Negatieve hulpspanning

Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 12 november 2020 21:50:24 schreef vergeten:
[...]
Volgens mij raken ze op den duur gedeformeerd omdat er louter wisselstroom door loopt. Deze stroom is in de positieve helft van de sinus even groot als in de negatieve sinushelft.

Natuurlijk; dat is altijd zo met condensatoren. Als er gelijkstroom zou lopen, zou de spanning altijd maar blijven oplopen, toch?

Hier zie je de spanning over C2 (rood) en C3 (groen). Vergeet niet dat over R2 (82 ohm) ook nog bijna 20 Vpp valt.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Ga zeker alle commentaren en vorige aanverwante topics lezen, ik denk begrepen te hebben dat men één en ander kan oplossen door een virtuele grond in te stellen maar dit is hier niet het geval.
De negatieve spanning kan dus alleen maar via de brug komen.
Klopt het dat de voeding van U1 (aangenomen dat de DC spanning bv 24V is) +24V en 0V is en van U2 en U3 +24V en -5,1V

Ik ben gepensioneerde man woonachtig in Ranst en absolute beginner elektronica, vragen stellen via CO is een prachtig hulpmiddel maar ik vraag me af of er mogelijkheden zijn om ergens in clubverband kennis uit te wisselen.

Op 13 november 2020 10:49:56 schreef Lualaba:
Klopt het dat de voeding van U1 (aangenomen dat de DC spanning bv 24V is) +24V en 0V is en van U2 en U3 +24V en -5,1V.

Dat klopt.
De spanning op de pennen 2 en 3 van U1 bedraagt 12V, dus precies tussen de 0 en 24V in. De spanning op pen 3 wordt bepaald door de spanningsdeler R5, R6. De spanning op pen 2 volgt de spanning op pen 3. In principe mag je pen 4 van U1 op de -5,1V aansluiten, maar het is beter dat je het niet doet. Er zijn geen voordelen als je pen 4 op de -5,1V aansluit, maar alleen nadelen. De nadelen: Je belast de -5,1V onnodig. Dat gaat te koste van de stabiliteit van de -5,1V. Je verwarmt U1 onnodig.Er staat immers 29,1V tussen pen 7 en pen 4 ipv 24V. De uitgangsspanning is iets minder stabiel, want de voedingsspanning van U1 (29,1V) is minder stabiel.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op 13 november 2020 10:49:56 schreef Lualaba:
Ga zeker alle commentaren en vorige aanverwante topics lezen, ik denk begrepen te hebben dat men één en ander kan oplossen door een virtuele grond in te stellen maar dit is hier niet het geval.
De negatieve spanning kan dus alleen maar via de brug komen.
Klopt het dat de voeding van U1 (aangenomen dat de DC spanning bv 24V is) +24V en 0V is en van U2 en U3 +24V en -5,1V

Dat is een beetje afhankelijk van wat je een vituele grond noemt. Dat is wat mij betreft gewoon het referentiepunt van waar je meet. Die is hier wel op punt 10. Je ziet ook dat het schema op een specifieke manier is getekend die aan lijkt te geven dat de virtuele grond vlak bij de aansluitbus op de uitgang wordt aangesloten. Je kunt goed zien hoe dat in de praktijk gebracht kan worden in deze post van blackdog in het eerdergenoemde topic.

Ik ben gepensioneerde man woonachtig in Ranst en absolute beginner elektronica, vragen stellen via CO is een prachtig hulpmiddel maar ik vraag me af of er mogelijkheden zijn om ergens in clubverband kennis uit te wisselen.

Helaas woon ik te ver af, ik heb geen idee hoe actief de elektronicawereld in die regio is. Ik woonde een tijdje vlakbij en ben geen gelegenheden tegen gekomen, maar heb er ook nooit echt actief naar gezocht. Dit is het soort activiteiten die op Facebook misschien wat meer leven, en daarom aan mijn zicht onttrokken zijn gebleven.

RAAF12

Golden Member

Op 13 november 2020 10:49:56 schreef Lualaba:
maar ik vraag me af of er mogelijkheden zijn om ergens in clubverband kennis uit te wisselen.

Dat is zeker het geval, als de Corona tijd voorbij is. Er zijn Radioamateurclubs in Antwerpen zoals https://www.gva.be/cnt/dmf20181016_03850221 misschien hebben die ook een beginnersafdeling?

In het bij het begin van deze topic gevoegde schema is sprake van opamp U3 voor regeling van de stroom.
Ik denk te begrijpen dat wanneer er een afwijking is tov de door de potmeter P2 ingestelde spanning de inverterende ingang van U3 dan overschakelt van de spanning modus naar de stroom modus.
Maar hoe dit juist gebeurt versta ik niet zo goed, is er iemand die me wat wegwijs kan maken, heb zelf al gegoogeld maar vind geen goede uitleg.
Alvast bedankt

Nee dat klopt niet U2 blijft verantwoorde lijk voor de spanningsregeling en U3 voor de stroom regeling. Als U3 merkt dat de stroom te hoog word dan trekt het via de diode D9 de positieve ingang van U2 naar beneden. Omdat de Ingang van U2 lager is geworden gaat het deze op zijn beurt de uitgangsspanning volgens die instelling regelen.

U3 blijft de ingang omlaag trekken totdat de stroom kleiner of gelijk is dan de stroom instelling.

[Bericht gewijzigd door benleentje op 18 november 2020 19:18:17 (13%)]

Is de opbouw hier dan anders dan wat ik denk gelezen te hebben bij sommige commerciële voedingen die wel over een CV en CC modus beschikken (zo ja waar kan ik een schema hiervan vinden)
Nog een vraagje over zulke voedingen, verschil tussen lineaire en geschakelde vind men in een lineaire meerdere transfo's en zijn deze niet op tussenspanningen te regelen?
benleentje bedankt voor de heldere uitleg.

Ligt er aan wat je gelezen hebt natuurlijk! :) Als je dit online gelezen hebt zou ik aanraden om de link naar de betreffende sites eens te posten, dan kunnen we het in elk geval zien.

Deze voeding heeft een enigszins aparte opbouw: er is een stroomregeling, maar die heeft geen directe invloed op de uitgang. Hij regelt de spanningsregelaar bij zodat die de spanning verlaagt tot de stroom op het gewenste niveau is.

In dit geval stel je de spanning in met P1, en vind je het signaal dat de spanning regelt op punt 12. Dat punt wordt nauwelijks belast: de enige componenten die er op aangesloten zijn, zijn C4, die een bufferwerking heeft, D9, die zonder overstroom in sper staat, en U2, die eigenlijk geen ingangsstroom vereist. Bij afwezigheid van een overstroom gaat de spanning op de uitgang van U3 richting de positieve voedingsspanning. De stroominstelling op punt 13 is immers hoger dan de gemeten spanningsval over R7. Zodra dit verandert zal de spanning dalen tot D9 in geleiding komt. Hierdoor wordt de spanning die vanaf punt 12 komt omlaag getrokken naar de waarde die U3 dicteert.

Meestal gebruikt men een alternatieve opbouw omdat dit ontwerp nadelen heeft. Zo is de maximale uitgangsspanning afhankelijk van hoe hoog U2 kan uitsturen, en wordt verlaagd met de spanning over R15, en de basis-emitterspanning van Q2 en Q4. Je bent hier rustig 5V aan kwijt, en dat is ten opzichte van het laagste punt van de spanning over C1. Met een 17V transformator haalde ik bijvoorbeeld 24Vp op C1, maar kon zonder modificaties maar tot 15V rimpelvrije uitgangsspanning genereren, wat ik te weinig vind. Ook is het moeilijk om deze voeding te stabiliseren met de gekozen opzet. Hij is nu stabiel, maar gevoelig voor slordig opbouwen, en met dit printontwerp heeft hij ook een onnodig hoge interne weerstand. Dit heeft blackdog in het reeds genoemde topic weten te verhelpen door een relatief beperkte aanpassing aan de print.

Een alternatieve -en wat mij betreft superieure- manier van bouwen is zoals het onder andere in de CO 2016 (en 2019) voeding is gedaan. Daar is een kleine interne hulpvoeding gebouwd die gerefereerd is aan de positieve uitgangsterminal die vanaf daar de serietransistor aanstuurt. De spanningsregeling en de stroomregeling hebben allebei evenveel authoriteit om de serietransistor uit te schakelen, maar geen van beide kan de transistor verder open sturen dan door de schakeling zelf wordt bepaald. Voor dit ontwerp heb je een extra transformator nodig, wat een nadeel is, daar krijg je een handiger apparaat voor terug. Je kunt op de pagina van dat topic in de openingspost het schema vinden en bekijken. Er zijn nog wel meer opties, maar zonder gerichte vraag lijkt het nogal een klus om dat op zinvolle wijze samen te vatten.

Heb je al een transformator en behuizing voor je voeding? Je hebt namelijk wel wat extra onderdelen nodig als je deze voeding echt wil gebruiken zoals een transformator, koelblok, uitgangsbussen en knoppen etc. Let er op dat hij niet geschikt is voor een transformator van meer dan ~20V, en ik raad tot 18V aan. De handleiding zegt 24V, maar dat klopt niet, want de opamps gaan dan stuk. Je zult ook R12 moeten aanpassen voor de ("nieuwe") maximale spanning. Tevens is 3A niet echt goed te doen, dan wordt de print veel te heet door R7 en D1-4. Reken op ongeveer 1,5A voor praktisch gebruik en dan gaat er niets mis. Je zult Q4 dan alsnog zeer goed moeten koelen, maar het is in tegenstelling tot 3A in elk geval haalbare kaart. Je zult dan R18 ook moeten aanpassen op deze ("nieuwe") waarde.

die wel over een CV en CC modus beschikken

Deze voeding heeft ook gewoon een CC en CV modus. U2 verzorgd de CV modus en U3 de CC modus. Het is enkel anders opgebouwd.

Meestal gebruikt men een alternatieve opbouw omdat dit ontwerp nadelen heeft.

Maar het voordeel hier is wel weer een enkele transformator. Zo heeft elk ontwerp voor en nadelen die je moeten overwegen als je iets nabauwt.

De transformator die ik heb is een ronde secundair 2x12V
Ik heb ergens gelezen dat om de gewenste maximum uitgangsstroom in te stellen met P2 men het circuit in kortsluiting zet en dan afregelt, is dit verstandig?
Heeft U3 een versterking ? ik denk R20/R21 +1 dus 2 maar is dit wel nodig, spanning is toch aanwezig via D9.
Wanneer het systeem in onbalans is, dus overstroom dan zal Q3 hierdoor ook gaan geleiden en led D12 laten oplichten veronderstel ik.
Heb geduld met mij ik ben nog in de leerfase en op leeftijd (80+)

Op 20 november 2020 12:07:21 schreef Lualaba:
Ik heb ergens gelezen dat om de gewenste maximum uitgangsstroom in te stellen met P2 men het circuit in kortsluiting zet en dan afregelt, is dit verstandig?

Een andere methode ken ik niet

Heeft U3 een versterking ? ik denk R20/R21 +1 dus 2 maar is dit wel nodig, spanning is toch aanwezig via D9.

U3 versterkt oneindig, in ieder geval voor de gelijkspanning. Voor hogere frequenties begint C8 mee te doen en zal de versterking minder worden. Als de stroombegrenzing ingrijpt doen in de tegenkoppellus vrijwel alle componenten van de voeding mee. Dat zijn D9, U2, Q2, Q4 met bijbehorende weerstanden en condensatoren en het moeilijkste element, nl de belasting. De stroominstelling zal daarom niet zo precies werken als de spanningsinstelling. Dat is meestal geen bezwaar. Met de juiste stroominstelling wil je bereiken dat bij fouten niks uitfikt. Bij de spanningsinstelling wil je juist een zo schoon mogelijke voedingsspanning hebben tegen de brom- en ruisshow van de te testen schakeling.

Wanneer het systeem in onbalans is, dus overstroom dan zal Q3 hierdoor ook gaan geleiden en led D12 laten oplichten veronderstel ik.

Dat klopt.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op 20 november 2020 12:07:21 schreef Lualaba:
De transformator die ik heb is een ronde secundair 2x12V

In elk geval is 24V teveel om in één keer te gebruiken. Volgens de handleiding moet deze schakeling met een 24V transformator werken, in de praktijk kan dat niet. In principe kan je de transformatorwindingen parallel zetten of de uitgang enkelzijdig gelijkrichten zodat je een lagere spanning krijgt. Hoeveel aansluitingen heeft de transformator, 3 of 4?

Ik heb ergens gelezen dat om de gewenste maximum uitgangsstroom in te stellen met P2 men het circuit in kortsluiting zet en dan afregelt, is dit verstandig?

In theorie wel. Voedingen die geen uitlezing hebben van de instelling van de stroombegrenzing regel je meestal af door de uitgang kort te sluiten met een stroommeter en af te regelen tot de waarde die gewenst is. Als de stroombegrenzing goed werkt is dat geen probleem.

Heeft U3 een versterking ? ik denk R20/R21 +1 dus 2 maar is dit wel nodig, spanning is toch aanwezig via D9.
Wanneer het systeem in onbalans is, dus overstroom dan zal Q3 hierdoor ook gaan geleiden en led D12 laten oplichten veronderstel ik.

Ja, opamps (want dit is een opamp) hebben vaak een heel grote verschilversterking tussen de twee ingangen, maar de omliggende schakeling heeft meestal een heel andere resultate versterking. In dit geval is de schakeling niet super-inzichtelijk omdat de signaalweg door meerdere actieve en passieve componenten gaat. Ik zou op dit punt niet proberen de schakeling volledig te doorgronden.

Heb geduld met mij ik ben nog in de leerfase en op leeftijd (80+)

Dat is geen probleem, maar in dit geval zou ik voorstellen gewoon twee van deze kitjes te kopen en er één in elkaar te solderen en te testen. Ik denk dat je geen onderdelen voorraad zal hebben, dus de tweede houd je als reserve. Op deze manier leer je door te doen, en als het lukt heb je een voeding om eenvoudiger schakelingen te voeden om het werkingsprincipe te ontdekken.

En bovendien nog Belg

Mijn ervaring is dat dit niet veel uitmaakt. ;)

Frederick E. Terman

Honourable Member

Mijn ervaring is dat dit niet veel uitmaakt. ;)

Nou, het gaat uitmaken op het moment dat je bij iemand langs wilt gaan, of dat iemand wil langskomen. Dan is opeens Noord-Groningen toch wel een eind fietsen...! Dus toch goed om te vermelden.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Mijn transfo heeft secundair 4 draadjes, ik denk hem gekoppeld te gaan gebruiken dus naar 24VAC
Kitjes gisteren ontvangen samen met oscilloscoop experimenteren kan beginnen.
Bedankt voor alle info zover.
Ik wil de voeding later inbouwen in een behuizing kan iemand me een suggestie doen dienaangaande welke afmetingen waar te krijgen enz

Het lijkt me wel verstandig om dit topic nog eens na te lezen. Ik heb nu tweemaal gezegd dat een 24V transformator voor deze voeding teveel is. Bovendien staat dit ook nog eens een paar keer in het topic waar we eerder naar linkten.

"Bezint eer ge begint!" (...en lees wat we hebben geschreven, anders was het voor niets).

Indien ik met een lagere spanning zou werken (ik kan met mijn transfo toch alleen maar 24V of 2X 12V leveren)kloppen de waardes van de andere componenten dan nog?
Ik ben sowieso van plan om niet boven de 1,5A te gaan

(ik kan met mijn transfo toch alleen maar 24V of 2X 12V leveren)

...of 1x12V. Het is niet nodig om beide wikkelingen te gebruiken natuurlijk. Meestal zijn ze ook wel parallel te schakelen, maar zonder nood aan grote stromen zou ik het simpel houden en beginnen met een enkele winding en de andere te termineren met wat tape of een kroonsteentje of zo. Als bonus vermindert dat de kortsluitstroom als er iets mis gaat. Wat is het vermogen van de transformator?

De schakeling is ingesteld om een uitgangsspanning tot 31V en een uitgangsstroom tot 3,3A te leveren. De toleranties van P2 en D8 zullen hier wel een serieuze invloed hebben, dus dit varieert. Dat kan je aanpassen door de weerstandsdelers R11 en R12 aan te passen voor de spanning, en R18 en P2 voor de stroom. In eerste instantie zou ik gewoon beginnen met de kit zoals hij is, en accepteren dat je de bovenste helft van de potmeterslag niet moet/kan gebruiken. Zodra dat werkt kan je aan de volgende stap denken.

Velleman type 5012. 12V/2,08A. <2x. dus 2x 25W

Ok, dat is een handige transformator omdat er daadwerkelijk gedetailleerde informatie over is: Velleman Trafo. Dit is een handig stukje informatie op de site:

secondary: *red - yellow / *blue - grey (* = start)

Als je deze windingen parallel wil schakelen weet je dat je rood met blauw kan verbinden en geel met grijs. Daar kom je wel achter, maar toch handig. Met een enkele wikkeling van deze transformator zal je op de lange termijn tot een Ampère of 1,25 moeten kunnen gaan, met twee parallele wikkelingen het dubbele. Let op: je kunt niet het volledige vermogen van de transformator één op één vertalen naar het vermogen dat je uit de regelaar gaat kunnen halen, dus houd je aan de bovenstaande grenzen.

Met 1 wikkeling schat ik dat de "nattevinger" factor voor resistieve belasting naar "slechte arbeidsfactor, gelijkrichter, condensator" meer richting de 1.0 gaat dan dat ie rond de 0.6 blijft plakken. Dus: Met 1 wikkeling 2.0A, met 2 wikkelingen 2.5A bij mekaar.

Maar goed. Dat is weer geneuzel in de marge. 1.25A van kruimel is veilig.

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