp spannings wikkelingen. Inclusief de extra wikkeling voor de stroombron.

@Kazt,
Houd rekening met Bram's en mijn opmerking. Je piek spanning over de afvlak condensatoren is aardig hoog. Een 63V exemplaar gaat het niet leuk vinden.

Groeten,
Marius.

Hi Marius,

De opmerking was voor iedereen bedoeld betreffende potmeter instellingen.

Ik noem het maar even "zwerfstromen" omdat het t.o.v. de echte uitgangsstroom klein zijn.

Ik zelf zelf ook even wat duidelijker worden betreffende de stroombronnen.
In het orginele schema is maar één stroombron anawezig, deze is opgebouwd rond Q4.
Deze stroombron levert de stuurstroom voor de twee Power transistoren.
Het te veel aan stuurstroom uit de stroombron Q4,
wordt door een van de opamps weggetrokken naar de -5V voeding.
Welke opamp dit is, is afhankelijk of de voeding in "CC" of "CV" staat.

Met twee van deze Compound setjes kan je warmte goed verspreiden over je koelblok.
De stroombron in het orginele schema is ruim 8mA, dat zou goed zijn voor 160-Ampere stroom door de transistoren (theoretisch)
Het is beter het andersom te bekijken, ga even uit van maximaal 5-Ampere uitgangsstroom van de voeding en deel dit door 20.000.
De stroom die nodig is voor de 5-Ampere is 0,25mA, standaard is dit dus 32x meer dan nodig.
Het is niet helemaal precies zo, dit is alleen voor de indruk hoe het in elkaar steekt.
Ik heb de stroombron verlaagt naar iets meer dan 2mA en dan heb je nog ruim marge,
er is wat extra stroom nodig als de Power sectie richting verzadiging gaat.
Ook bij piekbelastingen is er wat extra stroom nodig en dan is de door mij nu gekozen waarde van 10x wat er minimaal nodig is ruim voldoende.

Let op, wil je geen gezeur en alleen een goede voeding, bouw het orgineel na en negeer de minimale stroom die je stroommeter altijd aangeeft bij een hoge resolutie paneelmeter

Wil je toch meer, dan kan je ondermeer je schema tunen en ben je op jezelf en een beetje op mij aangewezen
Zoals Marius en ik de Power transistoren hebben uigezocht, betekend ondermeer kleinere "zwerfstromen"
Die zwerfstromen zijn een mix van de benodigde basisstromen door de Power sectie, stromen door de opamp, stromen door de U en de I potmeters.
Ik heb voor 5K potmeters gekozen omdat er dan maar 1mA door de potmeters lopen.
En de stroom die door R20 loopt en ook een beetje afhankelijk van de bedradingsweerstand en hoe de bedrading aangesloten is.
Dit alles bepaald de spanningsval over de R9 en de R10 weerstanden.
Dit dan ook nog samen met mijn opmerkingen over de lek en verschillen in gain van de Powerssectie bij verschillende spanningen over de Powersectie.

Vergeet verder niet een kleine serie weerstand in zowel de U als de i pometer op te nemen, wat mij betreft vooral de i potmeter.
Dit zodat de minimale stroom iets van 5mA wordt die je kan instellen, een klapperen voeding is nooit prettig als je de potmeter helemaal linksom draait voor de stroom.
Wil je LED's doormeten met je voeding, maak daar dan een klein schakelingentje voor, zodat je dan 0,5, 1, 2, 5, 10mA als stroom kan instellen.
Veel veiliger dan een voeding die 2 a 5 Ampere kan leveren.

De tweede stroombron is vooral ter vervanging van de weerstanden R5 en R6.
Deze stroombron zorgt voor een beter dynamisch gedrag en er gaat dan minder van de basisstroom van de Power sectie door de weerstanden R9 en R10.
Deze stroombron van zeg 50mA kan het beste dus uit een aparte wikkeling komen van de trafo, is je trafo voor de + en -5V groot genoeg van vermogen,
dan kan je de stroombron aan de negatieve pool van de bufferelco van de -5V voeding knopen.

Ik hoop dat ik het nu duidelijker heb gemaakt (als je geen fouten maakt in je tekst *grin*)

Gegroet,
Blackdog

PS
Tekst aangepast i.v.m. fouten (brain fart) gededecteerd door ohm pi

Op 25 september 2016 17:35:04 schreef blackdog:
Als de bouwers net als Marius en ik een Compound setje transitoren gebruiken zoals ik voorstel.
Kan je ruim boven de 20.000x aan versterking uitkomen.
Zeg dat je twee van deze Compound setjes hebt om je warmte goed te kunnen verspreiden over je koelblok.
Dan heb je dus een versterking van rond de 40.000!

Volgens mij klopt dit niet. Als je meedere gelijke transistoren parallel zet om bijvoorbeeld de warmte beter te verspreiden dan verandert de versterkingsfactor gezien vanuit de aansturing niet. Vb: Ik heb twee transistoren met een versterkingsfactor van 1000. Ik neem één transistor en trek daaruit 10A. De stuurstroom is 10mA. Nu neem ik twee transistoren en zet ze parallel. Iedere tor moet nu 5A leveren. De stuurstroom van iedere tor is 5mA. Samen 10mA. Het circuit wat deze vermogenstorren aanstuurt ziet dus geen verschil of er één of twee torren gebruikt worden.
Maar in dit geval maakt het niet uit of de versterking 20000x of 40000x is.

Hi ohm pi

Als je nu twee transistoren hebt met ieder 20.000x an HFe.
En je hebt max 5-Ampere stroom aan de uitgang dat betekend er ongeveer 2,5-Ampere per transistor loopt. (er zijn kleine verschillen)

2,5-Ampere bij 20.000x HFe is 0,125mA per power transistor.
Totaal is dan 0,25mA aan basisstroom nodig voor de powersectie.

Dus, ik heb een foutje gemaakt, dank je ohm pi.
Ik ga de tekst even edditen

Gegroet,
Bram

Kan de beste overkomen

Ga morgen eens kijken welke pots ik heb liggen. Heb eigenlijk speciaal voor dit ontwerp de spectrols 1k besteld. Eens kijken wat voor een effect het vervangen van de stroom pot heeft op de meet fout welke ontstaat.
Waarom alleen deze pot, deze geeft bij mij meer afwijking zodra ik deze rechtsom (maximale stroom) draai.
Zodra ik deze linksom (minste stroom) draai en aan de spannings pot draai (maakt niet uit welke kant op) geeft dit geen afwijking (was 0mV en blijft 0mV). Ook bij maximale stroom krijg ik het zelf resultaat, geen extra afwijking.

Bij het gebruik van de 1k pots hoef je geen extra weerstand op te nemen Bram. De regeling staat op minimale stroom (Rv2,3 beiden linksom) al 9mA toe. Als je zoals jij 5k gebruikt zal dit inderdaad anders zijn omdat je de spanningsdeler beïnvloed t.o.v het originele ontwerp. Deze zal op minimale stroom dominanter zijn.

Groeten,
Marius.

Goedemiddag iedereen!

Nadat ik me weer een paar uurtjes verder verdiept te hebben in de materie ben ik wel van plan om mijn trafo aan te sluiten op de kit zoals deze in eerste instantie ontwikkeld is; inclusief de middenaftakking.

De Hoofdtrafo:
Amplimo 31014. 2x 18V, 2x 2,22A, wat √2(36x1,05)=53.48V geeft. En als uitgangsstroom 4.44*.63=2.77A.
Qua Bufferelco adviseert Bram 10.000µF.
Op 55 volt en om aan de veilige kant te zitten lijkt het mij niet handig om 63V elco’s te nemen.
80V of 100V condensatoren met deze capaciteit zijn aardige exoten. Kan ik hier niet beter bv 3 stuks van 4700 µF 80/100V in parallel voor nemen?

Weerstandwaardes:

R20, begrensd naar mijn idee de uitgangsspanning, deze zou ik op 30V willen hebben (aangezien mijn analoge meter niet verder gaat) gezien de tabel zou deze denk ik iets hoger dan 56k moeten liggen? (zou de waarde graag willen uitrekenen, maar weet niet geheel hoe ik dit aan moet pakken..)

R14, begrensd naar mijn begrijpen de stroom, deze zal ik na advies op 27k brengen zodat ik uitkom op 2.5A.

R27, bepaald i.c.m. de opamp wanneer de 2e aftakking ingeschakeld wordt, gezien het potentiaalverschil hoger is moet deze denk ik een hogere waarde hebben; gevoelsmatig rond de 530k? (wederom het zelfde uitrekengebeuren als hierboven).

Zoals hierboven al aangegeven is elektronica een vrij nieuwe hobby van me, met een arduino en dat soort spul kan je experimenteren zonder dat er echt wat kan gebeuren, maar in dit geval wil ik toch iets voorzichtiger te werk gaan. Misschien heb ik verkeerde aannames gedaan in bovenstaande, ik hoor het graag!

m.v.g.

Kazt.

edit; hele rare typo..

Hi Kazt,

Uhm...
Eerst eg je dat je de 2x 18v Parallel wilt hebben en nu het je het er over dat je het in serie wilt hebben!

Mijn opmerkingen gingen grotendeels over het parallel schakelen van de wikkelingen.

Bij het in serie zetten, kan je tot 1,4-Ampere uit de voeding trekken wat stroom betreft.
Je hebt dan wel de mogelijkheid dit tot ongeveer 35V DC aan de uitgang te doen.
Er zijn echter nog meer zaken waarop je moet letten en dat gaat voor nu even te ver, heb ik nu geen tijd voor

Dus denk eerst goed na, wat je nu eigenlijk wilt...
Mijn ervaring is dat de meeste spanningen die ik gebruik uit een voeding beneden de 20V zijn, maar dat kan bij jou anders zijn.
Ga er niet vanuit dat één voeding alles moet kunnen, de meeste mensen die in.met electronica werken hebben zeker drie voedingen voor verschillende toepassingen.

Gegroet,
Blackdog

@Blackdog

Bedankt voor je meedenken, ik was eigenlijk in twijfel gebracht door de opmerking van Mdbruin (en de afbeeldeingen van Sine in een spinoff topic) ;

zodra de wikkeling schakeling nog niet actief is staan de spoelen al parallel

Dus ja als het kan waarom niet het extra bereik toevoegen? (de gelegenheden dat ik het zal gebruiken zullen miniem zijn maar toch).

Tevens is het niet zo dat ik aan u (en de andere forumleden) vraag om alle oplossingen recht in mijn schoot te werpen, het liefst zou ik met dit project wat meer kennis op willen doen m.b.v. een duwtje in de juiste richting!

Maar mocht deze opzet te veel (lastige) modificaties met zich meebrengen dan volg ik de door u eerder gegeven instructies!

m.v.g.

Kazt.

(tevens wederom niet vergeten te genieten van het mooie weer! )

Houd rekening met mijn opmerking, je rekent met de RMS waarde. De piek waarde is de maximale spanning welke over je condensator(en) komt te staan.

Ook weinig tijd momenteel

Hi Heer Kazt,

Om een voeding (dit zijn aardig complex schakelingen!) goed te bouwen zal je meerdere keuzes moeten doen.
Het gaat nu te ver om al de variabelen hier aan te geven.
Bij het in serie zetten van 2x 18 V wikkekling kan je dus bij een hoge Netspanning, boven de 60V komen op je buffer elco.
Die buffer elco kan je dan b.v. 100V nemen, maar dat is maar één van de problemen waar je op moet letten.

Door de hoge CE spanning die je power transistoren krijgen te verduren, wordt de voeding minder degelijk.
Dit moet worden uitgezocht of de TIP142 dan met twee stuks wel voldoet in ongunstige situaties.
Je komt met deze opset net onder de veilige marge van de S.O.A. nee dit is geen geslachtsziekte!
En zo kan ik nog wel even door gaan.

Het is een prachtig projectje om electronica beter te leren, maar ik kan ook adviseren om bij een te laag kennis niveau,
niet te veel van het orgineel af te wijken en b.v. mijn topic over de voeding aanpassingen te negeren

Ik doe niet anders dan goede duwtjes geven, maar de antwoorden (duuwtjes) zijn wel afhankelijk van de vragen die gesteld worden.
Kleine afwijkingen in wat de bouwer wil, kunnen grote veranderingen in de antwoorden ten gevolgen hebben.

Gegroet,
Blackdog

Goed punt wat je aanhaalt Bram, de S.O.A. van de transistor.
Heb al een beetje lopen rekenen en om echt veilig te gaan zou je een derde power transistor moeten toevoegen.
Lijkt zo weinig extra die 18V, maar heeft wel grote gevolgen.

Heb ook even de tijd gehad om met mijn eigen voeding verder te gaan.
Nu netjes gevoed uit de transformator met de extra wikkelingen.
Stroombron (vervanger van r5,6) gemaakt met een rode led, 2x diode 1N5819, 10kΩ, 18Ω en een BD237. Aangesloten op een extra negatieve voeding van -5V t.o.v. de 0. Verbruik ligt op maximale spanning op 2W.
Is ook goed te merken, het kleine koellichaam warmte op tot 76°C.
Daarna de Rv2 vervangen voor een 5k exemplaar, geen verschil met de 1k en dus weer terug geplaatst (Ja neem voor nu het extra stroom verbruik voor lief aangezien dit een 10 turn exemplaar is).

Edit:
Met geen verschil doel ik op de spanning welke te meten is over r9,10 zodra de rv2 op maximale stroom (rechtsom) staat. Blijft 0.5mV bij mij. Blijft een lineaire lijn, ongeveer op de helft tussen de 0.2-0.3mV.

Groeten,
Marius.

Hi Marius,

De potmeters nemen 10mA op uit de +5V lijn, dit genereerd meer warmte en dus meer temperatuurdrift in deze regelaar.
dat was mijn hoofdrede de hogere waarde te nemen.

Gegroet,
Bram.

Snap ik Bram. Heb mijn berichtje net aangepast om duidelijker te zijn. Had gehoopt dat de hogere weerstand minder stroom zou injecteren in de opamp, waardoor er minder spanning over R9,10 zou komen te staan of minder snel (log. idee).
Heb helaas alleen maar 1k in 10 turn liggen en niet in 5k.
Maar wel een goede toevoeging voor de stabiliteit.

Hitte van de hulp regelaars is nu ook een heel stuk minder met de lagere transformator spanning. Ze hoeven nu niet meer zo veel extra spanning te verstoken.

Groeten,
Marius.

Goedemiddag allen!

@Blackdog, bedankt voor de reactie, heb er even een werkdagje op kunnen broeden en besluit toch voor de parallelle optie te gaan! (sorry draaikonten moeten er ook zijn! ) een extra tor plaatsen met de rest van de componenten buiten de print lijkt me voor dit project (en voor mij ook, momenteel) geen wijze stap!

tevens een kleine vraag over de soa (weet wat het is) van de tor; ik heb de datasheet van ST van de TIP142 uitgeprint, maar hier kan ik in de sheet verder niets van terug vinden, rekenen jullie dit uit aan de hand van de andere specificaties? of heb ik een hele karige datasheet?

alvast bedankt!

m.v.g.

Kazt

Kazt,

De eerste datasheet die ik via Google vond was ook van ST: http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/ec…
Daar staat bovenaan pagina 4 "Figure 2. Safe Operating Area"....

groet, Gertjan.

@miedema, facepalm...
Ik ga even een hoekje zoeken om me te gaan schamen...

M.v.g.

Kazt

Ben vanavond weer even aan het hobbyen geweest.
Heb wat aanpassingen gemaakt aan de instellingen van de stroom opamp.
Wel een positief resultaat op de spanning over R9,10 behaald, 0mV bij minimale stroom (linksom) en 0.1mV bij maximale stroom (rechtsom).
Het negatieve is alleen een regelbereik van 0.1A en dan van 0.9A tot bijna 1A.
Morgen maar eens verder sleutelen hieraan.

Hi Marius,

Heb je mijn mailtje nog gezien?

Groet,
Bram

Nu wel en beantwoord.

Groeten,
Marius.

Lap, nog eens prijs.
Bij het instellen van mijn stroommeter, is de bestaande voltmeter nog eens gesneuveld. Dit is reeds de derde Voltcraft DVM230G. De twee vorige heb ik met garantie, zonder problemen terug betaald gekregen bij de grote C, of dit nogmaals gaat lukken???
De meter blijft de instellingen wijzigen waarbij de 1(verkeerd meetbereik) blijft en de overige tekens wijzigen tussen min(-) en steeds wisselende waarden, ook bij losmaken van de ingangsspanning.
Bob.

Hi opabob,

Kan je ons eens laten zien hoe je het geheel aansluit.
Met b.v. foto's of een schema?

Hou er rekening mee dat de ingang maar 200mV is en deze nooit rechtstreeks mag worden aangesloten op het te meten object.
Dat is natuurlijk andes als je zeker weet dat en niet meer dan 200 +of- het meetinstrumentje in gaat.

Ik begin het vermoede te krijgen dat je de ingang van het meetinstrumentje opblaast

Verde mag je Conrad gewoon Conrad noemen, ik zeg ook geen "F" als ik Farnell bedoel of "D" voor de firma Diode.

Dus, laat ons zien hoe je het doet, dan proberen we je verder te helpen.

Groet,
Oude man Bram

Heb even de datasheet zitten lezen, 3 dingen die misschien het probleem veroorzaken.
1 wat Bram al aangaf 200mV ingangsbereik.
2 apart gevoed met een eigen voeding
3 maak je gebruik van de weerstand opties op de voltmeter of een eigen deler?

Groeten,
Marius.

Fout gevonden.
Alles was juist aangesloten MAAR!
Op de bedrading van de gescheiden voeding voor de metertjes;
9v voedingsspanning en 12V voor de achtergrondverlichting, was een sluiting. Hierdoor stond er 12V voor de voeding waar in de gebruiksaanwijzing staat vermeld dat bij meer dan 9v de kans bestaat het metertje te beschadigen.
Ik laat het resultaat nog weten; dank voor de reacties.
Bob.