Instelbare AC voeding, 50 W


vergeten

Golden Member

@ deKees

Zomaar even een vraagje uit interesse over de meetopstelling in je post van:

Op 11 juni 2018 01:01:28 schreef deKees:

Waarom is de GND van de scope aangesloten na de current sense weerstand en niet direct op de trafo`s?
Mij lijkt het dat er zo een "zwevende" GND is die afhangt van de stroom.
Ook de spanningsmeting is daardoor licht afhankelijk van de stroom door de current sense weerstanden.

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, en toch wordt het wel eens anders begrepen.

@arco
Zojuist even een datasheet van de AD9833 bekeken. En die kan inderdaad wel mooie sinus en driehoeken genereren, maar ik zie zo snel geen mogelijkheid voor amplitude modulatie. En die heb ik toch echt wel nodig. En ik zie ook geen opties om afwijkende golfvormen te laden trouwens, dus ik vraag me wel af hoe je dat dan doet.

@vergeten
Op deze manier krijg ik exact de spanning over de primaire spoel van de tweede trafo, en dat is wat ik wilde meten. De spanning over de shunt heeft dan geen invloed. Dat betekent wel dat de spanning over de shunt geïnverteerd moet worden om de juiste fase te krijgen, maar dat kon ik in de skoop instellen.

Maar goed, feitelijk maakt het niks uit. Die 40 mV shunt spanning zie je toch niet terug op de 100V spoelspanning. Maar als ik straks met een 12V trafo en (max) 5A moet gaan werken dan gaat die shunt wel meespelen denk ik.

@peter_dtn
Wow, mooie machine. En misschien heb je wel gelijk en kan ik beter een hoogfrequent trafo nemen met pwm.

Maar ik wil toch wel eerst kijken hoever ik kom met die audio versterker, en die is al onderweg.

Op 11 juni 2018 01:01:28 schreef deKees:

Je haalt in je verhaal de twee stroommetingen (groen en paars) door elkaar denk ik, de paarse is niet de primaire van trafo2 maar de secondaire van trafo2, oftewel de inductieve belasting door de weekijzermeter, je ziet de faseverschuiving en de verzadiging (vd weekijzermeterspoel) bij het afvlakken van de top van de spanning.
De sec.piekspanning is daar 230xwortel2=325V dat gedeeld door 13k5 = 24mA, dat is prim. 230:66x24=84mA, de rest van die prim. stroom is de magnetiseringsstroom (nullaststroom).

Op 11 juni 2018 23:04:02 schreef deKees:
Maar ik wil toch wel eerst kijken hoever ik kom met die audio versterker, en die is al onderweg.

Je moet je realiseren dat die audio versterker gewoon doet wat Peter adviseert (hoog frequent PWM). Kortom, jij geeft analoog door aan de PWM module wat de actuele PWM waarde moet zijn, terwijl dat eigenlijk ook digitaal had gekunt binnen de microcontroller. Same difference: in essentie gewoon dezelfde truuk.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

@rwk
De groene trace staat ingesteld op 20 mV/div, en is in fase met de blauwe trace = 230V AC. De shunt aan die kant is 1 Ohm, dus dan loopt er ongeveer 20 mA piek. Precies wat ik daar zou verwachten. De lila trace zit dus echt aan de primaire kant (2 x 33V) van de tweede trafo.

@rew
Ik had toch begrepen dat Peter het pwm signaal eerst omhoog transformeert en er daarna pas een sinus van maakt. Dan krijg je toch eeh heel ander systeem. Wel interessant trouwens

Ha deKees,

Ik ben je draadje even mis gelopen :+ mooi resultaat tot zover en leerzaam.
Kijk je heb een bepaalde filosofie over je ontwerp en dat is te respecteren je geef zelf al aan er zijn meer wegen.....
Vaak krijg je dan inbreng die niet mee denken met jou ontwerp dat is niet mee bouwen.
Je keuze om een losse sinus generator te gebruiken kan je kunt dan frequentie amplitude en fase regelen maar dit kan ook in je AVR of PIC misschien moet je uitwijken naar een iets groter model ?

Even je meetopstelling is het mogelijk om galvanisch gescheiden te meten ? kleine stroom trafo of zo iets.

Het is uiteraard nog niet af dat zie ik ook hoe ga je de terugkoppeling doen ? een trafo aan de uitgang.
Ik heb vaak met het opzetten van een project dat ik na enige testen de resultaten even op me laat inwerken.
Soms met een feedback met betrekking tot de gebezigde opzet.

Groet Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Ik had toch begrepen dat Peter het pwm signaal eerst omhoog transformeert en er daarna pas een sinus van maakt. Dan krijg je toch een heel ander systeem.

De versterker die je hebt besteld is een klasse D versterker. Die werk intern met PWM van een dusdanig hoge frequentie dat het relatief makkelijk weer uit het versterkte signaal is te halen. Vandaar ook dat de chip zo klein kan zijn en toch veel vermogen aan de speakers kan afgeven. Hoe minder de schakelverliezen hoe minder warmte dus de huidige generatie is daarmee kleiner dan die daarvoor en dus ook minder verliezen.

JE kan daarom dus eigenlijk misschien wel direct PWM doen.

Op 12 juni 2018 19:47:44 schreef deKees:
@rew
Ik had toch begrepen dat Peter het pwm signaal eerst omhoog transformeert en er daarna pas een sinus van maakt. Dan krijg je toch eeh heel ander systeem. Wel interessant trouwens

Oh, het feit dat jij VOOR de trafo een dikke spoel ging plaatsen had ik even gemist. Sorry. (jij ook denk ik. :-) )

Geeft allemaal niet. Gewoon proberen. Kijken wat er gebeurt.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

@elecron920

Hoezo stroomtrafo? Het hele circuit is al galvanisch gescheiden van het lichtnet door de eerste trafo. Het hele circuit daarna is volledig zwevend opgebouwd. Dus ook als ik dan de massa van links en rechts van de tweede trafo aan elkaar koppel dan nog is alles zwevend en gescheiden van het net. Voor mij veilig genoeg, zolang ik de andere kant van de hoogspanning voldoende geïsoleerd hou.

En terugkoppeling was ik in eerste instantie niet van plan. Zolang ik de spanning kan instellen en meten is eigenlijk al genoeg. Als de spanning wat inzakt bij een zwaardere belasting dan kan ik nog best wel handmatig bijregelen. Maar ik wil best wel proberen om het met terugkoppeling beter te maken. Zodra de versterker binnen is kan ik wel wat metingen gaan doen.

@rew
Hoezo dikke spoel voor de trafo?? Die versterker module die eraan komt doet zelf pwm op 400 kHz. En die heeft een paar kleine spoeltjes aan boord, zodat er uiteindelijk gewoon een 50Hz Sinus overblijft. Van de PWM is dan niet veel meer over volgens mij. Heel anders dan in het systeem van Peter die de PWM rechtstreeks door een hoogfrequent trafo jast.

@benleentje
Wat bedoel je met direct pwm? Die versterker gaat denk ik niet veel hoger dan 20KHz want die is bedoeld voor Audio en zorgt er zelf voor dat het ingangssignaal via pwm weer aan de uitgang terug komt. Dus dan moet ik een 2kHz pwm signaal opwekken en moduleren naar een 50Hz sinus. En vervolgens het versterkte 2kHz pwm signaal doorsturen naar de nettrafo? Lijkt me sterk dat dat goed gaat.

En inderdaad heb ik nog niet alles helemaal uitontwikkeld. Voor mij is het vooral ook proberen en zien wat er gebeurt. Dat maakt het juist ook zo leuk.

Ha deKees,

Voor wat je meting betreft maak niet uit maar was misschien interessant om het van een andere kant te bekijken i.p.v. een keiharde weerstand.

Je opzet is in principe prima je versterker is analoog in dit signaal wordt op een zaagtand gemoduleerd tot PDM en geen PWM half van de tijd staat het spul bijna uit dus weinig warmte verliezen kleine chip gaf @Arco of @rew al aan ik vond op de foto het koelprofiel iets klein maar dat zie je in de praktijk wel.
Aan de uitgang filtertje misschien moet hier wat gebeuren maar dat kan je pas meten als je printje binnen is.

En dan wat wil je uiteindelijk meten stroom bij een gegeven spanning maar wil je ook kijken wat er met de fase gebeurt dus de kwaliteit van de belasting ?

De inverter van @Peter_dtn werkt denk ik het zelfde als mijn 1000VA brouwsel met een 1 bit ADC op een hoge klok 10MHz of zo :D
Ik had in november verleden jaar een SMPS op 100MHz draaien kijk daar kan je wat mee :P

Groet Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Op 12 juni 2018 22:37:02 schreef deKees:
@rew
Hoezo dikke spoel voor de trafo?? Die versterker module die eraan komt doet zelf pwm op 400 kHz. En die heeft een paar kleine spoeltjes aan boord, zodat er uiteindelijk gewoon een 50Hz Sinus overblijft.

Voor een audio (waar ie voor bedoeld is) toepassing, heeft het weinig zin om te gaan filteren aan de uitgang: Dat filteren moet met een spoel en je luidspreker gedraagt zich precies als een spoel. Daar komt dan nog de kabel naar de luidspreker bij: ook voornamelijk spoel-gedrag.

Stel je ingangssignaal is "stil". De uitgang moet halverwege de voeding staan (is het ding +/- 24V gevoed of 0-24V? Ik ga even uit van dat laatste). Als je nu minder dan 1% van je PWM wilt overhouden en je PWMt op 400kHz, dan mag de stroom maar met 30mA varieren. (hij was toch 3A, toch?) U = L dI/dt -> L = U dt / dI = 12V. 1.25us / 30mA = 500uH. Geef je dan iets toe en koop je 470uH, 3A dan krijg je iets als deze . Het valt me erg mee hoe groot ze zijn.

OK. Ik zie nu dat ze inderdaad spoeltjes er op zetten. Ik zie er "220" op staan. Ik denk dat dat 22*10^0 = 22uH is. Ze dempen de rimpelstroom dus maar een factor tien ipv 100 zoals ik had gewild. Tja.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

De versterker is nog niet binnen, maar mijn broer had nog een andere klasse-D versterker liggen op basis van een TDA8932. Zie https://www.ebay.com/sch/i.html?_from=R40&_trksid=p23800...p;_sacat=0
Die is dus max 30W, maar is toch wel geschikt om wat testen mee te doen.

De voeding van deze versterker staat op 24V, dus een BTL uitgang gaat tot max 17VRMS.

Als trafo heb ik nu een ringkern gebruikt, nominaal 220V primair, secundair 12V 50VA.

De traces zijn wel gefilterd in de scope (averaging 1024). De versterker gebruikt PWM om de uitgangsspanning te maken, en dat levert een rimpel op van 50 mV, 400 kHz, vooral te zien op de gele en lila trace. Door de averaging is dat hier niet meer zichtbaar. Op de hoogspanningskant van de trafo zie je dat niet meer terug.

Dat gaat eigenlijk toch wel erg goed. Bij nullast:

Geel is de 12V wikkeling van de trafo, hier gebruikt als primair. De versterker levert nu 11.52VAC, 50Hz

Dat geeft 196.7 VAC op de uitgang van de trafo.

De lila trace geeft de primaire stroom, gemeten over een 0.15 Ohm shunt weerstand. 15.91 mVRMS, dus 106 mA.
Hierbij trekt de versterker 120 mA uit de 24 Volt voeding.

Je ziet nu al een kleine bult in de stroom curve, die aangeeft dat de trafo al tegen verzadiging aanzit terwijl de spanning nog redelijk laag is.

Bij een hogere spanning wordt de verzadiging duidelijker zichtbaar, maar een uitgangsspanning van 233 VAC geeft nog geen problemen.

Dit is de maximum spanning die ik kan instellen met deze versterker/trafo combinatie. De trafo gaat nu ver in verzadiging met hoge piekstroom als gevolg. Dit is de limiet wat deze versterker kan leveren. Hierboven grijpt de begrenzing van de versterker in en dan schakelt de versterker uit.

De versterker levert dan wel een piekstroom van 600 mV / 0.15 Ohm = 4 Amp. Best wel impressive dat die versterker dat aankan zonder al te veel vervorming. Ook hier niet meer dan 220 mA uit de 24V voeding.

Bij 60Hz gaat het veel beter. De trafo komt dan niet zo snel in verzadiging en dan kun je hogere spanningen maken. Hier 263VRMS

Hier is er een 220V,15W gloeilamp aangesloten op de trafo. De groene trace geeft de secundaire stroom, gemeten over een 1 Ohm Shunt. Dus we zien hier 64 mA * 197 V = 12.6 Watt in de lamp. De versterker trekt nu 720 mA uit de 24V (17.3 Watt), dus totaal rendement 12.6 / 17.3 * 100 = 73 %.

Let wel, de versterker heeft geen koelplaat. Hij wordt wel warm, net als de filterspoeltjes trouwens, maar houdt het toch goed vol.

Dus al met al toch bruikbare resultaten, al zal de TPA3116 straks wel grotere stromen kunnen leveren.

Op 11 juni 2018 21:57:49 schreef Peter_dtn:
ter lering en vermaak heb ik in een "onbewaakt moment" de deksel van een AC powersource in ons lab geschroefd.

Leuk om zo'n voeding weer terug te zien.
Heb jij zelf deze omgebouwd, of heb jij deze zo gekocht.

Jij hebt namelijk een speciale uitvoering.
Deze hebben te koop gestaan op marktplaats voor een hele aantrekkelijke prijs.
Deze advertentie heb ik toen ook hier gemeld, en vervolgens heb ik contact gehad om het terug te bouwen naar lokale bediening.
Deze versie was hier namelijk niet mee uitgevoerd.

Wat een speciale functie is, zijn de 2 bnc connectoren. 1 bnc is voor 0-10v input naar 0-100% uitput, en de 2e bnc is een 10vac ingang met synchronisatie op de output met een maximale afwijking van 2 graden. Deze wordt geactiveerd op 60.0 hz.

Laat even weten of je de aangepaste handleiding hebt, anders kan ik je deze, met nog andere informatie toe sturen.

Het heeft even geduurd, maar de versterker is nu binnengekomen.

Maar helaas, het valt toch een beetje tegen. De 120Watt zijn blijkbaar toch chinese watts. De module heeft een enkele versterker chip voor een stereo uitgang. Met een voeding van 24V en een auto lamp 12V 50W als belasting (direct op de uitgang van de versterker) kom ik niet verder dan 45Watt. Daarboven schakelt de versterker uit, en schakelt pas weer in als de amplitude ver is terug gedraaid.

Bij verder testen blijkt de versterker uit te schakelen bij 6 a 7 Ampere. Dus dat klopt wel volgens de datasheet. Ik zou verwachten dat dat in PBTL mode nog kan verdubbelen.

6 Ampere lijkt wel heel wat, maar in de praktijk kom je daar toch snel aan. De trafo (rinkern 220 -> 12V, 50W) begint bij 220 al in verzadiging te gaan, en bij iets hogere spanningen levert dat stroom pieken op op de primaire wikkeling.

De versterker geeft ook een 50 mV offset op de uitgang. Dat resulteert in een kleine gelijkstroom door de trafo waardoor die ook sneller in verzadiging gaat.

En een 230VAC led lamp als belasting doet ook vervelend. Een 10W led lamp heeft blijkbaar een ingebouwde brugcel en buffer elko. Die elko wordt geladen op de pieken van de wisselspanning en dat resulteert in stroom pieken van 3 A op de primaire wikkeling. Dat gaat nog wel goed voor 10W maar ik ben bang dat ik de 20W niet haal op die manier. Maar ook met 10W moet je nog voorzichtig zijn. De lamp inschakelen als de trafo al 220V geeft heeft meestal als gevolg dat de versterker uitschakelt. Bij langzaam verhogen van de spanning gaat het wel goed.

Dus het lijkt er op dat ik nog wat spullen moet bestellen.
Andere versterker, misschien deze https://www.ebay.com/itm/DC-12V-24V-100W-TPA3116-D2-DA-Mono-...itleDesc=0 Die staat waarschijnlijk wel in PBTL mode.

Een een andere trafo (400V -> 24V, 50W)?

blackdog

Golden Member

Hi deKees, :-)

Je hebt precies last van wat ik al aan gaf, deze versteker kan de piekstromen niet leveren die nodig zijn bij het laden van de elco's van de voedingen die je wilt testen.

Ik gebruik een dikke PA versteker hiervoor zoals deze: https://www.thomann.de/gb/the_tamp_e800.htm voor 155€ in de btw en gratis verzonden!
Als je de uitgangen parallel zet kan je rond de 2Ω belasting aan(natuurlijk niet op vol vermogen), goed voor de piekstromen tijdens het laden van de voedings elco's
bij testbelastingen to zo'n 80-Watt.

En dan weer niet denken dat je tot 250-Watt AC kan gebruiken bij het testen van voedingen :-)

Als er DC op de uitgang van een versterker staat, meet deze voor de polariteit soms is er een trimpot en maak hem dan zeg 0,5V, neem een condensator in serie met de uitgang
kies de polariteit goed en plaats zeg 4,7Ω over deze elco, denk bij de grote vermogens dan aan 10.000uF.
Dit allees hangt af van de trafo die je gebruikt om van de AC naar 230V te gaan, dus de impedantie die de versterker gaat zien.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Ja, inderdaad precies wat je al gezegd had. De piek stromen geven nu de beperkingen. De datasheet van de TPA3116 geeft wel aan dat je de 2 versterkers parallel kunt zetten voor 100 Watt in 2 Ohm, maar ik zie dan niet wat de max stroom pieken worden. Ik had verwacht/gehoopt dat mijn versterker ook zo geschakeld was voor 2 x 100W, maar dat blijkt dus niet zo te zijn.

Offset afregelen gaat niet met deze module. De versterker zit onder de koelplaat, en je kunt nergens bij. Een elko op de uitgang in serie met de trafo geeft wel goede resultaten inderdaad. Had het nu getest met 4700 uF en dat gaat goed op 50Hz. De stroom door de trafo wordt dan perfect symmetrisch.

400Volt > 24Volt 1000VA heb ik wel liggen :)

Je hebt tijd of je hebt geen tijd ! als je geen tijd hebt, waar is die dan gebleven ? http://www.ledverlichting-ledverlichting.nl

Op 1 juli 2018 15:34:51 schreef Xtremer:
[...]

Leuk om zo'n voeding weer terug te zien.
Heb jij zelf deze omgebouwd, of heb jij deze zo gekocht.

Jij hebt namelijk een speciale uitvoering.
Deze hebben te koop gestaan op marktplaats voor een hele aantrekkelijke prijs.
Deze advertentie heb ik toen ook hier gemeld, en vervolgens heb ik contact gehad om het terug te bouwen naar lokale bediening.
Deze versie was hier namelijk niet mee uitgevoerd.

Wat een speciale functie is, zijn de 2 bnc connectoren. 1 bnc is voor 0-10v input naar 0-100% uitput, en de 2e bnc is een 10vac ingang met synchronisatie op de output met een maximale afwijking van 2 graden. Deze wordt geactiveerd op 60.0 hz.

Laat even weten of je de aangepaste handleiding hebt, anders kan ik je deze, met nog andere informatie toe sturen.

inderdaad jaren terug hebben we er een aantal van gekocht, ik heb er encoders opgezet en middels een GPIB commando kan je die dan "aanzetten". Als de frekwentie op precies 60Hz staat dan is de externe sync input actief en gaat de uitgangsspanning synchroon lopen. Ik heb indertijd van de importeur of fabrikant een specificatieblad van gehad, samen met het originele manual beschrijft dat de unit.

Heb jij verder nog info of firmware?

subsonik

Golden Member

Op 22 juli 2018 12:13:31 schreef deKees:
(...)
Dus het lijkt er op dat ik nog wat spullen moet bestellen.
Andere versterker, misschien deze https://www.ebay.com/itm/DC-12V-24V-100W-TPA3116-D2-DA-Mono-...itleDesc=0 Die staat waarschijnlijk wel in PBTL mode.

Daarmee verdubbel je de current limit, is dat wel voldoende? 7.5A volgens de datasheet, dus 15A in PBTL. Hou je secundair niet eens 1A over. De inschakelpiek van veel LED-lampen en andere toestellen zit daar los over. Je kan natuurlijk vermijden om de 230V load "hot" te switchen: eerst load aansluiten, dan sinusgenerator starten.

Ik denk dat je best een versterker zoekt die wat soepeler omgaat met overcurrent, door pakweg de uitgangsstroom te beperken ipv. gewoon in overcurrent protection te gaan en uit te schakelen.

Misschien beter zoiets kopen:

Aiyima Dual DC 35V 2SC5200+2SA1943 Mono Channel HIFI Audio Amplifier Board 100W

https://www.aliexpress.com/item/Dual-DC-35V-2SC5200-2SA1943-...17143.html

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

Golden Member

Hi,

Het printje dat Roland laat zien heeft gebruikte transistoren, hoeft geen probleem te zijn.
Ik zou er dan 2 a 3 kopen en met een kleine serie weerstand parallel zetten zodat je voldoende piekstroom kan leveren.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
subsonik

Golden Member

Met die class AB versterkermodule uit Roland's link heb je wellicht ook een versterker die soepel omgaat met overcurrent zoals ik schreef. Doorgaans is de basisstroom van de eindtransistoren beperkt waardoor je een soort van zachte current limit hebt. Niet BAM alles uit zoals bij zo'n geïntegreerde module. De vraag is dan alleen hoe lang de fake China Toshiba transistoren het uithouden bij mishandeling :-)

[Bericht gewijzigd door subsonik op 23 juli 2018 22:46:52 (14%)]

De vraag is dan alleen hoe lang de fake China Toshiba transistoren het uithouden bij mishandeling

Bij dat soort printjes uit China vervang ik altijd de vermogens transistoren met die van een betrouwbare verdeler.

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 heb deze al een tijdje in gebruik, nog altijd met de oorspronkelijke TPA3116 versterker. Ik heb hem o.a gebruikt om deze ledlamp door te meten. Zie https://www.circuitsonline.net/forum/view/142408

Maar het gebeurt toch regelmatig dat de versterker uitschakelt als ik de spanning iets te hoog opdraai. De trafo gaat in verzadiging en de versterker schakelt uit op de piekstroom.

En nu lijkt het erop dat de versterker daar toch niet tegen kan. Het rechter kanaal dat ik veel heb gebruikt heeft inmiddels een uitgang offset van 500 mV en is dus niet meer bruikbaar. Het linker kanaal gaat nog wel goed.

Dus toch maar op zoek naar een standaard klasse AB oplossing. En een nieuwe trafo. Ik heb er nu een besteld van 400VAC naar 24VAC. Met 17VAC krijg ik dan tot 280VAC, en blijf ik ver weg van de verzadiging van de trafo.

Vrijwel alle AC sources die ik ken werken met PWM, versterker & filters.
Eerlijk gezegd heb ik ze nooit opengemaakt, maar ik kan morgen een blokschema mee nemen.
Wij hebben de Netwave 7 en een Chroma, beiden gebruiken digitale generatie.
Lang geleden heb ik het wel eens met een transformator geprobeert, maar dit heb ik alleen werkend gekregen met laag vermogen.
Het probleem voor mij was de regeling, die een vrij groot bereik moest hebben.
(lees 10 Ampere tot 200+ Ampere)

"Stupidity is also a gift of God, but one mustn't misuse it." - Pope John Paul II