Stroomversterking 3-fase demonstratie

Ik ben een demonstratie aan het bouwen over 3-fase elektriciteit. Ik gebruik een functiegenerator-app op een smartphone om twee sinussen te genereren met een faseverschil van 120 graden. De 3e sinus maak ik erbij door ze bij elkaar op te tellen met een optelversterker. De frequentie is instelbaar van 0,5 Hz tot 500 Hz.

De schakeling wordt asymmetrisch gevoed, dus ik maak een virtuele aarde met een gebufferde spanningsdeler.

Uit de schakeling hierboven komen 4 draadjes. De 0V, en de 3 verschillende fasen. Ik wil het vermogen van deze signalen vergroten zodat ik er transformatortjes mee kan voeden. Ik heb daarvoor emittervolgers gemaakt van irf612 en irf9510’s, gestuurd door een lm324 opamp. Van zowel de 0V als de andere fasen, waarvan er één is afgebeeld, wordt de stroom versterkt.

Als ik de schakeling niet belast gaat het goed. Als ik bij 0,5 Hz een motortje aansluit gaat het netjes heen en weer draaien. Maar als ik een andere (inductieve) belasting probeer zoals een speaker of een spoel / transformator, dan blijft er weinig meer van de sinus over. De schakeling lijkt te oscilleren maar er zit ook veel ruis op als ik het op de scope bekijk.

Ik heb al wat gestudeerd op typen audioversterkers, maar ik vraag graag jullie advies hoe ik deze schakeling kan verbeteren, zodat ik weet wat voor componenten ik moet bestellen. Moet ik het zoeken in het type opamp, of het type transistor, of moet ik er meer componenten omheen bouwen? Dat laatste heb ik al geprobeerd en dat leverde me nog niets op. En is dit wel de beste manier, het versterken van een virtuele aarde…?

Wat voor trafo heb je gebruikt? Als het een trafo is voor 50Hz dan zal die bij 0,5Hz in verzadiging gaan en niet goed functioneren.

Is die transformator echt nodig? Zoals @KlaasZ al aangaf is dat een bron van problemen; bovenal bij afnemende frekwenties. Lees maar eens de verhalen van basgitaarversterkers met buizen, en de lastige ontwerpparameters van de bijhorende uitgangstrafo's.

Ik herinner me een verhaal van ene meneer Marshall (Jim) die een hele mooie gitaarversterker had gemaakt die echte 100 watt RMS produceerde. Toen hij dan met dezelfde uitgangstrafo een basgitaarversterker ging maken kreeg hij er klapsplots maar 50 watt meer uit, omdat een basgitaar nu eenmaal een octaaf dieper gaat.

[Bericht gewijzigd door big_fat_mama op 3 augustus 2020 17:31:10 (39%)]

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord
RAAF12

Golden Member

-3dB bij 20Hz is in de 'HiFi' wereld wel aanvaardbaar. Niet iedereen heeft een passende luisterruimte om een opname van de 16Hz toon van een orgel te beluisteren. Veel luidsprekers en hoofdtelefoons laten de wapperende conus zien, maar geluid? Het trilt wel op het middenrif....

https://brabantorgel.nl/Eindhoven-TU-auditorium.html

Sine

Moderator

Inductieve lasten (zeker de transformator en motor) kunnen slecht tot niet overweg met het kleinste beetje DC op de uitgang. Dit zorgt voor kernverzadiging en alle problemen die daarbij komen kijken.

Als test kun je eens twee 1000uF elco's rug aan rug in serie met de belasting zetten.

Ik denk dat het niet duidelijk was over welk gedeelte van de schakeling mijn vraag ging. De transformator die ik getekend heb is de inductieve belasting die te veel vraagt. De transformator zelf is niet belast. Het is een 50Hz of zelfs een ...kHz transformator dus die werkt niet, bij lage frequenties. Dat is de essentie van de demonstratie, dat hij pas bij een bepaalde frequentie gaat werken. Dus die transformator is wel nodig...

Mijn vraag gaat dus over de twee versterkers die de transformator aansturen. Die leveren een sinus als ik de transformator weglaat. Als ik de transformator aansluit wordt het ruis, ook als ik een weerstand in serie zet om de stroom te beperken. Na wat zoeken vroeg ik me dus af, ligt het aan de slewrate van de opamp (LM324 is nogal standaard), of moet ik gewone transistors gebruiken in plaats van mosfets, of is de versterker trap te simpel (dus moeten er diodes, condensators, weerstanden bij), moet ik de crossover-distortion verminderen of ontstaat er een resonantie doordat ik twee versterker uitgangen met elkaar verbind. Waar moet ik beginnen met het verbeteren van de versterker? Ik heb nog nooit serieuze versterkers gebouwd.

Ik wil dus een versterker maken die wel extreem lage frequenties kan maken (uiteindelijk 3-voudig), zodat ik met de drie versterkte fases ook een borstelloze motor (heel langzaam) kan laten draaien (niet te verwarren met de DC motor uit mijn eerste post die ik heb gebruikt om de stroomversterking te testen).

Ik heb dus nu 3-fase elektriciteit van 6VAC gemaakt, en daarvan wil ik de stroom versterken. Mijn vraag gaat over de versterker zoals ik die getekend heb.