[CO voeding 2019] discussie topic

Waarom geen waterkoeling met CW-5000 chiller?

Voor elk systeem valt wel iets te zeggen. Ik dacht niet dat we hier een high-end voeding gingen bouwen. Op sine zijn profiel kan hij nog altijd een ventilator monteren mocht het nodig zijn.

Hardware matig kan je altijd maatregelen nemen om oververhitting tegen te gaan. Een thermische zekering kan je perfect je ingang laten afschakelen.

Je koeler wordt opgegeven aan max 80W. Pompen wie die 80W in een 0,14K/W koelprofiel, dan zal dat 11°C in temperatuur stijgen. Of dat dramatisch is?

Ik denk toch dat fabrikanten van koelprofielen heel goed weten waarmee ze bezig zijn.

@Sine:

In een eerdere post dacht ik te zien dat je deze voor een dubbele voeding wil gebruiken? Gezien het formaat haalt deze toch 'maar' 0.6 a 0.7 K/W?

Dus ik plan voor de 35V 2.5A versie een wat praktischer blokje.

[bijlage]

226x92xx40

Het ding wat ik tot nu toe gepost hebt wordt een 35V 1,5A versie en gebruikt een stuk van zo'n blok.

Hi,

Het controlertje is af, nix kant en klaar maar specifiek voor het koelblok dat ik voorstel.

Ook deze keer weer gebruik gemaakt van doorverbindingen in het IC voetje.
Twee linkjes en de 1uF ontkoppelcondensator bevinden zich binnen het 14 polige voetje.

De onderzijde, nog niet schoongeboend.

Links de bijna nog volledige breadboard opstelling en rechts het werkende printje.
Even een 5K NTC gemonteerd om te testen en het werkte in 1 keer.
Rechts bovenaan zit nog een extra 5V regelaar, deze kan ik als ik dit wens met een jumper inschakelen en dan kan ik het printje uit 12V of direct uit de brugcel voeden (rode aansluitoogje).

Henk,
De bedoeling is de ventilator aan de achterzijde van de kast te monteren waar dan een gat voor de ventilator in komt en een beveiligings rooster,
zodat je niet je nagels gaat knippen al je in het gat grijpt.
De ventilator zorgt dus voor de ophanging en het koelelement kan hierdoor dus spannings voerend zijn,
wat dan weer resulteerd in betere koeleigenschappen omdat de transistoren direct op het koelelement bevestigt zitten.

Vandaag ook twee ringkern type transformatoren bij Reichelt besteld voor het hoge rendement en kleinere strooiveld t.o.v een "normale" trafo.
Dit zijn de modellen, voor de + en - 12V voeding:
https://secure.reichelt.de/ringkerntrafo-print-10-va-2x-12-v-417-ma-rk…

En deze als hoofdtransformator, kost 4 Euro meer dan een 120VA trafo, dan heb ik minder verliezen (minder warmte)
en kan dan een wat grotere bufferelco gebruiken als ik dat nuttig vind.
https://www.reichelt.de/toroidal-transformer-160-va-2-x-15-v-2-x-5-33-…

Overtemp beveiliging
Net nog een test gedaan met twee temperatuur sensoren voor kalamiteiten beveiliging.
Links zat een 60C type en na 1x uitschakelen kwam hij bij afkoelen niet meer in de doorveronden toestand,
vandaar dat je links nu alleen nog een stukje van de behuizing ziet, was knap lastig hem er weer af te slopen.
Daarna een 50C versie bovenop gelijmd, deze schakelde uit rond de 67°C en kwam weer in doorverbonden toestand rond de 47°C.
De temperatuur die ik aangeef is dus de waarde die ik meet onder de transistoren, deze is hoger dan die aan de rand van het koelblokje.

Wat mij betreft is dat voldoende als laatste beveiliging.

Gegroet,
Bram

Hi,

Ik wil hier nog wat info geven over koeling zoals een lijstje met de voor en nadelen van verschillende koelsystemen.

Eerst even een link naar een wikipedia pagina waar veel over koeling wordt uitgelegt:
https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_sink

En dit is een PDF document dat ondermeer de levensduur afzet tegenover de temperatuur, zodat jullie een indruk hebben hoe belangrijk de temperatuur is bij electronische apparatuur.
En ik ben mij natuurlijk bewust van dat dit om een hobby voeding gaat, en niet om een voeding in een industrie omgeving, maar ook hierbij geld de bovenstaande regel.
Op jullie hobby voeding sluit je misschien ook een heel duur device aan, zoals laden van een tablet, mobiele telefoon, testen van een zonne controler, bedenk ze zelf verder maar.
En nu even verder denken dan, "mijn voeding wordt niet warm van het laden van een telefoon", veel defecten traden op bij samenkomst van problemen denk maar aan Murphy.
Zoals ik al eerder zij, reken jezelf niet rijk, de houding van "dit is wel goed zo" gaat je bijna altijd op termijn geld kosten en van deze houding leert je ook weinig.

www.bramcam.nl/Diversen/Design-considerations-for-thermal-management-o…

Stukje tekst van een koelelement fabrikant: ABL Heatsinks
Performance figures given are for natural convection operating conditions and are for a 60°C temperature rise with a centrally mounted heat source and vertically mounted fins.
Under general operating conditions the thermal mounting arrangement of devices is not known and therefore the figures should be used only as a guide to heatsink selection.
It is recommended that the effectiveness of any heatsink is confirmed in the specific operating environment in which it will be subjected.

Zelfde fabrikant over "Spreading Resistance"
Another parameter that concerns the thermal conductivity of the heat sink material is spreading resistance.
Spreading resistance occurs when thermal energy is transferred from a small area to a larger area in a substance with finite thermal conductivity.
In a heat sink, this means that heat does not distribute uniformly through the heat sink base.
The spreading resistance phenomenon is shown by how the heat travels from the heat source location and causes a large temperature gradient between the heat source and the edges of the heat sink.
This means that some fins are at a lower temperature than if the heat source were uniform across the base of the heat sink.
This nonuniformity increases the heat sink's effective thermal resistance.

De laatste regel geeft ondermeer aan, dat je b.v. wel 2x een TIP122 op een koelelement kan gaan plaatsen zoals Sine zou gaan doen.
Deze heeft even als aanname 0,5°C/Watt thermische weerstand, maar dat geld dus duidelijk niet voor die twee hele kleine oppervlakten van de TO220 behuizingen.
Prof. verstekerbouwers loste dat dan op met een dikke aluminium hoeklijn die tegen de zijkanten van de kast zaten die als koelelement fungeerde.
Hierdoor wordt de te dissiperen warmte over en groot deel van het koelelement verspreid voor een hogere koelefficientie.
Verder heb ik tot nog toe geen goede info kunnen vinden over de effectiviteit van een koel element t.o.v. de hoogte vanaf het tafel oppervlak.

Passieve koeling
Groot bij meer dan zeg 30-Watt te disiperen vermogen.
Rendement van het koelelement is vaak een stuk lager dan geadverteerd, dit veroorzaakt door ondermeer hotspots.
Temperatuur in het apparaat van ook een goed gemonteerd en berekend koelelement is altijd hoger, dit maakt het apparaat ook minder betrouwbaar.
Goede grote koelelementen zijn duur.
Geen ventilator geluid.
Geen extra stof opbouw in het apparaat.
Geen kans op ventilator storing daar hij er niet is.

Active koeling
In verhouding klein t.o.v. het te koelen vermogen, kies een model met een zo groot mogelijke ventilator om het karakter en ruis van het geluid te beperken.
Hotspots spelen veel minder een rol bij CPU koelers.
Heatpipe koelers zijn nog efficenter dan de door mij voorgestelde CPU koeler.
Het apparaat, zoals hier de CO-2019 voeding, blijft intern koeler doordat de ventilator ook de warmte van de andere interne onderdelen naar buiten toe afvoerd.
Bij gebruik van een goede ventilatorregeling is het geluid minimaal als er gebruik wordt gemaakt van moderne low noise ventilatoren, zoals bij de voorgestelde CPU koeler.
Er is altijd een extra temperatuur beveiliging nodig, dit voor als er een defect zou zijn aan de ventilator en/of regeling of de ventilator geblokkeerd zou raken.
Er is extra stof opbouw in het apparaat, jullie maken je PC toch ook minstens 2x per jaar schoon?

Nu nog wat info over de door mij voorgestelde CPU koeler.
Ik heb de tijd opgenomen die het kost, om de Clickson die voor de kalamiteitenvangnet is bedoeld te laten uitschakeld, dit bij 30-Watt te dissiperen vermogen.
Het koelblok heb ik met de vinnen horizontaal opgesteld en ook de tape laten zitten om het nog wat slechter te maken, natuurlijk was de ventilator uitgeschakeld!

Midden schaal van dit plaatje is waar de Clickson net uitschakelden, dat was rond de 4 minuten, de start temperatuur was 22°C
Er is zichtbaar dat de Clickson rond de 68°C uitschakelde en ik vind dit netjes.
Natuurlijk is de thermische massa van deze CPU koeler kleiner dan van een 0,3°C passief koelelement, maar het is niet een dun stukje blik.

Bij de meeste van jullie staat denk ik de voedingen bijna niets te dissiperen, zoals ook hier.
Maar dat betekend wat mij betreft niet dat ik geen rekening zou moeten houden met andere omstandigheden.
Ik rij bijna altijd heel rustig in mijn auto, maar een a twee keer per jaar moet ik heel hard remmen en dat is meestal niet mijn oorzaak.
Zou ik dan maar gaan bezuinigen op remmen en banden?
Als ik nadenk over hoe mijn Vader omging met de voedingen die ik voor hem had gebouwd, dan waren er aan de voorzijde dubbele schijfremmen nodig *grin*

Bouw zoals je het wilt, denk er over na en leer van alle info die door verschillende mensen hier naar voren wordt gebracht.
Ik ben absoluut niet tegen passievwe koeling, en ben ook weer niet altijd voor active koeleing.
Ik kijk per project wat ik zinnig vind voor het vermogen dat gedissipeerd moet worden.
Een beetje zacht geruis van een ventilator vind ik geen probleem, een ventilator die giert als een oude Supermicro, DELL of HP server wil ik hier niet binnen hebben.
De HP 3458A DMM en mijn Audio Precision meetset zijn al een echte belasting voor mijn oren, dit omdat het ruisniveau vrij hoog is, gelukkig wel zonder irritante ratel er in.

Omdat de HP 3458A en de Audio Precision meetset regelmatig aan staat, ben ik hierdoor niet zo geconditioneerd dat apparaten geen geluid mogen maken.
Er is zonder apparatuur aan hier in mijn omgeving al basis geluid aanwezig, zoals het typen, kraken van mijn stoel, zacht geluid van buren, vliegtuigen, windruis enz, enz.

Kies je actieve koelsstemen als je die gaat gebruiken goed uit, vele Chinese fabrikanten doen dat b.v. niet in mijn ogen,
vandaar dat je zoveel ventilator hacks tegenkomt op die apparatuur.
Het mooie is als je zelf iets bouwd, dat je het goed kan uitzoeken op een zo laag mogelijk geluid met goed koelvermogen.
Nog een tip, gebruik een zo groot mogelijke ventilator, trap niet in de val dat je alleen kijkt naar een zo laag mogelijk geluid van een ventilator.
Die ventilator moet ook voldoende "druk" kunnen leveren.

Tijd voor een broodje!

Gegroet,
Bram

Hi,

Ik ben het met MAH eens dat je het bouwen beter in stukjes kan doen.
Die bijna 6 uur voorover zitten die ik vorige week heb gedaan, is geen fijn plan.

Ook de tip van Sine om afstandbusjes te monteren pas ik vaak toe bij het bouwen en testen van schakelingen op printmateriaal.

De "thermal fuses" van RAAF12 gaan voor mooi vloeibaar silicium zorgen.
Kijk bij Conrad, Reichel en b.v. Farnell voor de verschillende typen die je kan gaan toepassen als je het nodig vind.

Mijn "thermal fuse" zit dus aan de bovenzijde niet te ver af van de warmte bronnen.
Test je positie voor je hem ergens vast schroeft of lijmd!
Je kan met b.v. een DMM en thermokoppel, wat koelpasta en het aandrukken met een wattetipje voor het goed contact
de temperatuur meten op verschillende plekken op je koellichaam in werkende toestand.

Hou bij je berekening rekening met de grote spreiding vande temperatuur van de "thermal fuses"
Hij moet uitschakelen voor de chiptemperatuur van je transistoren te hoog is geworden!
Hou voldoende marge aan, 40C ongevings temperatuur is een goed uitgangspunt, lees hieronder waarom.

Ik heb vanochtend nog even gemeten met een sensor achter mijn meetapparatuur met alleen op die plank mijn twee maal een TEK DMM4050 aan.
Aan de achterzijde zonder contact met iets te maken was de omgevingd temperatuur 2 a 3C hoger daar.
Bij het aanzetten van de Rigol voeding en de Siglent Generator samen met de TEK meters ging dit omhoog naar ongeveer 6 a 8C t.o.v. de omgevings temperatuur welke 22C was.
Gaat de HP3458, Meetcomputer en de Audio Precision aan, dan begrijp je de extra 10C die ik aan houd. (40C omgeving)

Jullie omgeving is anders dan die van mij, maar wat ik hier duidelijk probeer te maken is het "error budget" betreffende de warmte huishouding.

Gegroet,
Bram

Op 2 mei 2019 17:51:55 schreef electron920:
Ha RAAF12,

Volgens mij had ik dat al eens opgeschreven maar zo niet De Eendracht Rotterdam.
Maar als ik een laagspanning fan (DC) gebruik... dan meestal een type met 4 draden dus ook een tacho detector aan boord.
Je kunt dan simpel een high frequentie PWM toepassen PWM >20kHz dit is in alle opzichten de beste manier van sturen.

Dank voor de naam, ik ga er binnenkort eens langs ik moet er wegens familiebezoek toch in de buurt zijn. Die fans van https://www.ebmpapst.nl/producten/compact-fans/radial-compact-fans/ind… Papst zijn toch wel erg mooi en stil. Vooral die kogellagers en het uitgekiende propellerblad zijn goed gemaakt.
Ik vind zo'n NTC regeling mooi werken, je hoort niks totdat het nodig is wat extra te koelen. Overigens heb ik regelmatig mijn zelfbouwvoedingen heel zwaar belast ter test zonder fan maar er gebeurde niets. Si zit meen ik op 125°C maar de koelblokken waren wel flink warm, te warm om ze aan te pakken. Mja, ik doe dit > 40jaar dus wel enige ervaring <G> Openen van moderne smartfone's vind ik een stuk lastiger daar is wel eens een ruitje bij gebroken. SMD's solderen is niet moeilijk die onderdelen zaten al in ouwe Philips KTV CP90 bakken in de voeding, misschien ook wel eerdere modellen maar dat ben ik vergeten.

Op 3 mei 2019 16:25:31 schreef RAAF12:
[...]
SMD's solderen is niet moeilijk die onderdelen zaten al in ouwe Philips KTV CP90 bakken in de voeding, misschien ook wel eerdere modellen maar dat ben ik vergeten.

Als je echt een CP90-SMD chassis in handen gehad hebt, dan heb je een zeldzaam model in handen gehad. Daar zaten SMD's niet alleen in de voeding maar verspreid over het hele chassis. Door de interne concurrentiestrijd of rationalisering van de productie, is het through-hole CP90 chassis voor massaproductie opgevolgd door het Italiaanse G90AE chassis en weet ik niet of er van de CP90-SMD ooit meer dan een voorserie geproduceerd is (opzich was het wel vaker de gewoonte om nieuwe technieken stilzwijgend in een enkel modelletje te introduceren dus het kan wel). Het eerste model TV met SMD-technologie was het KT1 chassis rond 1974 (of misschien pas de MKII serie van 1976). Daar zaten de SMD's op een dikkefilmmodule (horizontale sync en oscillator). Het eerste chassis uit reguliere massaproductie (CP90-SMD niet meegerekend) waar SMD's op een gewone print zaten weet ik niet helemaal zeker. Ik denk G90AE, G90B, G110 of D16 maar dat zou ik nog eens moeten onderzoeken.

Wel zorgde het introduceren van SMD's voor een afvalronde onder de reparateurs, zoals jaren eerder de introductie van transistoren en IC's en jaren later de introductie van platte TV's. Net zoals reparateurs zullen ook hobbyisten met de tijd mee moeten gaan om op niveau te kunnen blijven werken.

Excuus voor het excurs.

Hi Kruimel,

De BD139-16 in totale plastic behuizing is geen must.
Dat je die op mijn plaatje ziet is omdat ik daar het snelst met selecteren twee gelijken had. (Ik selecteer op Hfe en Vbe)
De BD139-16 mag direct op het koelprofiel gemonteerd worden, maar ik zou altijd dat extra draadje gebruiken om de collectors door te verbinden zo als op mijn foto's te zien is.
De rede is dat ik een paar keer heb meegemaakt bij andere projecten, dat door de koelpasta er geen laag Ohmige verbinding was.
Een BD137-16 mag naturulijk ook, daarvan is de Vce ook hoog genoeg, de BD135 kan niet bij b.v. 240V netspanning en lage belasting van de voeding. (hoge buffer elco spanning)

De 2SC4793 lijkt mij verder geen probleem opleveren, maar nogmaals, ik specificeer niet een ge-isoleerde versie, dat was puur toeval.

De koeler/ventilator wordt zo gemonteerd dat de aangezogen lucht uit de kast komt en aan de achterzijde er als warme lucht uit komt.
Ik heb uit intresse vandaag ook een aantal andere PWM geregelde ventilatoren getest.
Links is de orginel ventilator van de CPU koeler, dan de Artic F8-PWM en de rechtse is een ADDA waar ik een aantal heel goedkoop op een beurs had gekocht en wat een mooie ventilator is. En ze zijn ook van links af steeds hoger in vermogen, 12V 0,13A, 12V, 0,16A en de ADDA12V, 0,27A.
Maar de uitschieter is de kleine DELTA, deze houd zichzelf in de lucht op vol vermogen wat iets meer dan 20-Watt is volgens zijn specificaties.
Ik kwam tot 28-Watt op 15V werkspanning wat buiten de specs is, dat pushen heeft mij dus zo'n dure zekering gekost uit de Agilent 1272A multimeter...

Ik blijf de standaard ventilator gebruiken om dat deze goed genoeg is en een laag ruisgetal heeft.
Wil je toch een lagere transistor temperatuur, wat ik mij bijna niet kan voorstellen, dan is de Artic ventilator makkelijk te koop voor weinig.

Als ik zin heb komende week zal ik ook de PWM schakeling verder uitmeten, en dan bedoel ik dat ik voor b.v. de Artic en de ADDA het NTC netwerk uitreken.
Andere ventilatoren hebben zelf ook een andere PWM regel karakteristiek, de kleine Delta heeft het grootste bereik en de Siberian de kleinste van ongeveer 30% tot een kleine 80% duty cycle.
Misschien maak ik daar wel een apart topic van om dit voedings topic niet te veel te vullen met dit soort zaken, dat koeling een belangrijk onderdeel is, is nu wel duidelijk.
Voor iedereen die ventilatoren gaat wisselen op de Gelid Siberian koeler, de lipjes die de vantilator vast houden zijn er niet op berekend meerdere malen naar buiten getrokken te worden om ventilatoren te testen!
De ventilator zit zeer goed gemonteerd, daarom durf ik ook de koeler aan de vantilator op te hangen, nix geen gammele veer construkties e.d.
Maar drie a vier keer de blokkade lipjes opzij trekken is wat veel van het goede voor het testen van het koelelement met andere ventilatoren.
(wat mij betreft ook niet nodig, de stock ventilator is goed!)

Gegroet,
Bram

Hi,

markce
Dan zit ik in ieder geval met mijn koeloplossing zeer ruim binnen de grensen.
Twee transistoren die in foutcondities minder dan 30-Watt per stuk disiperen bij lage stromen,
ongeveer 1,5 Ampere max per transistor en niet meer dan 40V max bij fout condities.

Bij ongunstige condities zonder zonder kortsluiting is dit per transistor 20 a 25-Watt. (lage uitgangss spanning, maximale stroom)

Ik kan mij die opmerking heel goed voorstellen van Thosiba en dat geld waarschijnlijk ook voor veel andere transistoren voor eindversterkers,
denk een aan "shaker table's" in de industrie en auto "BASS" verstekers die continu op enorme volumes de ramen uit je auto blazen.
Mijn Sony Tuner/Versterker die ik hier heb, levert met twee eindtransitoren per kanaal 110-Watt aan 8 Ohm.
Mijn Dynaco eindverstekers hadden voor een 2x 75-watt eindtrap 4x een dikke eindtransistor per kanaal.
De Sony kan koststondig veel vermogen leveren, de Dynaco kon dat continu. (ook als je naar het verschil in transformator keek!)

Al mijn opmerkingen en opset van het voorgestelde koelblok is juist om een zo laag mogelijke chip temperatuur te krijgen.

De opmerking van Thosiba gaat goed op voor b.v. power transistoren in een TO220 behuizing zoals de TIP120 series met zijn bijna 2C/Watt thermische weerstand.
Verder goed bruikbaar in de CO-2019 voeding, maar ik adviseer dat niet voor de maximale stroom welke de voeding kan leveren.
Het is gewoon vrij lastig het goed te koelen bij gebruik van TO220 behuizingen en het bedrijfs zeker te houden.

Ieder mag het bouwen zoals hij/zij dat zelf wil, ook de ervaring opdoen waarom iets stuk gaat wanneer je het niet verwacht.
En zeker zo'n opmerking van b.v. Thosiba meenemen is je afweging wat betreft de koeling van je zelf te bouwen voeding.

Groet,
Bram

Hi Kruimel,

Geen enkel probleem, mijn voorstel is een "normale" Darlington omdat ik de CO-2019 met die versie wil testen.
De NA-01 Darlington is een Sziklai pair, daar gebruik ik de PNP 2SA1943 in.
En dan wordt het ook duidelijk waarom ik voor een "nor"male" Darlington ga voor deze voeding.
Bij de Sziklai pair kan je niet de collectoren doorverbinden zoals in mijn voorgestelde opset.

Ga je de transistoren ge-isoleerd opstellen wat kan bij een goed berekend koelsysteem, dan kan je de opset gebruiken zoals Sine die liet zien en die ondermeer ook in mijn NA-01 voeding komt.

Nog even terug naar markce zijn opmerking, of eigenlijk die van Toshiba, militaire specificaties houden vaak 90°C aan als max. chip temperatuur
voor een hogere betrouwbaarheid, 150°C die je vaak ziet, wordt meestal voor commerciele doeleinde gehanteerd.

Groet,
Bram

Hi,

Vanaag een meting gedaan aan een kastje, nee ikboedl hierme niet dat mijn CO-2019 voeding in dit kastje komt.
Het gaat er bij deze meting om asl je passief gaat koelen dat zelfs in rust je al temperatuur verhoging hebt door de basis dissipatie van de voeding.

De plaatjes hieronder laten zien hoe ik het getest heb.
Dit is mijn testopstelling voor los op tafel, later vanavond als het geheel weer op temperatuur is op zijn tweede plek laat ik daar ook een plaatje van zien.
Ik heb gebruik gemaakt van een 50-Watt weetstand welke ik 7,5-Watt laat disiperen.
Het stukje printmateriaal waarop de weerstadn gemonteerd zit diet niet als koellichaam maar alleen als voetje zodat hij op één opsitie blijft staan.
Er zijn vier voetjes onder het kastje gezet zodat de gleuven aan de onderzijde van het kastje hun werk kunnen doen.
De weerstand hoeft bij de 7,5-Watt zelf niet gekoeld te worden, en zou hij overlijden, jammer dan.
De thermokoppel zit goed vastgeplakt met wat tape en hangt verder vrij in de lucht in het kastje zie oranje cirkeltje, het kastje heeft deze afmetingen 23,5x17,5,8,5cm.
De CD heeft twee functies, de visuele grote aangeven en het verruimen van de geest zonder lichamelijke en geestelijke slechte bijwerkingen.

De opstelling in dit zijaanzicht geeft het een en ander beter weer, ook nu weer de sensor in de oranje cirkel.

Bij de 7,5-Watt dissipatie van de weerstand, is de temperatuur in het kastje ongeveer 6 graden gestegen.

Waart komt die ongeveer 7,5-Watt vandaan, die ik hier heb aangehouden...
Dat is een optelsom van diverse verwachte wamte bronnen, het nullast vermogen van de transformatoren en ik ben hiet uitgegaan van twee ringkernen een hoofd transformator en een kleine ringkern voor de hulp spanningen.
Dan krijgen we de dissipaties van de 2x 12V regelaars, de 5V regelaar, displays, ruststoom door de hoofd regelaar, en het te dissiperen vermogen van de andere electronica.

Wat ik hier wil aangeven is dat als uitgangspunt de 25°C die vaak wordt aangehouden niet echt correct is.
Vooral niet als je b.v. een koelplaat achter op je kastje monteerd.
De waarde die ik in het kastje meet zijn 6°C hoger dan de omgevings temperatuur, het kastje staat nu 15 minuten tussen mijn andere apparatuur en het verschil is nu al 9°C

Bij calamiteiten heb je dus de maximale dissipatie van je power sectie waar ik 60-Watt aanhoud voor mijn 2x15V 160VA trafo.
De electronica schakeld bij kortsluiting de trafo terug naar de 15V wikkeling en de transistoren en weerstanden moeten dan de gemiddeld 20V op de bufferelco bij iets meer den 2,5-Ampere gaan disiperen.
Daar komt in de kast dan nog het trafo verlies bij en de verliezen van de brugcel.
Het is een complex geheel, mij gaat het er om dat bouwers van voedingen zichzelf niet te snel rijk rekeken.
Bij de opstelling van Delta zoasl ik deze liet zien en ook de opstelling van Sine met zijn koelelement een stukje van de kast af,
beinvloed de warmte in het kastje maar weinig het koelelement achterop de kast gemonteerd.

Bij voldoende gaten in het kastje zoals goed zichtbaar is bij de Delta voeding wordt ook de warmte goed uit het Delta kastje getrokkne door de thermiek langs het koelelement.

En denk dan eens een mijn voorstel een goed geconfigureerde actieve CPU koeler te gebruiken.
Er stroomd altijd lucht door de kast, ook bij lage onhoorbare toerentallen en dat houd ondanks dat de CPU koeler in het kastje zit, de voeding altijd koeler.
Wil je gek doen, dan kan je de CPU koeler ook buiten het kastje brengen...

Verder heb ik nog wat berekeningen gedaan aan de TO220 Darlingtons, 150°C als max temperatuur aanhouden lijkt mij geen goed plan.
Als uitgangspunt heb ik de TIP122 gekozen en voor een enkele transistor de berekening gedaan.
Ik ben uitgegaan van max 125°C chip temperatuur daar ik 150 echt te veel vind.
Een omgevings temperatuur op een warme dag voeding ingebouw op een plank.
Geisoleerd met met de plaatje die bij de voeding zitten, ik heb hier 1°C/watt aagehouden wat aan de positieve kant is.
Kijk eerst maar eens naar ee nstukje uit eeen Philips App Note over montage van ondermeer TO220 behuizingen.

En hier heb ik de waarden in deze calculator ingevoerd, er is per transitor een koelelement nodig van 0,5C/Watt voor de goed gemonteerde TIP122.
Met een dunne mica en goede pasta wordt het wat beter, maar eigenlijk is de "Juction to Case" weerstand van deze transitor te hoog met zijn 1,92°C/Watt volgens de On Semi datasheet voor deze toepassing bij 2,5 of 3-Ampere voeding.

Nog even omgedraaid tijdens het typen, in de kast is het nu 10°C hoger dan de omgeving, ik kijk na een uur nog eens en laat het weten.

Groet,
Bram

Hi!

Het kastje staat al weer een tijdje tussen de andere spullen en de temperatuur is nu in het kastje bijna 10°C hoger dan de omgeving.
Het is het kastje met het geborstelde aluminium frontje.

Ventilator draai detector
Voor de liefhebbers heb ik net ook nog even een tacho detector gemaakt, zie plaatje hieronder.
Mijn voorkeur gaat uit naar een relais, ik heb voor de test een 12V relais genomen dat in een 16 pens IC voetje past, zijn goedkoop te verkrijgen.
Dan heb je één wissel contact voor het uitschakelen van de voeding en dan bedoel ik niet de 230V.
Het andere contact zou je kunnen gebruiken voor een zoemer/LED.
Ook is het mogelijk i.p.v. het relais een "opto" met serie weerstand te gebruiken om de schakeling electrinisch uit te zetten.
De IRF510 heb ik gekozen omdat hij weinig kost maar kan natuurlijk ook door een andere MOSFet vervangen worden, zoals een BS170 of een IRF540, enz.
Andere Fets hebben ook andere Gate/Source spanningen, en je kan wat tunen met de 4M7 Gate weerstand en door het relais heb je wat hysteresis.
DE diode over het relais is eigenlijk niet nodig, daar de drain stroom maar langzaam lager wordt bij het uitschakelen door de grote RC tijd van R2 en C2.
Weglaten mag hier dus als je zuinig bent ingesteld.
De schakeling werkt vanaf ongeveer 1Hz wil je nog lager, dan vergroot je C1 naar 0,22uF.

Dan nog even dit, meestal is de tacho uitgang een open collector functie.
Hier in deze schakeling heb ik dus de aanname gedaan dat de tacho uitgang van mijn ventilator dit aankan.
De pull-up weerstand R1 samen met C1 bepalen de lading bij lage toerentallen die je in C2 dumpt.
Als je pull-up aan 5V zit zal je even moeten testen of C1 samen met de waarde van R1 voldoende is.
Ook speeld de Gate/Source spanning mee, sommige MOSFEts hebben voor zeg 20mA drainstroom minder dan 2V noding en andere zitten aande 3,5V.
Het geheel wordt dus kritiser als deze schakeling uit 5V gevoed moet worden.
Bij de hier getoonde opbouw op 12V is het eigenlijk probleemloos vanaf 1Hz en met het relais uitgevoerd een kleine hysteresis.

Dus doe er je voordeel mee als je een draaidetector voor een ventilator nodig hebt!

Groet,
Bram

Hi,
Gebruikelijk is om 20C marge te houden tot Tj-max (150C).
Met een belasting van 0.5*45W kom ik op:

Ik heb ook 1C/W voor de isolatie-pad aangehouden, maar met een goede kwaliteit silpad kom je nog lager: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN1040-D.PDF

Een koelplaat met Rth=0.5C/W is voldoende voor passive koeling met 2x TIP122.

Het kastje in het voorgaande experiment is wel heel erg dicht, enkel wat minuscule spleetjes achter. Als de enige echte opening het gat van de ventilator is, moet je wel aktief koelen

Overigens kan een fan in je kast ook weer stoorsignalen in je voeding veroorzaken.

Met 2x een TIP147 heb je wat meer speelruimte, simpele upgrade tegen minimale extra kosten.

Ik zou pas bij een dubbele voeding overwegen om aktief te koelen. Dan ook met een stof-ongevoelige koeltunnel en een Papst fan.

Hi Markce,

Met jouw berekening zit je al vlak tegen de max. dissipatie aan ten gevolge van de 0.52C/Watt derating,
Je mag dan rond 30-Watt minder dissiperen van de max. 65-Watt.
Je komt dan dicht tegen het maximum aan.

Denk ook aan de hotspotting, dat is niet meegenomen in de berekening, voor de kleine TO220 behuizing is dit echt een probleem.
Dan is een 0.5C/Watt heat sink echt geen 0.5C/Watt is bij montage van een TO220 device.

Het kastje heeft ook aan de bovenzijde 25 sleuven.
Mijn opmerkingen zijn bedoeld om de warmte opbouw in de behuizing onder de aandacht te brengen als ook de temperatuur verhoging ten gevolge van de plaatsing.
En het derde punt is dus de "hot spotting" die de efficientie van het koelelement verlaagt.

Wat betreft de storing van de ventilator, ja dat kan gebeuren zonder maatregelen.
Metingen hieraan staan al op mijn lijstje, ik denk dat het niet zo'n probleem is, daar de ventilator van mijn koeler maar een laag vermogen opneemd.
Door de voeding van de ventilator vlak bij de ventilator met een low ERS condensator te ontkoppelen zal de bedrading weinig stralen.
En goede bedradings technieken zijn toch een must bij voedingen.

Groet,
Bram

Hi,

Vandaag gemeten aan de brugcel, en het te dissiperen vermogen van de power sectie bij kortsluiting van de uitgang van de voeding.

Het vermogen dat de power sectie (transistoren en emittor weerstanden) moeten dissiperen bij kortsluiting is tussen de 47 en 52 Watt.
Dit met verschillende trafos's gemeten bij variabele 230V netspanning, dus ik hou 50-Watt aan als veilige waarden bij berekeningen.
Dit is natuurlijk gemeten als de voeding in het lage bereik staat waar hij naar toe schakeld bij kortsluiting.

Beetje rommelige testopstelling, wordt straks opgeruimt voor de eerste echte test van de voeding.
Hier wordt een meting gedaan met een 220V trafo die ondermeer twee 15V aansluitingen heeft en is getest tot 230V netspanning via de Variac.
De belasting bij deze meting gaat via mijn Dummy Load en de stroom is hierbij rond de 2,55 Ampere.
De rechtse meter geeft de temperatuur aan van de brugcel die op de elco zit gemonteerd bij die 2,55-Ampere.
De elco is een Philips (Amplimo 100V 10.000uF)

Nu een meting bij 3,06 Ampere, deze meting is niet bedoeld om te kijken welk vemogen er nu gedissipeerd wordt(hier ongeveer 53-Watt) maar om de temperatuur van de brugccel te laten zien.
Hier draait de schakeling ongeveer 5 minuten met de 3-Ampere belasting, en zoals op de meter te zien is, kan je al een eitje bakken op de brugcel
Ik schat de verliezen in de brugcel al gouw op zo'n 6-Watt bij 3-Ampere DC stroom.
Wat ik hier zo doe kan je niet doen in de voeding die je gaat bouwen, de brugcel die je gaat toepassen zal je moeten gaan koelen.
Dat kan op je koelplaat als daar plaats is maar ook eventueel tegen de kast als daar de mogelijkheid voor is.

Het vemogen dat in de brugcel gaat, is alleen afhankelijk van de uigangs stroom(en grote van de buffer elco) en heeft verder niets met de berekeningen bij b.v. korsluiting.
Als je een voeding kiest die 3-Ampere kan leveren en je bent een 12v accu aan het laden met de maximale stroom,
dan dissipeert de power sectie maar minimaal omdat bijna alle spanning over je accu valt.

Dus koel je brugcel en hou rekening met ongeveer 6-Watt aan dissipatie die je kwijt moet bij een voeding die 3-Ampere kan leveren.
Natuurlijk zal de dissipatie in de brugcel lager zijn, als je een voeding bouwd die b.v. max 1,2-Ampere levert.
De warmte bij volle belasting in je kast zijn dus de verliezen in je trafo, brugcel en het gene wat ik gisteren liet zijn betreffende de electronica.

De test met mijn kastje van gisteren laat wel zien dat het snel lekker warm kan worden.
De gleufjes aan de bodem en onderzijde zijn b.v. niet genoeg voor de CPU koeler die ik ga gebruiken of b.v. als er een passive koeling wordt toegepast.

Dit is de laatste uitgebreide post over koeling met als toegift een mooi passief koelblok dat te betalen is.
Dit model heeft een thermische weerstand van ongeveer 0,4°C/Watt.
Waarom breng ik dit model onder de aandacht, kijk naar de specificaties, vooral de dikte van het materiaal waar de finenn op gemonteerd zitten.
Dit is bij dit koelblok 15mm! als je nu duidelijk minder last wilt hebben van hot spots, dan ga je met dit koelblok de goede kant op.
2x een TIP142 er op met dunne mica plaatjes en goede pasta en je bent toppy bezig
Oja, je voeding wordt wel 1,8 kilo zwaarder *grin*

https://www.reichelt.de/heat-sink-100mm-0-4-k-w-100-w-black-an-ks-216-…

Groet,
Blackdog

Hi Sine,

Ik wou het juist niet nog uitgebreider maken.
Heb vanochtend nog wat dual Schottkys gemeten, ondermeer de MBR4060WT en nagedacht of de maximale sperspanning voldoende zou zijn voor deze voeding.
Daar heb ik nog geen beslissing over genomen.

Ik denk dat 60V Schottkys niet voldoende zijn bij spanningspieken op het 230V net, hangt ondermeer af of er gebruik van gaat worden gemaakt van goed gekozen VDR's.
Mijn gemeten MBR4060WT dioden begonnen bij iets meer dan 70V DC boven de 1mA sperstroom te komen.
Maar daar denk ik dus nog even over na...

Oja Ziggo heeft een storing, dus mijn plaatjes zijn zolang de storing duurt niet zichtbaar.

Groet,
Bram

Hi,

Ze zijn binnen, de transformatoren voor de CO-2019 voeding.
De grote en de kleine gemoedelijk naast elkaar.

De grote trafo is ongeveer 11x3,5cm en de kleine ringkern is 5,5cm in het vierkant.
Je kan zien dat ik de DC weerstanden op de grote trafo heb geschreven, 11,5Ω voor de 230V kant dat moet wel goed gaan zonder speciale maatregelen. (dat hoop ik)
De 15V kant is mooi laag met 0,2Ω dan is de Philips elco die in in de vorige test al liet zien geen probleem, aan de rimpelspaning te zien, zou hij rond de 12.500uF moeten zijn.
Als het meezit heb ik morgen tijd on de trafo even te testen.

Verder zou ik graag van andere zien waar ze op het ogenblik mee bezig zijn wat de CO-2019 voeding betreft, please.....

Groet,
Bram

Bram,

Kan je een foto maken van de onderkant rechtse trafo? Ik overweeg die ook aan te schaffen maar de pinning in de datasheet vind ik niet bepaald duidelijk.

Alvast bedankt.

Wat de CO-voeding betreft. Die wacht op slecht weer en tijd. Mijn andere hobby heeft nu voorrang. Vrijdag ongeveer 200kg honing van de volken halen. Vrijdag en zaterdag slingeren. Maandag of volgende week woensdag de volken naar huis halen. Volgende donderdag beginnen met koninginnenteelt om 24 koninginnen op 1 juni naar Holwerd te brengen.

Hi,

Wat plaatjes en een paar metingen.
Ik begin met de kleine Talema ringkerntrafo, was met 100mA DC belasting bijna niet warm te krijgen, mooi dus.

De onderzijde van de trafo, je kijkt hier tegen de 12V wikkelingen aan en je ziet mijn tekst dat de wikkelingen 2,9Ω zijn.
Kijk ook maar de 2x 115V aansluitingen deze zijn 1 positie verschoven zodat je de trafo niet verkeerd om kan monteren op een print.

Niet zo'n beste foto maar de buitenste pennen zitten 20 posities uit elkaar en tussen de pennen van één 12V aansluiting zitten twee posities.

De 230V en de 12V wikkelingen zitten 20 posities uit elkaar.

Links op de foto, dus de rode en zwarte aansluitklem is de 230V aansluiting.
Als je goed kijkt is zichtbaar dat zowel links als rechts de middelste pennen zijn doorverbonden met een stukje draad.
Oja, voor de spanning er op ging heb ik de 230V kant ge-isoleerd
Soldeerdruppel! hier niet van belang, en ze zijn al weer weg omdat de brugcel bij de volgende metingen verwijderd is.

Ik heb 4x een MBR4060 uit de voorraad getrokken en deze aan elkaar gemonteerd,
was wel even nadenken hoe ik dit netjes kon doen zonder de pennen te veel te verbuigen en dat het toch netjes zat, de twee dioden per behuizing staan parallel.
Eerst getest op de buffer elco met een 9V batterij i.p.v. de dikke trafo

En zo zit de test Schottky bridge aan de elco gemonteerd.
Aan de hand van de gemeten rimpelspanning bij 1-Ampere load blijkt de elco 12500uF te zijn.

Wat meetwaarden van de 160VA trafo met een Schottky bridge en 3,1 Ampere stroom.
Hier bij een netspaning van 220V wat meestal de minimale spanning is die je tegenkomt,
linksonder in het schoopbeeld zie je VP- en VP+ staan.
Dat zijn de spanningen van de onderzijde en de bovenzijde van de rimpel.

En dit is bij de nominale 230V netspanning.

Waarom laat ik deze metingen zien (jullie trafo's, elco's en brug typen kunne anders zijn) is omdat deze spanningen samen met de "Drop Out"
spanning van de CO-2019 Schakeling het punt bepaald waar de trafo moet worden omgeschakeld.
En ten tweede is de aangegeven spanning van 34V uitgang bij de 2x 15V trafo, ik weet niet of dat mogelijk wordt bij de 2,5-Ampere...
Meestal kan je niet goed hoger komen dan de trafo spanning aan de uitgang van de voeding bij volle belasting.

Is dat slecht, nee natuurlijk niet, het gaat er alleen om dat je hier bewust van bent.
Een aardig aantal van mijn HP voedingen zijn ook zo geconfigureerd, b.v. 0-20V van de HP6101A en hij geeft bij lage belasting ongeveer 24V als maximum.

Bij een half uur aan staan bij 3,1-Ampere belasting kan ik de Schottky bridge ongeveer 6 seconde goed vast houden en daarna toch maar los gelaten...
De 160VA ringkern wordt bij deze stroom net een heel klein beetje warm, mooi dus!

Sine
Wil je ons vertellen wat de DC schakel niveau's zijn van de comparator die de trafo tap omschakeld?
Dan kan ik kijken of het bij mijn trafo/elco gunstig is.

Groet,
Bram

Even nog OT.
Mijn versie van de CO-2019 voeding begint wat leven te tonen.

Het was niet meteen foutloos. Een segmentje bleef donker. Let heeel goed op bij montage van de potmeters. Het is erg krap naast de ICL.

Ik gebruik enkelzijdige gelijkrichting voor de hulpvoeding. Op deze manier kan ik mijn transformator met dubbel shield ook voor de hulpvoeding te gebruiken. Omdat de 3e wikkeling een enkele 18V is, heb ik de buffer-elco's vervangen door 35v type. Voor de 10uF elco's heb ik een 105C Nichicon versie gebruikt.

De multimeter geeft de spanning over een 10 ohm serie-weerstand, wat 0.236A eff is. Dit is 1:3 verdeeld tussen - en + 12V.

Hieronder het gereedschap dat ik gebruikt voor SMT en niet voor TH nodig heb.

Verder een loeplamp en solderwick, maar die gebruik ik wel vaker. Soldeerbout is een Weller TCP net getoonde 0.8mm beitel punt.

En het resultaat:

Met de 18V (2x9V) hulpvoeding kom ik buiten de ontwerpgrenzen van de CO-2019 voeding. De warmte-ontwikkeling van de +12V is groter en heeft koeling nodig. Mijn oplossing hiervoor is het sub-frame waarop ik de PCB monteer als koeling te gebruiken. U1 zit bij mij daarom op de achterkant van de print.

Daarna even de temperatuur van de regulator IC's nagemeten bij Tamb = 16.5C:

U1 = 29,2C
U2 = 43C
U9 = 41C

Hoogste verwachte temp bij een Tamb=40C is dan 66C.
Ik zie niet veel reden om hier extra te koelen.

De temperatuur van de TL431 wordt bij mij 31C. De referentiespanning loop na inschakelen 4mV op, wat minder dan 0,1% is.

[Bericht gewijzigd door markce op zondag 12 mei 2019 07:17:53 (17%)]

Dat ziet er erg netjes uit!
Nog niet verder gekomen dan even in het doosje gluren voor de maten.
Voorlopig heb ik koelplaten en een voedingstrafo besteld.

@blackdog
Drukdrukdruk? Vond je al verdacht stil de laatste week.
Ik heb nog niet precies aan ruis en rimpel gemeten, komt er aan.

@markce,
Het kleine tweeling broertje, deze is 2x 35V 1.5A

Chinese drukkers bevallen prima, bestel ze hoe dan ook met LED, er zit een aparte houder in die je anders niet gaat vinden als je er zelf een led in zou willen prikken.
Als je ze besteld met 6V leds kun je ze zonder aanpassingen in de voeding gebruiken.

Het mechanische deel vergt inderdaad het meeste werk.

@LetterHenk,
Momenteel hangt de front print enkel aan de bussen, maar wellicht dat ik nog een blokje plexi achter op het front lijm zodat ik ze nog een extra steunpuntje kan geven.

@allen
Thanks
Als het ding echt af is zal ik er wat betere picjes van schieten.

41dB(A) geruis van de fan en de maten staan in de link. De lengte is 200mm. Tenminste, dat maak ik er van, met de ogen wijd open. Maar ik ben ook razend benieuwd naar die tunnel. Die ELV en Elektor voeding hadden ook zoiets.

Op 22 mei 2019 18:50:04 schreef markce:
@buckfast_beekeeper
De lengte van de tunnel van je LA-V6 koelaggregaat is 150mm?
Welke 60mm Papst fan zit er op?

Ik heb de 200mm met voorkamer. Die doet het net wat beter als dezelfde zonder die kamer. Fischer website.

Deze fan staat er op in 24V en 12V.

De fan zal alleen 41db(A) halen bij volle aansturing. Bedoeling is een µC de temperatuur te laten uitlezen van een DS18BS20 of vergelijkbaar. Als de temperatuur stijgt moet de fansnelheid ook omhoog. Ik ben ook benieuwd bij welke snelheid de temperatuur effectief gaat zakken.

[off topic] Alles gaat nu wat op de langere baan. Morgen de aanhangwagen nog verder in orde maken. Verlichting opnieuw aangesloten. 2 LED werklampen van 30W bijgeplaatst. En de bovenste LED controller uit PDF vast geïntegreerd. Morgen de afstandsbediening voor de werklampen nog aansluiten en testen. Vorderingen zullen er pas komen als er wat verloren tijd is.

Edit: fan start en loopt mooi vanaf 13V. Mocht de airflow te laag zijn, dan kan er nog steeds de wat zwaardere 614JH op. Van 56m³/h naar 70m³/h.

Wel 1 vraagteken. Blaas ik lucht van buiten de voeding er in (ventilator op buitenzijde) of blaas ik naar buiten toe (ventilator in de kast).

[Bericht gewijzigd door buckfast_beekeeper op donderdag 23 mei 2019 09:21:44 (12%)]