12V SMPS opvooeren naar 16V


maartenbakker

Golden Member

Ja en nee. De grote ingangsrange is een indicatie dat de regulatie een breed bereik heeft. Een voeding 200-240V -> 12V zal doorgaans niet op 24V af te stellen zijn door de referentie te veranderen, maar een voeding 100-240V -> 12V heeft op 230V ingangsspanning waarschijnlijk wel voldoende bereik om hem op 24V af te stellen.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

enige jaren terug weleens een philips smps aangepast va 24V naar 12V, maar dat ging niet zonder de HF trafo secundair half af te wikkelen, op die manier kon de switcher het nog aan. alleen de terugkoppeling aanpassen ging niet.

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Op 13 november 2019 21:46:12 schreef Zoef de Haas.:
De enige manier om de uitgang te beïnvloeden is het wijzigen van de spanning op het referentiepunt. Wel voorzichtig zijn, anders stijgt de hele boel op en ontstaat er veel technische rook!

Dat klopt. Echter, er zit nog steeds een transformator* in met een bepaalde wikkelverhouding. De uitgangsspanning is niet onbeperkt aan te passen.

Simpel gezegd doen die dingen pulsbreedtemodulatie (Om de schakelfet die de primaire schakelt aan te sturen), en hoe breder de puls hoe hoger de (seccundaire) uitgangsspanning. Maar er is een maximum pulsbreedte (Anders is het geen puls meer, maar DC), en een minimum (anders is het geen puls meer, maar niks). Vaak is de maximum pulsbreedte zelfs onder de 50%. (Maar het is een tijdje terug dat ik ermee speelde, en ik heb eigenlijk nooit goed uitgezocht of begrepen waarom. Ik vermoed dat het iets met het magnetische veld in de luchtspleet te maken heeft, dat ook weer moet kunnen afnemen).

Door die minmale pulsbreedte kan de spanning op een gegeven moment niet meer verder omlaag door de pulsbreedte aan te passen, en heb je een andere transformator nodig.

Door de maximale pulsbreedte is er ook een maximum aan de uitgangsspanning, wat alleen aangepast kan worden door een andere transformator toe te passen.

Om tijdens gebruik bij een lagere ingansspanning of hogere uitgangsstroom de uitgangsspanning constant te houden zal de regeling de pulsbreedte aanpassen. Daar moet dus nog marge voor zijn, als het onbelast lukt een (flink) hogere uitgangsspanning te maken, hoeft dat niet altijd onder belasting ook goed te gaan.

Het leuke zij-effect hiervan is, dat als je zo' n voeding flink minder belast dan gespecificeerd, je ' m ook op kunt starten met veel lagere primaire spanningen. Dus onbelast b.v. zelfs met 30V primair. Dat maakt het stukken makkelijker een gerepareerde (of zelfbouw) smps te testen...

*)Bij een flyback een transformator met luchtspleet, waarin energie wordt opgeslagen in het magnetisch veld, maar nog steeds heeft het ding een wikkelverhouding.

Eluke.nl // Backwards Lightspeed Bus: i*i=-1, so iic=-c.

Klopt helemaal, maar van 12 volt 16 volt maken lijkt mij niet een erg ingewikkelde ingreep. Zo'n voeding kan behoorlijk oplopen, want behalve de pulsbreedte doet ook de frequentie mee. Ik heb eens een Blaupunkt televisie in reparatie gehad met een defecte vert. eindtrap. Ik had nog een nieuwe vert. eindmodule liggen, losse eindchip was even tijdelijk niet leverbaar, dus module er in en gaan met die banaan. Gelijk een heleboel technische rook en adios nieuwe module. Even de spanning gemeten en die was 75 volt terwijl de werkspanning van de eindtrap 30 volt behoorde te zijn. duidelijk een geval van op hol geslagen voeding!

Groetjes Hans.

Hoe het werkt is niet belangrijk, als het maar werkt!

Bij mij ontsnapte de technische rook bij een poging een computervoeding om te katten tot stroombron. Daar zal ook wel een spanning opgestegen zijn tot 'ie niet meer in de voeding paste... (onbelaste stroombron).

Verder een keertje leuk gespeeld met uc3842-achtige (Maar dan een zuiniger variant van ONsemiconductor, typenr weet ik niet meer) in mijn studietijd. Heb nog een paar trafotjes, mèt datablad. Waren toen lastig te vinden... Farnell had er slechts een klein aantal. (wie bouwt er dan ook zijn eigen smps... Veel goedkoper als OTS module...)

De slimme moderne varianten doen extra dingen, ook om met een hoger startweerstand weg te komen (zuiniger). En wellicht pulsen weglaten bij onbelaste uitgang (zuiniger). 't is even geleden. Variabele frequentie dacht ik niet bij dàt specifieke type (Al verranderd de frequentie natuurlijk wel als je pulsen weglaat... Hmm...).

Van 12 naar 16V zal inderdaad wel kunnen. Mocht er een crowbar ingrijpen kom je die vanzelf ook tegen...

Schakelende voedingen zijn best leuk, en met een beetje kennis en moeite best aardig te verbouwen voor een andere uitgangsspanning.

Eluke.nl // Backwards Lightspeed Bus: i*i=-1, so iic=-c.
fred101

Golden Member

Op 15 november 2019 21:44:03 schreef Lucky Luke:

Schakelende voedingen zijn best leuk, en met een beetje kennis en moeite best aardig te verbouwen voor een andere uitgangsspanning.

Ik heb er een paar naar eigen ontwerp gebouwd, ik heb er tig gerepareerd maar de pogingen om er een van 18 naar 15V om te bouwen zijn allemaal mislukt.

www.pa4tim.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch

hier niet zo'n probleem, soms lukt er 1 niet, dan neem ik een andere voeding. sommigen hebben een complexe beveiliging of regeling, sommigen hebben primair de regeling, ook minder makkelijk om aan te passen.

waar rook was, werkt nu iets niet meer
RAAF12

Golden Member

Op 9 november 2019 23:25:18 schreef r-p:
Hier een poging tot samenvoeging onder en bovenzijde van de print. Ik ga hier een en ander even van uittekenen en met jullie advies samenvoegen. Dan kan ik hopelijk beredeneren wat de spanningsdeler is.
De KA431 is rechts, de (B)C546B zit links daarvan.

[bijlage]

Overigens steekt RAAF12 hier de loftrompet over deze specifieke voeding... Gevonden toen ik op zoek was naar een schema van deze voeding (zij het de 15V/2A versie: ik heb de FW7301/12, hij/zij de FW7301/15).

Beetje late reactie maar ik was wat dizzy van een heule lange reis...Het is idd zo mooi opgebouwd en met een schoon signaal op de output, Duitse kwaliteit!
Ik heb ook geen schema, dit is de PCB in de 15V uitvoering, ik kan wel wat meten?

Wat inzoomen op de print laat zo gauw geen andere componentwaardes zien, wel plekken waar componenten kunnen worden bijgeplaatst.

RAAF12

Golden Member

to be continued...
Bij jouw print zit hier een 0R SMD weerstand!

Het schema optekenen gaat denk ik beter als je met een flatbedscanner de printzijde scant en uitprint, dan is er een 1:1 kopie. En begin met tekenen van de witte trafo en de 2 optocouplers PC123 dan heb je de secundaire zijde mooi in beeld. Er lopen op de bovenzijde ook nog 2 dunne spoortjes onder trafo door...
ps. De grote grijze weerstand bij de output is bij mij bruin-zwart-zilver-bruin 0.1Ω 1%

RAAF12

Golden Member

Op 8 november 2019 22:51:28 schreef Lucky Luke:
volg de spoortjes vanaf de opto,

Deze print heeft 2 optocouplers, links en rechts van de trafo.

[Bericht gewijzigd door RAAF12 op 16 november 2019 14:33:16 (13%)]

Zou dat "overstroom" en "terugkoppeling" zijn?

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

zal wel zoiets zijn, 1 voor normaal gebruik en 1 bij noodgeval.<<
bv overbelasting (kortsluiting), overspanning op de uitgang,...

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
RAAF12

Golden Member

Op 16 november 2019 16:15:38 schreef rew:
Zou dat "overstroom" en "terugkoppeling" zijn?

Zo ver ben ik niet gekomen na de print bestudeerd te hebben. Het vervelende is dat van het stuur IC geen sheet te vinden is. De TH2028.5A

er zit secundair ook een ic, een lm258, icm die weerstand welke een shunt lijkt te zijn zou dat stroombegrenzing kunnen zijn. doorgaans zit die regeling primair want de meeste hebben dit niet..

waar rook was, werkt nu iets niet meer
RAAF12

Golden Member

Ja ik vroeg me af hoe de aankoppeling van de twee opto-couplers was, dus de fototransistors die naar het 'live' stuur IC gaan die de trafo primair aanstuurt. Maar zonder datasheet van de chip wordt dat gokken. Ik kan er natuurlijk in bedrijf een meter opzetten... Maar ik wacht liever tot de topic starter zich gemeld heeft...

Ik ben d'r nog ;)

Ik heb een stukje van de twee optocouplers getekend in het eerder gelinkte schema: eentje heeft dus de 15V zener in zijn circuit zitten. Deze zener zit recht onder de tweede/secundaire koelvin bij betreffende optocoupler.

Ga de rest nog even doorlezen. Geloof dat de weerstandsdeler waar ik 12V uit berekend had, bij mij helemaal niets doet: de middenaftakking gaat nergens heen! Is domweg twee serieweerstanden tussen PLUS en MASSA. Maar bij Raaf12 zijn die waardes wel anders.

2491 (2k49) en 6490 (649ohm) bij mij, 3241 (3k24) en een blauwe slecht leesbare bij Raaf12. Stel dat die ook 6490 is (649 ohm), dan valt er 12,48 volt over de 3241 weerstand wat dus een spanning van 14,98V oplevert voor een 15V voeding... Ik denk dat ik nog maar eens terug moet naar de print en moet meten of dat ECHT niet ergens aan gekoppeld zit...

Op 16 november 2019 01:07:53 schreef RAAF12:
to be continued...
Bij jouw print zit hier een 0R SMD weerstand!
[bijlage]

De doorverbonden weerstand bepaald volgens mij of de koelvin aan de PLUS of aan de MASSA hangt: er zit een draadje aan de koelvin gepopnageld en de "0" smd weerstand kun je op mijn positie (tussen de PLUS-uitgang en de koelvin) of op de eilandjes eronder (tussen MASSA-uitgang en de koelvin) plaatsen.

Weerstand met 3 ringen...

RAAF12

Golden Member

Stel dat die ook 6490 is (649 ohm), dan valt er 12,48 volt over de 3241 weerstand wat dus een spanning van 14,98V oplevert voor een 15V voeding..

Bingo! Die blauwe R is 649R, hierbij de betere foto met een Oneplus6 smartfone, de plaatjes zijn klikbaar en in te zoomen, de grote grijze weerstand in de output is de stroomsensor en is bruin-zwart-zilver-bruin. (0.1Ω 1%)
Die derde ring van boven zit er wel maar valt weg tegen de body, zet er een lamp op, waarschijnlijk is die ook zilverkleurig.

Hier is de zilveren ring beter te zien en de staande R, links van de hulptrafo, is 22Ω
Omdat zowel de 12V als 15V Optronix voedingen 2A zijn zal die stroomsense dezelfde waarde hebben*, ik kan die eerste kleur ring bovenaan de weerstand niet goed zien op jouw foto. Die is een beetje uitgebleekt door de flits....

Of die weerstand is wat warmer geworden dan bij mij. Deze Optronix voeding was door Fluke geleverd bij een externe batterypack lader.

* die aanname zit er naast, de 12V uitvoering heeft een andere waarde.

Potjandosie...

De weerstandsdeler zit gewoon aan de MIN-ingang van de opamp. De spanningsreferentie van 2,5V zit aan de PLUS van dezelfde opamp. De uitgang stuurt de linker optocoupler aan.

Dus als de spanning over de weerstandsdeler LAGER is dan 2,5V, wordt de uitgang HOOG, dus wordt de optocoupler die met de andere poot aan de PLUS hangt, dichtgestuurd.

Als de spanning over de weerstandsdeler te hoog wordt, dus de uitgangsspanning hoger dan 12V, dan komt er een hogere spanning op de inverterende opamp ingang te staan dan op de positieve ingang. Dus wordt de uitgang LAAG, dus gaat deze de stroom door de optocoupler 'sinken' en dus de optocoupler aanzetten.

Even hardop denkend, is een poosje geleden dat ik met opamps werkte en dat was eigenlijk altijd met terugkoppeling... Dus schiet er maar op als ik een denkfout maak.

Raaf's linker ~2W weerstand is 22 ohm, die van mij is 33 ohm (oranje oranje zwart goud). Functie snap ik niet helemaal maar zit aan een extra uitgang op de schakeltrafo.
Raaf's ~5W weerstand van 0,1 ohm is bij mij groen bruin (echt onzichtbaar maar laten we even aannemen) zilver bruin, da's 0,51 ohm. Zal deze nog eens doormeten met een stroom erdoorheen en dan spanningsval meten.
Met mijn Vichy DM4070, die niet ge'zero'd wil worden 8)7 meet ik 0,36 ohm over de weerstand (tussen trafo en massadraad naar externe voedingsstekker) en 0,30 op twee naast elkaar zittende en kortgesloten pennen van de trafo. Ergo, rond de 0,05 ohm. Dus i.p.v. zilver (dus vermenigvuldigingsfactor van 0,01) zou de ontbrekende ring wellicht een vermenigvuldigingsfactor van 0,001 moeten zijn? Welke kleur is dat?

RAAF12

Golden Member

Ik gebruik deze https://www.weerstandcalculator.nl/ Volgens mij zit je al aardig in de richting van de beredenering van de 12 naar 16V conversie. Mocht je een meting nodig hebben aan de print hier hoor ik het wel :-)

100mA en 1A door de weerstand gejast en respectievelijk 5,3mV en 57mV. Dus die weerstand zal inderdaad 0,051ohm zijn.

Als ik 16V bereken met de weerstandsdeler kom ik op 649 en 3500 ohm.

Dus ik zal er eens een 3k3 met een serie potmeter van 1k of zo inzetten en kijken waar de regelbare spanning op eindigt. (Originele weerstand was ~2k5 dus misschien is 2k weerstand met een 5k potmeter beter)

Ik meld het resultaat uiteraard terug

RAAF12

Golden Member

Ik ben benieuwd! De dikke weerstand zit in serie tussen ground en de min output. Bij mij zit er geen gepopnagelde draad op de diode koelplaat, die 'zweeft'

een spanning van 14,98V oplevert voor een 15V voeding.

Idd, ik meet 14,946V...

[Bericht gewijzigd door RAAF12 op 18 november 2019 22:07:32 (24%)]

Dat kan een configuratie kwestie zijn. Soms kunnen we de XXX diode niet krijgen, dus dan kopen we YYY en dan moet dat draadje er bij.

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

PCB heeft veel niet-benutte opties aan eilandjes voor SMD wweerstanden. Ik vraag me zelfs af of de draadverbinding vervangen kan worden door een schakelaar zodat je twee standen hebt.
Ik heb nog even gecontroleerd en de diode die ik heb is echt geïsoleerd, dus het nut van het aan de PLUS hangen van de koelvin ontgaat me.
Overigens is dit een dubbele diode in een TO220 behuizing en de tweede diode zit aan de massa, dus een soort ompolingsbeveiliging als je een accu op de uitgang aansluit???

5k potmeter erin gezet met loper halverwege ipv de 2k49 weerstand in de veronderstelling dat ook bij nul ohm voor de bovenste weerstand van de weerstandsdeler er niets fout gaat: het wordt dan een 2,5V voeding (ga ik van uit). Vanaf iets van 12,6V (potmeter stond op 2k8 ipv de originele 2k49 weerstand) opgedraaid en de spanning liep op.

Bij 15,36V (onbelast, 3k3 op de 5k potmeter) kan ik de voeding niet meer laten stijgen. Nog verder doordraaien veroorzaakt hoorbare bijgeluiden (trafo of spoel) en af en toe een dip in de uitgangsspanning (14 of 12V of zo).

Wordt vervolgd. Ik ben wel verbaast als dit door de 15V zener wordt veroorzaakt: is serie met de diode van de optocoupler (en nog een stroombegrenzingsweerstand) had ik dit pas bij een hoger voltage verwacht.

PS: ik heb niet de potmeter naar beneden gedraaid dus niet gecontroleerd of de voeding inderdaad tot 2,5V kan worden geknepen.

Op 18 november 2019 21:30:45 schreef RAAF12:
[...] Idd, ik meet 14,946V...

Is jouw zener leesbaar?

RAAF12

Golden Member

Op 19 november 2019 14:08:37 schreef r-p:
PCB heeft veel niet-benutte opties aan eilandjes voor SMD wweerstanden. Ik vraag me zelfs af of de draadverbinding vervangen kan worden door een schakelaar zodat je twee standen hebt.
Ik heb nog even gecontroleerd en de diode die ik heb is echt geïsoleerd, dus het nut van het aan de PLUS hangen van de koelvin ontgaat me.

Het gat zit er wel voor de popnagel op dezelfde plek als de andere koelplaat voor de MOSFET. Het lijkt wel of ze de popnagel later verwijderd hebben er zitten wat krasjes rond het gat op de zwarte finish en de 0R SMD brug zit wel op jouw print.

Overigens is dit een dubbele diode in een TO220 behuizing en de tweede diode zit aan de massa, dus een soort ompolingsbeveiliging als je een accu op de uitgang aansluit???

Zonder het complete schema te reverse engineeren vanaf de PCB blijft het lastig....

Is jouw zener leesbaar?

Ik ben nu afwezig maar zal vanavond even kijken. Meet ik ook gelijk de spanning uit de ref KA431 LZ
edit: de zener onder de koelplaat is een BZX55C18, daar staat 15V over, zonder belasting gemeten. De KA431 komt morgen aan de beurt..
De kleine 'trafo' werkt als spoel, de drie aansluitingen links zijn doorgelust op de print en de twee pinnen aan de rechterkant ook.

RAAF12

Golden Member

Over de ref KA431 staat 2.5V. Is het niet wat makkelijker om alle R's te veranderen naar de waardes die op de 15V print zitten en de zener te vervangen voor een 18V exemplaar?
Ik begrijp dat de PCB optekenen in een schema a hell of a job is...maar dan heb je wel eeuwige roem :-)