350V regelbare voeding

Hi!

Vandaag aan een ander stukje electronica voor de 350V voeding gewerkt.
Waarvan ik denk dat "power sequencer" de goede omschrijving is, zoniet dan hoor ik het wel van jullie.

1e
De bedoeling is als je de voeding inschakeld, dat niet op een rare manier de spanning wordt opgebouwd.
Het is ongewenst als de voeding staat ingesteld op zeg 175V dat je bij het inschakelen even een piek hebt van 480V...
De opamps en de Referentie fabriek moeten eerst een beetje gesetteld zijn en dan mag de voeding rustig opkomen.

2e
De tweede situatie is bij een "Brown Out" of gewoon het uitschakelen van de voeding, dit moet ook netjes gebeuren.

3e
Deze schakeling werkt buiten de "Output Enable" om, dus ze zijn in principe gescheiden van elkaar.
Met misschien een koppeling bij het uitschakelen, maar daar denk ik nog over na.

Hier eerst het eerst schema betreffende deze functie.

De twee regelaars in het schema (5V en 12V) zijn niet direct de gene die in het uiteindelijke schema komen,
maar zijn voor de duidelijkheid hier geplaatst, ik denk dat het helpt bij het beter begrijpen van de voorgestelde functie.

Kijk eerst rechts, daar zit voorlopig een OPTO getekend, de andere zijde van de opto trekt de stroom weg van de stroombron in de power sectie.
Dat is dan te zien doordat ook de rode LED oplicht.
Dit is de situatie bij inschakelen, de rode LED is aan en de OPTO trekt de stroom weg van de 2mA stroombron,
met als resultaat dat de Gate buffer geen spanning krijgt en er dan ook geen geen uitgansspanning is.

Nu gaan we naar de inschakelvertraging, deze bestaat uit de weerstand R2 van 330K en de condensator C1 van 47uF.
Hoelang duurt de vertraging nu? dat hangt dus af van de twee aangegeven componenten en de waarde van de Gatespanning van de BS170.
Volgens verschillende datasheets ligt de Gatedrempel rond de +2V en deze waarde heb ik maar even aangehouden.
Morgen ga ik een hand van deze componenten meten, zodat ik een goede indruk heb waar ik rekening mee moet houden bij de BS170.
Maar goed, 2V voor de Gate begint te geleiden, de stoom die gelevert moet worden is maar een paar mA dus we zitten direct aan het begin van waar de BS170 in actie komt.
Wat voor componenten waarde heb ik dan ongeveer nodig, voor zeg 3 Seconde vertraging bij Power On?
Daar ik voor bepaalde zaken lui ben gebruik ik graag alerlij calculatoren op het mooie Internet.

Als jullie klikken op de onderstaande link, dan kom je bij een online calculator uit die het wel heel makkelijk maakt.

http://www.bowdenshobbycircuits.info/rc.htm

Vul in het linker vakje de voedingspanning in waaruit de condensator wordt opgeladen door de weerstand, hier 12V.
In het tweede vakje de waarde van de weerstand die je gaat gebruiken, hier 330K.
In het derde vakje de condensator waarde, bij mij 47uF in dit voorbeeld.
Laat het "Time"vakje leeg.
En plaats in het "Instantaneous Voltage" de waarde van de Gate spanning.
Als je dan op "Calculate" klikt, geeft hij je de tijd voor de BS170 gaat geleiden.
De calculater werkt zo, dat je één wilekeurig vakje leeg laat en hij deze dan berekend voor je.

De tijd bij de door mij opgegeven waarde in het schema is rond de 3-Seconden.
Dit is hoger dan de berekende waarde en dat komt omdat er ook nog een weerstand R3 van 2M2 parallel aan de condensator staat.
Deze trekt de condensator echt leeg, het is een extra'tje, daar de 330K weerstand via de 12V lijn C1 al moet leegtrekken bij Powe Down.

Mooi, we komen boven de 2V op de Gate van Q2 en deze gaat geleiden, de drain wordt naar massa getrokken en hierdoor gaat de groene "OK" LED aan.
Doordat de de Drain nu bijna het massa potentiaal heeft, krijgt Q3 geen Gate spanning meer ook nu weer lager dan 2V,
de rode "Disable" LED gaat uit en ook de OPTO krijgt geen sturing meer en hieruit volgt dat de stroombron weer gewoon zijn werk kan doen en er uitgangsspanning verschijnt als de "Enable" functie aanstaat.

Zonder verandering in de 230V blijft deze schakeling in deze status.
Treed er nu een "Brown Out" op, of de 230V wordt uitgeschakeld dan gaat er het volgende gebeuren.

Kijk naar C2 die voorlopig 10uF is, de spanning over de buffer elco C7 begint te dalen, de 5V voeding blijft nog stabiel voor een korte tijd. (tot de drop out bereikt is)
Als de spanning 2V is ingezakt, wordt ook de Gate van Q1 2V "omhoog" geduuwd met als gevolg dan Q2 geen sturing meer krijgt en C1 via R5 snel wordt ontladen.
Nu treed ook de OPTO weer in werking en trekt de stroom van de stroombron weg en weg is de uitgangsspanning.

Nog wat aanvullende informatie over deze schakeling
Mijn ervaring met een iets andere schakeling opbouw is dat het zeer betrouwbaar werkt. (de orginele versie is met transistoren)
Waar het mij om gaat is dat jullie begrijpen hoe het werkt en je zal eventueel voor je eigen toepassing de timing moeten aanpassen.

Twee zeners heb ik nog niet besproken, en dat is met opset, deze maken de schakeling betrouwbaarder.
De eerste zener D1 van 4,7V dient er voor om de elco C1 niet op te laden tot een spanning ver boven dan dat wat nodig is voor een goede werking,
3V op de Gate is voor de BS170 voldoende voor de drainstroom van Q2 met nog eens 2V marge.
En 12V op de elco maakt het voor Q1 moeilijker. (duurt langer om te ontladen dan de hier voorgestelde 4,7V)

En dan de tweede zener D2 van 12V, dit is als eerste "reverse protecie" van de Gate van Q1 ook al is deze spanning volgens de datasheet 20V max.
Ik weet nog niet zeker welke spanning op de buffer elco komt te staan aan de ingang van de -5V regelaar.
De tweede beveiliging is dat de Gate ook niet boven de 12V kan komen, hier een hogere waarde gekozen om de Gate zo ver en snel mogelijk uit te sturen.

Dan hebben we nog het volgende, de OPTO kan alleen goed werken als er nog voldoende spannng op de 12V lijn aanwezig is...
Een oplossing hiervoor is een extra elco en een 1N4007 diode.
Vanaf de 12V lijn ga je dan met de 1N4007 diode naar zeg een extra 1000uF elco toe.
En dan knoop je R7 en r8 aan de plus van deze elco, dan is er lang genoeg voldoende energie om de OPTO te laten werken.

En een tweede optie is de bovenzijde van deze twee weerstanden direct uit de bufferelco te voeden die voor de +12V regelaar zit

Deze timingen zal ik dus nog verder moeten tunen, en ik kan altijd nog het ontladen van de buffer elcos C6 en C7 "bootstrappen"
Het is aan jullie wat ik daarmee bedoel.

Dank voor het lezen en.... Shoot @ IT!

Groet,
Bram

Kijk je schema even na Bram, C7, 7905 ! Er ontbreekt wat voor de neg voeding. Whiskey?

[Bericht gewijzigd door markce op zaterdag 19 augustus 2017 23:41:01 (28%)

Hi markce,

Lekker dan...
Het schakelingetje had ik een beetje in elkaar gedrukt zodat het op CO nog enigzins leesbaar zou zijn zonder een klikbaar plaatje te maken.

En het resultaat is een ontploffende schakeling! *grin*
Morgen pas ik het schema even aan, mijn werkstation is al uitgeschakeld waar Splan op staat.

Dit type ik op mijn tabled.

Nog andere abberaties gevonden of onduidelijkheden?

Groet,
Bram

Ok, nog een rondje voor bij de koffie dan:

C2, R4, D2, Q1 gaat zo niet werken. R9 zou ik lager kiezen.

Hi markce,

Natuurlijk hoor ik graag van jou, waarom dit niet zou werken zoals ik beschreven heb...

Als ik weer thuis ben, pas ik het schem aan zodat de negatieve regelaar op de goede zijde van de brug komt.

Groet,
Bram.

De RC tijd C2R6 is te klein. Ik zou een factor 10 hoger kiezen. Je had al een voorbehoud op de keuze.

[Bericht gewijzigd door markce op zondag 20 augustus 2017 15:24:33 (23%)

Hi markce,

Ik heb net even gezocht en een heel oude versie van deze schakeling gevonden.

Het eerst idee komt van een Sansui apparaat van eind 1970 of begin 1980.
Dit heb ik toen aangepast voor mijn toepassingen.
Dit is al niet meer de orginele versie, maar het basisprincipe is nog steeds gelijk.
Er wordt gekeken naar het inzakken van de negatieve buffer elco en deze inzakkende spanning brengt in deze schakeling via 10K en 1uF de BC550C in geleiding.

Deze trekt dan de condensator leeg die voor de inschakel vertaging diend, de 100uF die geladen wordt door de 390K bij het inschakelen.

Ook nu zie je op mijn krabbels verschillende configuraties die het transistor trapje kan aansturen, OPTO of een relais.

Uit de oude doos van Bram

Groet,
Bram

Hi,

Twee stukjes schema dat zijn aangepast laat ik hier zien.
We beginnen met het referentie deel, dit heb ik vanavond op een breadboard gezet en wat metingen aan gedaan.
De uitkomsten wat het low pass filter betreft kan ik denk ik morgen laten zien.

He -3dB punt komt rond de 1Hz te liggen en het ruisniveau kan ik bij 22KHz bandbreedte niet meten, dat zit aan de ruis/stoor vloer.
Maar morgen meer hierover, nu het aangepaste schema.

De eerste aanpassing is R12 van de uitgang van de 15V regelaar naar de ingang van de LT1021.
R12 en C3 vormen een lowpass filterzodat ruis uit de 15V regelaar of andere rommel niet makkelijk in de LT1021 kan komen.
Het kantelpunt van dit filter is 160Hz.

Ik heb het nog niet getest, maar er staat nu een condensator over de loper van P1.
Om deze condensator effectiever te maken kan ik nog een kleine serie weerstand met de loper opnemen.
Daarmee kom ik dan wel tegen de maximum waarde aan die LT specificeert voor de beste stabiliteit.

De JFet zit nu in het schema (2N4391) en deze is getest, de opamp uitgang bevind zich nu ongeveer 1V onder de uitgangspanning, dat is dus 19V.
Dus 24V voeding is nu ruim voldoende om deze schakeling te laten werken, deze missie is geslaagt!

Nog een aanpassing, door de schakelingopbouw is deze niet zo goed met het omgaan van varierende belastingen.
Nu is de belasting variatie niet echt groot, wel of niet de twee potmeters aansturen, dat is grofweg 50K belasting variatie.
Om de settle time nu wat korter te maken en minder overshoot van de 20V referentie spanning te krijgen,
heb ik een extra belasting weerstand aangebracht van 27K (R13).
De TEK DMM4050 die aan de testschakeling hangt knippert af en toe 1 digit op de 20V, poepie stabiel op een breadboard

Dan nu het tweede aangepaste schema, de Power-Sequencer

De ingang van de 7905 zit nu op het goede punt aangesloten, de - van de brugcel.
De waarden van een aantal componenten zijn aangepast, ondermeer de delay tijd is verlengt naar 5 seconde
(als de BS170 bij 2V gaat geleiden, is nog niet gemeten door mij)
Om er voor te zorgen dat zoveel mogelijk energie van C2 voor de gate van Q1 beschikbaar is, heb ik de Gate weerstand omhoog gebracht naar 1M.
Dit moet dan C1 voor een aantal korte hick-ups van de 230V achter elkaar leeg houden.

R9 is eigenlijk niet echt nodig, omdat de Drain van Q2 1 of 0 is.
Verlagen van de waarde zou de groene LED niet helemaal uit laten gaan, het is meer een weerstand voor de zekerheid, gaat er waarschijnlijk uit.
Dat was hem weer voor vandaag.

Groet,
Blackdog

Hoy Meiden!

Vanmiddag ben ik wezen meten aan het referentie filter circuit.
Dat had nog een beetje voeten in de aarde om dat goed te doen.

Hier een plaatje van de meetsetup.

Daar het kantelpunt er laag ligt, en het hierdoor erg moeilijk is om de AC respons te meten heb ik er voor gekozen
de condensatoren die het aangaat 1000x kleiner te maken en als ik dan de meetfrequentie 1000x hoger maak, kan ik toch goed meten, zo geschiedde.

Ik hou het kort door tijdgebrek, maar hieronder het resultaat, ik klaag niet!
Het is al weer terug geschaald naar de goede frequentie, 0,9Hz voor het -3dB punt d.m.v old school handwerk .

Toch nog even een toevoeging, om nu te kijken of de filtering stabiel is,
dus niet te veel abberaties heeft, heb ik ook nog even een blok signaal toegevoerd.
Bij deze meting met de 1000x kleinere condensator waarde is dit 100HZ maar in de realiteit zou dit 0,1HZ zijn.
Het is een bijna perfecte blok met een kleine opslingering, deze is ook te zien in mijn met de hand getekende grafiek.
Kijk daarvoor rond de 0,05H en 0,08HZ, hier zie je en kleine lift, de gain komt hier even boven de "0dB"
De oorzaak is de capaciteits waarde van de componenten rond de opamp.
In het artikel waar dit filter in beschreven wordt van Burr Brown wijzen ze hier al op.

Voor de liefhebbers
http://www.ti.com/lit/an/sbva002/sbva002.pdf

Als je alleen het opampfilter zou gebruiken, wordt deze lift wat groter.
Door mijn extra 1,6HZ low pass aan de ingang is de lift in ieder geval te verwaarlozen.
Ik heb de blauwe trace in beeld gebracht om te laten zien dat je op de boven of onderzijde van de blok deze lift ook kan zien.

Ik ben mij bewust als de goede condensator waarde in de schakeling zitten, dat vooral de elco niet zo mooi zal meten als de film condensator
bij de 1000x zo hoge frequentie metingen.
Dit is geen elkel probleem, er wordt hier ruis gefilters(random AC signaal) en geen precieze sinus signalen.
Waarom deze meting, ik wil gewoon zeker zijn dat de schakeling goed werkt

Groet,
Blackdog

[Bericht gewijzigd door blackdog op maandag 21 augustus 2017 19:20:34 (48%)

Hi,

Tijdens het repareren van een harddisk even een plaatje geschoten en ik wil nog wat opmerkingen plaatsen.

Dit is de meetsetup, helemal links op het breadboard achter de blauwe film condensator zit de LT1021 10V, deze wordt voor deze meting niet gebruikt.

Het geheel wordt gevoed uit de twee HP/Harrison voedingen, de bovenste levert de 10V DC die moduleerbaar is.
Zie de BNC op het front die naar de Siglent functie generator gaat.
De onderste voeding (Schenking van Gertjan, nogmaals mijn dank) staat op 24V ingesteld en daar draait de opamp op.
Het rechter deel van het breadboard, wordt niet gebruikt, zeg maar vanaf het vertikale DIP8 IC.
De Fluke RMS meter geeft het signaal niveau aan, en hij staat op dB Relatief.
Rechts boven geeft de TEK DMM de DC uitgangsspanning aan, deze zit 1% boven de normale waarde, maa dit is voor deze meting niet belangrijk.
De onderste TEM DMM geeft de 400K aan van het weerstands netwerk voor de 350V voeding, dit heeft niets met deze meting te maken

Voor de gene die het verhaal niet helemaal gelezen heeft, ik wil een ruisarme hoogspanning voeding hebben voor diverse toepassingen.
Ja ik wil ook wat buizen test schaklingen maken, maar daar heb ik dat lage ruisgetal van deze voeding niet voor nodig.
Ik wil wat condensatoren en andere onderdelen kunen testen en kunnen meten wat hun ruis/lekgedrag is.
Daarvoor moet de voeding zo schoon mogelijk zijn.

Alle eigenschappen van de referentie schakeling worden bij de opbouw die ik gekozen heb 20x versterkt!
Ja ik had ook uit kunnen gaan van een 100V referentie, 150V opamps zijn namelijk redelijk goed te koop.
Maar dat brengt weer andere problemen met zich mee waar ik nu niet te veel op in wil gaan, misschien voor een andere versie

Zoals de metingen er nu uit zien, is er eigenlijk geen noemenswaardige ruis aanwezig op de uitgang van de 20V referentie schakeling.
Ik gaf gisteren al aan, dat ik de ruis niet kon meten met de Audio Precision Analyser omdat deze tegen mijn ruisvloer aanzit.
Nog een positief bericht voor vandaag, ik heb mijn stoorbron gevonden die mij al lang tergde, de geschakelde voeding van een van mijn telefoon setjes!!!
Mijn ruisvloer is weer mooi strak net onder de 1uV bij 22KHz bandbreedte.

Jullie hebben mij nog niet gehoord over spannings stabiliteit, en dan bedoel ik hoeveel de voeding drift.
Veel wat dat betreft hangt uiteindelijk af hoe ik mijn warmte huishouding doe in het kastje dat ik ga gebruiken (levering weer 2 weken uitgesteld...)
Dus hoe koeler ik het kan houden, des te beter de stabiliteit.
Ook hierbij geld, in ieder geval 40x de drift van de LT1021 (eerst 2x versterkt en de U-loop nog 20x)

Uiteindelijk wil ik het een stuk beter hebben dan de DELTA E 0300-0.1 en de HP 6209B voedingen, we zullen zien hoe ver ik kom

Opmerkingen, ik hoor ze graag!

Groet,
Blackdog

Hi,

Nu een kleine bijdrage betreffende het referentie circuit.
In het onderstaande schema zijn de spanningsregelaars uit het schema gehaald.
Het schema is nu voorzien van alle opmerkingen waarvan ik denk dat ze nuttig zijn voor het begrijpen van het schema.

Ik heb voor het voedingsdeel de waarde nodig van het verbruik op de voedings lijnen.
De te verwachte stromen staan nu bij verschillende onderdelen aangegeven.
Ik ben voor de opamps uitgegaan van de "typical" waarden in rust.
Nu speeld er in dit schema weinig af wat dynamisch is, dus dat was makeklijk.

De stroom in de Drain van Q1 is als de schakeling is "gesetteld", dus de 100uF C6 condensator is dan opgeladen.
Ik heb de weerstand over C6 nog iets lager gemaakt, nu loopt er 1mA door deze weerstand, dit maakt de spannings variatie
bij het omschakelen van RE1 nog wat kleiner.
De extra filtering die door R9 en R10 samen met C8 en C10 worden gedaan helpen ook mee dit effect zo klein meogelijk te maken.

Om de tweede LT1012 goed te laten werken, is voor deze opamp op pen-4 echt wat negatieve voeding nodig, dus daar komt -5V op te staan.
Voor de linker LT1012 is dit niet nodig zowel de ingangen als de uitgang zitten binnen het commonmode bereik van de opamp.

Het enige waar ik nog over nadenk is de 100uF van C6, als de +24V van de opamp voeding sneller zakt dan de spanning over
deze condensator, dan kan er een reverse spanning over de Fet komen.
Ook een beetje naar de ingangen, maar voor de -ingang zit daar een 20K weerstand die de stroom beperkt en C5 helpt ook een beetje hierbij.
Als ik uit ga van 20V op C6, dan is de spanning na 0,15Seconde gedaald tot +2V en R5 van 220Ω beperkt eventueel de reverse stroom.

Kijk ik nu naar de referentie uitgang van de LT1021 daar staat P1 van 10K overheen en R2 van 10K naar de +ingang van de eerste LT1012.
Is de +15V eerder weg dan het ontladen van C3 van 10V dan trekt in ieder geval P1 en R2 de condensator leeg in ongeveer 50mSec.
Kijken we andersom, de +24V is eerder weg dan de +15V voor de referentie dan beperkt R2 in ieder geval de stroom richting de +ingang van de eerste LT1012.
Waarbij ik nu denk een klein weerstadnjeop te nemen om de +ingang een klein beetje extra bescherming te geven.
In mijn datasheet heb ik niet kunen vinden welke waarde de eventueele serieweerstanden aan de ingangen van de LT1012 zijn.
Ik kan alleen de standaard waarde van 10mA als max stroom die "in of uit" de ingangen mag lopen.

Dus er zijn nog wat kleine zaken die eventueel getuned kunnen worden, nog even wat laten bezinken maar laat in ieder geval ook weten wat jullie denken.

En is het schema zo duidelijk genoeg?

Ondertussen ben ik bezig het voedingsdeel aan het berekenen, maar ik ben nog niet zover dat ik iets zinnigs kan laten zien.
Er is ook nog een grote verandering op komst betreffende het voedingsdeel, maar later meer hierover als de schema's wat meer structuur hebben.

Groet,
Bram

Hi,

Het is wonderbaarlijk stil, niemand die reageert op mijn aanpassingen, geen vragen e.d.
Zal ik er dan maar een LM317 topic van maken met vijf kleuren LED's er in?
Of een aanpassing zodat je met deze voeding, codes van Becker radio's kan kraken *grin*

Terug on topic!
Hieronder het aangepaste blokschema, en dit zijn de aanpassingen:
Er is nu een negatieve voeding opgenomen voor de buffer die de Gate aanstuurd.
Ook de twee OPA140 opamps krijgen deze -5V voeding, dan weet ik zeker dat er voldoende commonmode ruimte is voor goede werking als de voeding het zwaar heeft.

De LM334 stroombron is vervangen door Q3 een BC560C of ander transistor met een hoge Hfe.
Als referentie aan de basis heb ik niet de veel gebruikte LED toegepast, maar een 2,5V referentie, de LM335 in de 2,5V uitvoering.
De LM335 heb ik op voorraad en hij is een stuk beter in deze stroombron dan een LED op deze positie, zie de documentatie.

Veel info over stroombronnen kan je in de onderstaande twee documenten vinden van Walt Jung.
In figuur 6a en 6b van het eerste document kan je de performance zien van dedoor mij gebruikte stroombron.
R20 die nu 6K8 is schakeld de stroombron in, als deze aansluiting naar de "0" gaat. (De + aansluiting van de voeding)
Dit heb ik een beetje vertraagt met C10 over de 2,5V referentie.
Denk niet dat deze elco de ruis van de Referentie verminderd, tot zo'n 1Khz is de impedantie van deze LM335 Referentie kleiner dan 1Ω.
Het kantelpunt van de Ri van de Referentie met de 10uF condensator zit boven de 16Khz, pas bij frequenties boven de 50KHz gaat de impedantie van de zener echt omhoog.
En daar filtert de elco dus een beetje, het is daar echter nog maar weinig van belang.

Dus de enige rede voor de elco in het beheerst in en uitschakelen van de stroombron bij het in en uitschakelen van de voeding.
Er zijn nog wat zaken die ik nog niet helemaal doordacht heb betreffende het schakelen van deze stroombron.
Dat is ook wat lastig te doordenken omdat ik meer info nodig heb, en die krijg ik als ik de eerste versie heb gebouwd.
Dat alles heeft te maken met de "Power Supply Sequencing", dus in welke volgorde de voeding spanningen aanwezig zijn na het inschakelen en
het settelen van diverse onderdelen van de voeding.
En bij het uitschakelen natuurlijk andersom, dit alles moet goed gaan, zodat er niet rare piekspanningen op de uitgang van de voeding komen.
Dit zowel in de CV en CC modes.

Stroombron documenten
[url]http://www.bramcam.nl/NA/350V-PSU/Audio-Current Regulator-Walt-Jung-A.pdf[/url]
[url]http://www.bramcam.nl/NA/350V-PSU/Audio-Current Regulator-Walt-Jung-B.pdf[/url]

Maar nu eerst het schema voor ik verder ga.

De volgende zoektocht betrof de hoogspanning stroombron.
Dan denk je dit is zo klaar, vergeet dit maar
Vele mogelijkheden gevonden en zelf had ik ook nog wat in het brein.

De uiteindelijke schakeling is erg simpel, dit in tegenstelling tot wat mijn zoektochten opleverde.
Als je zoekt op hoogspannings stroombron kom je allerlij schakelingen tegen die een manier geven om bij mij R23 in het schema van 2K2 te vervangen.
Meestal een handvol weerstanden om de hoge spanning te kunnen overbruggen.
Omdat mijn stroombron gevoed wordt uit een spanning die negatief is t.o.v. de -aansluiting van de voeding heb ik hier geen hoge weerstandswaarde nodig.

De slimme mensen hier zullen misschien de aandrang voelen te zeggen dat de stroombron ook vanuit de zeg +12V waar ook het buffer IC op zit te voeden met een P MOSFet.
Daar wil ik dus niet aan, ook al scheeld dit een trafo wikkeling...
Ik wil niet dat door calamiteiten er energie in de zeg 12V voeding gedumpt kan gaan worden, zoals hier aangegeven is het een geheel "losstaand" circuit waarbij de systeme voedingen onaangetast blijven.

Ook voor dit schema geld, de waarden van de componenten zijn van de eerste setup, de IRF840 mag 500V minimaal hebben.
Deze kan ik hier gebruiken als er een max begrensing op de uitgang komt van zeg 420V of zoiets, dat blijft ook bij calamiteiten de piekspanning beperkt op de drain van de IRF840.
Of een Fet met nog wat hogere DS spanning gebruiken.

Hoe werkt nu de hoogspannings stroombron die hier getekend staat van 2,5mA.
De "Ref" aansluiting van de TL431 heeft een spanningsniveau van 2,495V, nee geen 2,5V, dit komt omdat deze spanning 2x de "Bandgap" spanning is van 1,2475V.
Maar voor de makkelijkheid houden we voor nu even 2,5V aan, wil je meer weten, kijk dan in de datasheet van de TL431.

In het schema staat een weerstadn in de Source van de IRF840 getekend van 1K.
De TL431 probeert altijd de spanning op de Ref aansluiting op 2,5V te houden en 2,5V over 1K resulteerd in een stroom van 2,5mA die ik voor nu even heb gekozen.
De stroom door de TL431 wordt nu zo geregeld door dit IC, dat de Gatespanninf resulteerd in de 2,5V over de 1K weerstand.
Zou de spanning door wat voor rede dan ook even 2,6V zijn over de 1K weerstand, dan wordt de stroom van de Kathode naar de Anode van de TL431 hoger en
trekt de Gate van de IRF840 naar beneden en dit zover zodat de Ref aansluiting weer mooi 2,5V ziet.
Deze schakeling heb ik tot nog toe getest tot zo'n 100V Drain/Source spanning, vna 10 tot 100V is de variatie kleiner dan 1% wat stroom betreft en dat is voor mij mooi zat.

De negatieve voeding staat nu nog enkel fasig getekend, maar dit wordt waarschijnlijk een brugcel.
De totale stroom blijft beneden de 10mA en bestaat uit de stroom die door R23 vloeit en de stroom die uit de uitgang getrokken wordt.

Nog een puntje waar ik nog over na moet denken is deze, ook nu weer bij calamiteiten moet ik rekening houden met de energie di van de drain komt en in de TL431 geduuwd kan gaan worden.
Waarschijnlijk een kleine weerstand in serie met de Ref aansluiting en vanaf de Ref aansluiting een zener van zeg 4,7V naar de Annode van de TL431.
Nog een beveiliging is een elco of condensator over de TL431, die houd dan de energie die uit de Gate komt (ja dat is zo!) enigzins tegen als de waarde groot genoeg is als de voeding op zeg 400V output staat.
De Drain/Source capaciteit (een paar honderd PF) wordt bij kortsluiting van de voeding in de Kathode gedumpt.
Bij de zelfde conditie wordt de 1200pF Drain/Source capaciteit in de 1K gedumpt.
Wat ik al voorstelde is een zener aan de Referentie ingang,
wat een aardige bescherming tegen get "omhoog" trekken en het negatief worden is. (De Zener geleid dan één diode drempel)
Je zal bij deze hoge spanningen veel over de fout situaties moeten nadenken en passende maatregelen moeten nemen als je het heel wilt houden.

Oja het nieuwtje, heb ik toch een nieuwe gekocht...

En dit zijn de gegevens.

330V 400mA wikkeling
De extra stroom van de 330V wikkeling ga ik niet als zodanig gebruiken, rond de 150mA is voldoende en
als ik toch twee Powerfets nodig mocht hebben, dan kan ik altijd nog wat hoger gaan in uitgangs stroom.

1e 6,3V wikkeling
Een van de 6,3V aansluitingen komt op het front via een zekering.

2e 6,3V wikkeling
Deze wordt waarschijnlijk via een verdubbelaar gebruikt voor de hoogspannings stroombron.

2e 15V wikkeling
Van de 15V maak ik met een LDO een regelbare voeding, zodat ik kleine buisjes met gelijkspanning kan voeden, deze wil ik dan max 2 Ampere maken.
Daar ik andere wikkelingen maar licht belast, moet dit tot zo'n 13V uitgangsspanning bij 2-Ampere lukken.

40V wikkeling
Deze wordt voor de Referentie en de opamps gebruikt en hieronder de laatste versie, de 24V wordt door een hoogspannings regelaar gedaan en wel de TL783.
Met opset is hier geen condensator over de ADJ aansluiting naar massa geplaatst, dit volgens de eigenschappen beschreven in de datasheet (ja die lees ik af en toe )
Schema van de 24V, 15V en de 12V regelaar, de 5V denk ik nog over na.

Tja, zoveel aansluitingen op de trafo en dan nog niet genoeg...
De tweede 6,3V wikkeling gebruiken voor 10mA is toch wel erg zielig...

Als er dan toch nog wat bij moet komen, kan ik net zo goed wat extra wikkelingen op de trafo aanbrengen.
Voor het extra vermogen hoef ik het niet te laten, het is alleen het werk en de kramp in mijn jatten die het oplevert
Ik heb een aantal kleine transformatoren hier liggen die ik zo zou kunnen gebruiken,
maar dat maakt het weer drukker in het kastje extra zekering voor die trafo enz, enz.
Dus wikkelen zal ik!

Nog een puntje, hoe ga ik dit allemaal uitlezen/aansluiten, het is nu ook weer niet een hele grote kast.
Front items
4 tien slagen potmeters.
2x 6,3V is 4 stekker bussen.
1x 0 tot 15V is twee stekker bussen.
1x een kast aansluiting, kastmassa dus.
1x hoogspannings aansluiting, twee stekker bussen.
Dus 9 stekker bussen pfff

1x Enable schakelaar
1x Netspannings schakelaar

En dan nog de meters.... volgens mij heb ik een groter LAB nodig *grin*

Genoeg voor nu, SHOOT @ IT!

Groet,
Blackdog

Ik volg trouw, en ik ben niet capabel genoeg om er op te schieten..

Hi Jinny,

Wat let je om vragen te stellen zodat je er later gaten in kan schieten?

Groet,
Bram

Zit wat in, maar vooralsnog begrijp ik de uitleg...

Dat was voor mij wat kort door de bocht. Waarom een nieuwe trafo (Eur 120)?

Hi markce,

Het is een beetje een mix, ondermeer deze redenen:
Minder nullast vermogen.(minde warmte in de kast)
Wat meer ruimte in de kast.
Minder stoorveld.
Makkelijker wat windingen aan te brengen zodat ik geen tweede trafo nodig heb.
En zeker niet als laatste vond ik dat voor het harde werken dat ik gedaan de laatst maanden heb een presentje verdiende.

Ik hoop dat je niet te teleur gesteld bent...

Groet,
Bram.

Hoi Bram,

Waarom gebruik je geen Shunt regulator voor de referentie?

Ook het gebruik van de Lineaire regelaars, Waarom gebruik je daar geen capacitor multipliers? Een BD139 en wat passieven kosten net wat minder vind ik zelf eleganter

Waarom heb je uiteindelijk voor de TL783 gekozen? De LM317HV is qua Ripple rejection nagenoeg gelijk. De iets betere (DC) input/output Stabiliteit van de TL783 heeft een verwaarloosbare invloed verder.

De LDO die je wil gaan gebruiken, waarom daar geen buck switcher? 12V gebruik je nauwelijks, goed gefilterd en afgeschermd scheelt dit een hoop warmte in de kast.. De eventuele EMC die je er mee creert kan je eenvoudigweg opvangen door met HF ontkoppeling te strooien in het regeldeel.

Ha die florick,

Mag ik je vragen morgen beantwoorden...
Ben nu te gaar voor een gedegen uitleg.

Groet,
Bram.

Voor extra safety zou je die trafo in de teer kunnen dompelen net zoals het model ernaast. Vochtige dampen en hoogspanning zijn erfvijanden...
Teer mag helaas niet meer verkocht worden wegens de miljeuwetgeving maar er zijn andere oplossingen.

[Bericht gewijzigd door RAAF12 op zondag 27 augustus 2017 01:20:28 (26%)

Hi,

Ik hoef toch niet naar een klant, dus heb ik wat tijd om jullie vragen nu te beantwoorden.

Eerst nog een keer voor markce en een aanvulling hierop
Bij mijn ontwikkelingen kan ik er uiteindelijk zoals nu toch voor kiezen een ander onderdeel toe te passen.
Ik laat jullie (als je het wilt lezen ) meegenieten van het hele proces van het opbouw van dit project.
Verder heb ik er geen problemen mee, zoals met de trafo dit toch te veranderen en dat kan zoals met de trafo door voortschrijdend inzicht en ook dat ik een cadeau verdiende *grin*

Tweede opmerking, en deze gaat over de prijs van de trafo, daar ben ik denk ik het met je eens, veel te duur!
Als eerste wil ik wel Amplimo een compliment geven betreffende het grote assortiment buizen voedings trafo's.
Maar de prijzen zijn wel erg hoog en hebben wat mij betreft weinig binding met het product.
De trafo die ik nu voor dit project gekocht heb, zou wat mij betreft niet meer dan 50 a 60 Euro moeten kosten.
De meeste 220VA ringkernen zijn bij Farnell (niet de goedkoopste voor enkele stuks) ruim beneden de 50Euro ex btw.
Met de moderne wikkel machienes is een extra wikkeling leggen volgens mij niet super kostbaar.
Ook het extra koper (als dit er al zou zijn) kunnen niet die hoge prijs maken, net als het gewicht van de 220VA trafo...
Als je in de lijst van Amplimo kijkt, zie je wel verbant tussen het aantal wikkelingen en de prijs.
Dit met wanstaltige uitschieters tot ruim 200 Euri, kom nou toch...
Deze trafo's worden in de markt gezet zoals Chanel nummer 5, STATUS! voor de buizen versterker bouwers.

Wat ik ook een beetje triest vind, is dat er in de hele serie van Amplimo trafo's er maar zo weinig zijn met Shields tussen de 230V en de eerste secundaire wikkeling,
de trafo die ik nu heb zit ruim 400pF tussen de 230V en de 330V wikkeling.
Voor de hoge prijs die ik heb betaald verwacht ik daar wel een scherm!
Dit wist ik trouwens al voor ik hem bestelde, de trafo's die wel met een scherm waren uitgevoerd,
waren mij veel te duur of niet toepasbaar.

Ik verbaas mij nog steeds waarom een aantal ringkern fabrikanten geen trafo's op de markt brengen met een aantal hulp wikkelingen.
Zoals b.v. een 2x15V trafo met 2x 9 of 12V van laag vermogen, of wat dacht je van een ringkern trafo van 10V, 18V, 25V en 33V met hulpwikkelingen
voor voedingen...
Ik had een jaar of vijf geleden een trafo gekocht bij Conrad en die werd geadverteerd als trafo in 2V stapjes van 4V tot 24V.
De meest idiote relais schakeling moet je bedenken om die trafo te kunnen gebruiken in een voeding, als je de dissipatie wilt beperken.
Niet gewoon een doorlopende wikkeling maar allerlij combinaties van wikkelingen maken om je uitgansspanning te maken, marketing horror!

Mooi Floricks beurt
Ik heb er aan gedacht om op sommige plekken de capacitor multiplier te gebruiken voor b.v. de opamps.
De demping/stooronderdrukking is met de door mij gekozen opstelling ruim voldoende.
Kijk eens naar de verwachte stromen die getrokken gaan worden uit de 24V, 15V en de 12V, deze zijn laag.
Hierdoor haal je makkelijk de typical specificaties en het geheel is kortsluitvast.

En dan nu de 40V wikkeling en de rest er achter, hoe is deze opgebouwd: demping voor resonanties in de trafo wikkeling.
Enige HF ontkoppeling met spoeltjes (nog verder uitzoeken)
Een C-R-C filter, nu ben ik al bijna alle troep uit het 230V net kwijt en de spoelen zorgen ook voor wat capacitieve loskoppeling.

De waarden in het C-R-C filter geven wat de 100Ω en de tweede 470uF condensator al een kantelpunt van 3,5Hz,
dus bij goede elcos komen er geen moeilijke signalen in de TL783 terrecht.
Door de hoge spanning van de 40V wikkeling, heb ik wat extra spanning om in dit stukje wat extra demping aan te brengen.
Of de disipatie nu in de weerstand gaat of in de TL783, dat is lood om oud ijzer.
Ik denk dat ik uiteindelijk beneden de 60mA blijf die uit de Tl783 getrokken zal worden en dat is bij de voorgestelde 100Ω
tussen de 470uF condensatoren minder dan 400mW in de 100Ω weerstand.
Als de uiteindelijke stroom nog wat lager is, maak ik de 100Ω weerstand nog wat hoger, dissipatie in deze weerstand

Waarom de TL783? De LM317HV (waar ik als eerste naar gekeken heb) zit te dicht tegen zijn max ingangsspanning aan,
als de Netspanning b.v. 240V wordt.
Ik heb net de nieuwe ringkerntrafo gemeten in de onbelaste toestand bij 240V input via de variac. (het was 219V op het ogenblik wat NUON leverde)
De 40V wikeling is dan 43,8V, als je hier twee diode drempels afhaald en dan gelijkricht zit je aan de 60V aan de ingang van de regelaar (ik vergeet de drempel van R6 Even)
60V is ook de max in/out spanning van de LM317HV dus, deze regelaar is geen optie op deze plek...
Dit omdat ik ook rekening wil houden met pieken die wat langer duren en die dan de tijd hebben om de elco na de 100Ω weerstand toch tot een te hoge spanning opladen.
Het is nog wat complexer maar jullie begrijpen denk ik wel wat ik bedoel.

Zoal altijd gaat het om het totale plaatje hoe goed iets uiteindelijk wordt met afwegingen betreffende calamiteiten die kunnen optreden.
Dit is allemaal wat destructiever bij de hoge spanningen die deze voeding kan leveren en daarom ook wat ecxtra aandacht hiervoor.

Alleen aan de uitgang van de TL783 kunnen jullie een P6KE30A zien, zo'n soort diode komt ook aan de uitgang van de andere regelaars.
Natuurlijk met de spanning die bij deze regelaar hoort, zodat ik bij b.v. een uitschiet bij het meten een domino effect krijg en alles naar een of andere geestelijke vertrekt (invullen naar wens)

Dan de Rererentie
De shunt regelaar, ja dat zou kunnen maar heb zelf nog te weinig gesleuteld hieraan bij precisie referenties.
Dat zou nog meer ontwikkeltijd gaan kosten en ik er dan nog niet zeker van ben dat het beter is dan wat ik nu laat zien.
Het voordeel van de shunt regelaar is dat de kleine jump die je hebt bij het omschakelen dan veel minder is.
Maar dat heb ik nu al voldoende getackeld in de gebruikte schakeling.

Een ruisarme stroombron en een goede shuntregelaar kan ook een ruisarme 20V regelaar opleveren,
de door mij gekozen schakeling is dus gekozen om de ontwikkeltijd te beperken en de zekerheid dat het voldoet aan de door mij nu gestelde eisen.

Buck regelaar
Kijk, dat klinkt nu in mijn oren als een oneerbaar voorstel...
Ik heb aardig wat ervaring met schakelende regelaars, deze komen bij mij niet in voedingen die echt ruis/pruttel arm moeten zijn.
Kan het, ja, dat heb ik al eerder aangegeven, maar wel met veel ontwikkeltijd, zodat ik de stoorpulsen nooit in mijn 300V uitgang ga zien.
Of via commonmode in andere delen van deze voeding.
Wat mij betreft geen optie, deze 15V 2-ampere voeding is voor de gloeispanning van allerlij buisjes en van 1,2V tot 12,6V.

Raaf12
Als ik de extra wikkelingen ga aanbrengen, komt er eerst een laag van die mooie 3M tape overheen die ik ook voor mijn ovens gebruik.
Ik zal ook wat conformal coating aanbrengen bij de draden die uit de trafo komen en op andere plekken waar zinnig, dank voor de tip.

Zo, tijd voor een lekker broodje na bijna 1,5 uur typen

Groet,
Blackdog

Als cadeautje had ik het zo snel niet doorzien.
Door de platte vorm van de trafo ben je inderdaad vrijer in kastkeuze en plaatsing. Makkelijk extra wikkelen is zeker een pre.

[Bericht gewijzigd door markce op vrijdag 1 september 2017 11:04:22 (12%)

Heei Bram

Is hier er nog vooruitgang met de voeding?

Groet

Kris

Hi Kridri,

Dat staat weer voor de zomer op de planning, zit veel testen in en tussendoor kleine testjes doen, werkt daar niet mee.

Ben voorzichtig geworden met hoge spanningen en wil geconsentreerd zijn als ik die testen ga doen.

Dus er zit niets anders op dan te wachten, sorry.

Groet,
Bram

Op 1 juni 2018 18:41:17 schreef blackdog:
Hi Kridri,

Dat staat weer voor de zomer op de planning, zit veel testen in en tussendoor kleine testjes doen, werkt daar niet mee.

Ben voorzichtig geworden met hoge spanningen en wil geconsentreerd zijn als ik die testen ga doen.

Dus er zit niets anders op dan te wachten, sorry.

Groet,
Bram

Hey Bram

Ik wacht met 'spanning' af op de vooruitgang
Ik heb ondertussen ook nog volgende schema gevonden. Misschien kan je hier nog nodige/onnodige inspiratie uit halen.

Groeten

Kris