Labvoeding - Bijschakelen wikkelingen

bprosman

Golden Member

Heeft er iemand een basisschema voor het bij- afschakelen van meerdere wikkelingen om de dissipatie van een voeding binnen de perken te houden ?
Ik heb wel eea gevonden in Elektuur en ELV (en ook de CO voeding) maar die gaan uit van slechts 1 wikkeling bijschakelen.

Durf van mezelf te zeggen dat Google me best goed afgaat maar komt toch steeds uit op "schakelende voedingen".

In het Duits werkt het nog het beste :
trafoumschaltung labornetzgerät

Maar dan ook maar 1 wikkeling.

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Misschien heb je hier iets aan , het is een schema van een voltcraft ps-2403D .
De voeding is 2x40V bij 2x3A .

Schakelt 2x bij van 0 tot 40V.
Er wordt geschakeld bij ongeveer 13V en nog een keer bij 26V.

Hier staat het schema om te downloaden:
https://www.mikrocontroller.net/topic/349802

Gebruik hem zelf ook nog steeds naar tevredenheid.

bprosman

Golden Member

Ah dat helpt al.
Zelf had ik deze uit mijn "archief" getrokken.
Nu is mijn op-amp kennis inmiddels meer dan 35 jaar oud en verroest.
Een deel snap ik, de linker zener om de Op-amp voedingsspanning te genereren, de rechter zener zal een referentie zijn voor een comperator schakeling maar waarom "zoveel weerstanden" rond die uitgang ?

Is dat om een hystereris te creeren ?

En de spanningsdeler aan de ingang snap ik ook maar waarvoor dienen dan (in mijn schema) R6/R7 en in het schema van GateKeeper R203/R206 ?

[Bericht gewijzigd door bprosman op 11 april 2020 16:28:20 (15%)]

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.
vergeten

Golden Member

Bremi & Velleman doen het zo!

[Bericht gewijzigd door vergeten op 11 april 2020 17:17:47 (28%)]

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

Golden Member

Op 11 april 2020 16:22:00 schreef bprosman:
Ah dat helpt al.
Zelf had ik deze uit mijn "archief" getrokken.
Nu is mijn op-amp kennis inmiddels meer dan 35 jaar oud en verroest.
Een deel snap ik, de linker zener om de Op-amp voedingsspanning te genereren, de rechter zener zal een referentie zijn voor een comperator schakeling maar waarom "zoveel weerstanden" rond die uitgang ?

Is dat om een hystereris te creeren ?

En de spanningsdeler aan de ingang snap ik ook maar waarvoor dienen dan (in mijn schema) R6/R7 en in het schema van GateKeeper R203/R206 ?

[bijlage]

Subtiel schopje, zou iemand mij nog kunnen willen helpen met mijn vragen over de op-amp schakeling ?

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.
blackdog

Golden Member

Hi bprosman,

Is de trafo een middenaftakking of heb je meer aftakkingen?
Een simpele comperator maak je met een TL431 en twee weerstanden en een zuinig relais.
Bij twee aftakkingen zou ik nog 2x een TL431 gebruiken en anders een duls of quad comperator met een stuur torretje voor de relais spoel.

Gebruik relais met wissel contacten van voldoende stroom.

Als je voldoende Arduino kennis hebt, kan je zowel de DC spanning op de buffer elco meten alsook de uitgangspanning van de voeding
en dan kan je zoveel trafo aftakkingen gebruiken die je wilt.
Op die manier wordt dan ook de variatie van de NET spanning meegenomen.

Groet,
Bram

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

De weerstand R6 gaat een opamp ingang in. AAngezien die bij de ideale opamp geen stroom trekt is de spanningsval over die weerstand nul. Die weerstand kan dus vervangen worden door een draadje.

Toch zie je hem wel regelmatig staan. Hij zorgt er voor dat de impedantie die de opamp ziet gelijk is aan die op de andere input. Dat zal vast helpen om de offset te reduceren en dat soort dingen waar een ideale opamp geen last van heeft.

R7 zit in een feedback pad, dus heeft OOK met ideale componenten nut.

Als ik nu een voeding zou moeten ontwerpen dan zou ik altijd een schakelende maken. Als ik bang ben voor rimpel op de uitgang, dan zou ik toch een analoge regeling ontwerpen en dan bepalen wat de dropout spanning is. En dan een schakelende voeding d'r voor die zeg het dubbele van die gemeten dropout spanning handhaaft op de ingang van de analoge na-regeling.

Het kan zijn dat je dan wat truken uit moet halen om een schakelend-voeding-chipje zo ver te krijgen deze rare situatie te regelen... Bijvoorbeeld een stroomspiegel om de spanning over de analoge regeling aan de plus-kant om te zetten in een stroompje door de onderste weerstand van de gewone spanningsdeler.

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

He ,
na aanvankelijk een defekt relais werkt deze schakeling alweer jaren na alle tevredenheid.
Zie hier: https://www.circuitsonline.net/forum/view/131418/1#highlight=relais

bprosman

Golden Member

@Rew,

Dank dat waren de antwoorden waar ik naar zocht.

@Bram/Blackdog,

Het zijn meerdere wikkelingen, stuk of 6.
Arduino zou inderdaad ook kunnen maar soms wil ik dingen anders (ouderwets) doen om ook weer wat OpAmp kennis te doorgronden.

Heb nog een boekje gevonden wat misschien nog behulpzaam kan zijn :
https://www.retrocomputing.nl/wp-content/uploads/Bookshelf/110%20OpAmp…

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

6 wikkelingen is 5 relais, of de koeling wat ruim houden, anders wordt de tab omschakeling best complex. mn elektuur 82 voeding heeft 2 schakelpunten en gaat tot 65V. met het maximale verlies op de ongunstigste instelling verstookt ie 300W, waar de koeling op berekend is, ook is er een maximaal beveiliging aan boord.

mn 5510 afx voeding heeft 3 relais voor 0-30V en schakelt ook elke 4,5V wel een keer. vooral het met een opamp zelf maken vergt een geprul om de hysterisis goed te krijgen, dus niet dat een bepaalde spanning 1 relais laat schakelen, maar binnen 0,2V ook weer terugschakelt, soms schakelt de boel om, en meteen weer terug omdat de dikke voedings elco ook weer ontlaad.

waar rook was, werkt nu iets niet meer
blackdog

Golden Member

Hi,

Schopje in een richting hoe op te lossen

De relais zijn zoiets als dit geschakeld:
https://www.bramcam.nl/Trafo-TAB-Comparator-01.png

.
Je kan dan 5 comparators nemen en b.v. makkelijk is een LM324 dan heb je er vast 4 stuks, neem b.v. een TL431 voor 2,5V of een 5V regelaar.
En bereken de schakelpunten voor de comparator met Hysteresis op deze webite, en de waarden zijn gewoon een voorbeeld.
Aan de ingang komt natuurlijk een spanningdeler die wordt bepaald door bij welke spanning jij wilt omschakelen.
In principe zou je maar 1x de hysteresis hoeven uit te rekenen en daarna alleen de ingangs spanningsdelers aanpassen voor de 5 comperators.
https://www.bramcam.nl/Trafo-TAB-Comparator-02.png

De relais aansturen met b.v. BS170, welke een kleine MOSFet is, ik gebruik deze regelmatig voor dit soort toepassingen,
maar klein schakeltorretje kan natuurlijk ook.
Denk om de output commonmode als je een andere opamp kiest!

Er zijn meer manieren om het op te bouwen zoals het combineren van de ingangs deler die aan de -ingangen komt.
Iets meer rekenwerk levert minder onderdelen op, maar ook wat lastiger aan te passen.

Bouw het zelf maar verder uit. :+

Groet,
Bram

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

Golden Member

Dank Bram :)
TL431’s heb ik sinds Deurne een ‘“Kleine berg”

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Als je het aantal relais wil beperken en een geschikte transformator hebt kan je het ook als volgt doen:

Dit plaatje is een 'still' van dit (overigens niet al te beste) YouTube filmpje op 6:48.

Er zijn wel trafo's met soortgelijke verdelingen van wikkelingen, maar niet zo veel, zoals deze (al zal je hier wat slimmer te werk moeten gaan dan de "factor-van-twee-methode"):

https://i.ebayimg.com/00/s/NzY4WDEwMjQ=/z/qX4AAOSwnTBefhJ0/$_86.JPG
(Klikbaar voor marktplaats link)

[Bericht gewijzigd door Kruimel op 12 april 2020 22:21:22 (13%)]

Sine

Moderator

Het simpelst is de uitgangsspanning meten en wikkelingen bijschakelen.

Bonus punten als je dit lukt zonder relais. (HP gebruikte thyristors, de co voeding een FET, Ik probeer relais te vermijden als dat ook maar een beetje doenbaar is.)

De CO labvoedingsmethode was wel elegant, op zich een kijkje waard:

Op 12 april 2020 20:35:13 schreef bprosman:
@Rew,

Dank dat waren de antwoorden waar ik naar zocht.

@Bram/Blackdog,

Het zijn meerdere wikkelingen, stuk of 6.
[...]

Hoe kan je nu niet exact weten hoeveel wikkelingen je hebt? :? Zijn ze hetzelfde? Je kunt de "CO 2016 methode" ook gebruiken op drie identieke sets in serie geschakelde wikkelingen en die dan op hun beurt in- en uitschakelen met relais (of een slimmere schakeling met meer MOSFETs). Als ze niet gelijk zijn moet je iets anders bedenken.

bprosman

Golden Member

Hoe kan je nu niet exact weten hoeveel wikkelingen je hebt?

Omdat ik op moment van typen even geen zin had om naar de garage te lopen. :+
Maar heb 2 van deze trafo's op de kop getikt :

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Ha "andere Bram", probeer eens te zoeken naar Triac-/Thyristor-voorregeling.
Van zowel HP als van Delta weet ik dat zij dit bij hun voedingen hebben toegepast. De transformatorspanning wordt dan continue geregeld naar gelang de behoefte. De triac variant vóór de voedingstrafo en de thyristor variant als onderdeel van de bruggelijkrichter. Een groot nadeel is dat je vooral bij de laatste een heftige afvlakking nodig hebt met een zware smoorspoel om de hoeveelheid ruis op de uitgang in de hand te houden.

Een modernere methode zou het voorschakelen van een geregelde schakelende voeding voor de regeltransistor zijn, die geregeld wordt naar gelang van de toegestane spanning over de doorlaattransistor/-FET van het lineaire deel.

Voordeel van een elektronische voorregeling is dat je niet gehinderd wordt door kleven en inbranden van relaiscontacten en onderbrekingen tijdens het variëren van de uitgansspan door het schakelen van de relais.

Maar waarom niet gewoon een goede geregelde schakelende voeding?

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - http://www.tubecollectors.org/
Sine

Moderator

60V, dat maakt bijna 85V aan je elco ...

Dat is niet misselijk!

Op 12 april 2020 22:49:39 schreef bprosman:
Omdat ik op moment van typen even geen zin had om naar de garage te lopen. :+

Dat vind ik een goede reden... ;)

Op 12 april 2020 22:53:56 schreef Sine:
60V, dat maakt bijna 85V aan je elco ...

Dat is niet misselijk!

Ik zou niet alle wikkelingen gebruiken inderdaad, misschien is dit een zinvolle aansluiting van de wikkelingen?

Hiermee kan je 10, 15, 20, 25 35 en 45V~ maken met slechts 3 relais (dat wordt iets van 65V aan je elco). De stappen zijn niet optimaal door de locatie van je 5V wikkeling, maar IMHO bruikbaar. Helaas kan je met een 63V elco dan net niet meer uit dus 80 of 100V wordt dan nodig, zeker omdat je trafo eigenlijk voor 220V is. Wel veel potentie voor fijnregeling!

edit: Voor middenaftakkingen is er ook een thyristor-alternatief:

Deze stond ooit in het Elektuur "Voedingenboek". Deze schakeling is voornamelijk nuttig als je regelelektronica aan de massa van je elco is gerefereerd. Je hebt dan geen optocoupler nodig voor de aansturing, dat kan dan direct (via een weerstandje) van je opamp/comparator. In het geval van de CO 2016 labvoeding (en vele anderen) is dat niet het geval en is het voordeel minder. Tegenwoordig is de MOSFET/brugcelcombi wellicht (net) wat goedkoper.

bprosman

Golden Member

Iedereen bedankt voor de hulp en terugkoppeling, heb weer wat te experimenteren en te knutselen. Inmiddels ben ik op mijn leeftijd (54) wel zo ver dat ik voor kleine voedinkjes (5V,12V, 1..2A) het nut van een schakelende voeding echt wel zie maar voor een labvoeding is me dat een stap te ver, net als Thyristor of mosfetregelingen. Maar heb nu weer genoeg stof om wat TL431 en op-amp experimenten te doen.

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.
Sine

Moderator

Ik had het niet eens over thyristor regelingen, maar schakelingen. het zelfde wat je met relais zou doen.

Maar dat komt waarschijnlijk door mijn aversie van klapperdingen, relais hebben hun plek en toepassing, dit is er geen ;)

Anyhoo, wat voor een specifikaties zoek je naar voor de uiteindelijke voeding?

blackdog

Golden Member

Hi,

Wat Kruimel liet zien betreffende de relais, heb ik ook al eens getekend met twee ringkern trafo's 2x6V en 2x12V voor een 30V voeding.
Hoe je het doet hangt dus van je trafo af, de trafo van bprosman heeft meerdere mogelijkheden,
beetje aan rekenen om er achter te komen welke aftakkingen zinnig zijn om te gaan gebruiken.

Hieronder een TL431 comparator schakeling.

https://www.bramcam.nl/TL431-Comparator-01.png

.
R1 en R2 stellen de spanning in waarbij de TL431 om klapt, met de waarden in het schema is dat ongeveer 46V aan de bovenzijde van R1.
C1 filtert het sense signaal een beetje zodat bij belasting variaties en rond het omschakelpunt het geheel niet gaat klapperen ondanks de Hysteresis die door R5 wordt gemaakt.
R5 heeft geen waarde, dit omdat ik niet weet of je 5V, 12V 15V of 24V relais gaat gebruiken.
R5 is ook een beetje afhankelijk van de Ri van de voeding, dus trafo, brugcel, bedrading en elco capaciteit.
Je zal bij jouw ontwerp van je voeding de waarde van R5 zo moeten kiezen dat je voldoende Hysteresis hebt maar ook niet te veel warmte verstookt.
Om te testen met R5 zoou je kunnen testen met een waarde van 1Meg bij 12V relais spanning.

De Weerstand R5 verschuift wel het instelpunt een beetje van de berekende waarde van R1 en R2, maar ook dat is niet moeilijk mee te nmen in je berekeningen.

Dan hebben we nog R3 en R4, R4 zorgt voor de basis stroom die de PNP in verzadiging schakeld, tenminste als je niet een stroomvreter hebt als relais.
Worden er zwaardere relais gebruikt, zeg meer dan 75mA neem dan voor de transistor een BD140-16.

R3 zorgt er voor dat de TL431 blijft werken als je onder de ingestelde limit blijft, de stoom in de "uit" stand zal rond de 1uA liggen door de TL431.

De schakeling heeft veel mogelijkheden tot experimenteren, maar wat ik al eerder zij, als je meer dan twee relais gaat schakelen zou ik een quad comperator nemen of dus een LM324 als je maar goed op de commonmode van de LM324 let.

Groet,
BRam

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

Golden Member

@Sine, hoeft niet lomp en groot te zijn. Voor het zwaardere werk heb ik mijn Delta 0-30V , 0-10A maar er komen steeds meer toepassingen op hogere spanningen (PoE bijvoorbeeld) dus iets van 0-60V , 2-3A , deze trafo Max eigenlijk, in een ander draadje al min of meer beslist dat het voortborduren word op een (1979) ELV ontwerp of een opgevoerde 1982 Elektuur voeding.
Met omschakel toevoeging. Samen met mn 7107 printjes maak ik dan ook mn ouwe meuk eens op.

[Bericht gewijzigd door bprosman op 13 april 2020 10:43:26 (11%)]

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.
Sine

Moderator

Als je een enkele trafo gebruikt dan zit je met de max haalbare uitgang op.

3A x 0.6 = 1,8A
60V x 1,41 - 6 = 78V

Ik zou eens kijken naar de agilent E3617A: 0 - 60 V, 0 - 1 A
Daar zit meteen al een dubbele wikkeling omschakeling in.

http://www.gigawatts.nl/co/TEMP/agilent_E361xA.pdf

De E3612 is ook nog een mogelijkheid als het wat simpeler mag.

http://www.gigawatts.nl/co/TEMP/agilent_e3610a.pdf