Voeding 60V 3A

Die 8k2 die parallel staat heb ik gevonden. Ik reken uit: ongeveer 0.45W in die 4k1 weerstand. Dus twee 0.25W weerstanden parallalel: ik vind het wat krap, maar het kan net. Maar het verklaart dus wel waarom het er twee zijn.

Voor de rest kon ik me even snel niet herinneren wat je allemaal raar vond. Dus "dit was het voor vandaag"...

In worst case, heb je 60V bij 3A over 2 transistoren, dat is 90W per transistor! Dat lijkt me wat enthousiast. Of was je van plan dat op te schalen?

Wat is trouwens je plan, wil je zelf iets bouwen of het baseren op iets bestaand? Blackdog heeft mij ooit wel eens aangeraden om naar de harrison opzet te kijken. Dan kan je wat betreft spanning veel hoger dan wat de opamps kunnen.

Gevonden:
https://www.circuitsonline.net/forum/view/message/1725883#1725883

Bij dergelijke vermogens ( 60V + headroom ) * 3A ~= 200W is het gebruikelijk om een voorregelaar te gebruiken, bijvoorbeeld door transformatorwikkelingen te schakelen, met een thyristor voorregeling (primair of secundair), of met een regelbare schakelende voeding, om het vermogen in de transistors te beperken.

Aan 'SparkyGSX' Ja die 3A is noodzakelijk, 2A is ook voldoende, het is maar een extra voedinkje.

Aan 'rew' Dus je denkt dat die 2 r's alleen parallel staan vanwege het vermogen door die weerstanden? Tja dan is het geen probleem, misschien zag ik teveel spoken....

Aan 'hardbass'Die link heb ik even bekeken maar zo moeilijk wil ik het voor dit extra voedinkje niet maken, evengoed bedankt voor de link.

Ik deel de bezorgdheid inzake dissipatie in de eindtorren, waar er nu twee staan lijkt 4 mij een minimum, en 5 biedt een (klein) beetje marge. Nog steeds flink koelen! Een temperatuurbewaking lijkt me ook niet overbodig.

Weliswaar kan de uitgangspanning niet helemaal tot nul zakken, zoals aangegeven, lijkt me, er is toch een minimum vanwege de interne verschilversterker in de 723?

Voor de hulpvoeding: het is eenvoudig genoeg om de 2x8k2 te vervangen door 3x12K of 4x15K. Wel zag ik graag een diode in serie met die weerstanden, en een elco parallel aan de 30V-zener.

Wat me bevalt: de shuntweerstanden voor de stroombegrenzing zitten voor de eindtrap, en blijven daarmee buiten de regellus.

En n.a.v. bovenstaande: dit is niet effe gauw een voedinkje, dit is een stevige klepper die heel wat zorg en aandacht vereist.

Aanvankelijk had ik iets met de LM317 HVT, deze kan immers tot 60V regelen/stabilizeren, maar dit IC blijkt moeilijk verkrijgbaar in mijn omgeving

Neem een TL783, die gaat tot 125v, is pin-compatible en goed verkrijgbaar...

Die TL783 (of elke vergelijkbare regelaar) is op dergelijke spanningen alleen bruikbaar voor kleine stromen, wederom omdat je de warmte niet kwijt kunt, en je kunt ze ook niet triviaal parallel zetten.

Voor de LM317 waren ook al extra transistoren nodig, dus op dat gebied verandert er niks...

Weliswaar kan de uitgangspanning niet helemaal tot nul zakken, zoals aangegeven, ljkt me, er is toch een minimum vanwege de interne verschilversterker in de 723?

Uitgang kan wel tot nul. De beperkingen van de 723 zijn hier ondervangen door een slimme truc. Net als hier https://www.circuitsonline.net/forum/view/163478

Mijn persoonlijke voorkeur voor deze hogere spanning zou zijn om een ontwerp met een hulpvoeding op te schalen zoals de Elektuur '82, CO-2016 of ELV voedingen. Je regelcircuit kan dan lekker op een "normale" spanning werken terwijl de hoge in- en uitgangsspanningen "ver weg" zijn. Een klein probleempje blaast dan hopelijk niet meteen je hele regelcircuit op.

De hoge spanning maakt oplettendheid wat betreft de bruikbare stroom per transistor belangrijk, maar 60V is nog wel te doen. Ik zou zeker aanraden een transformator te gebruiken met twee wikkelingen in serie. Vroeger hield ik nogal van die enorme transistoren met een superlage Θ_JC, maar ontdekte dat zo een opzet in de praktijk vaak toch niet makkelijk goed te krijgen is. Vaak ben je beter uit als je 10 kleinere TO-220 transistoren parallel zet, dat verbetert de 'safe operating area' van het systeem, en verdeelt de warmte beter over een koellichaam.

Laatst zag ik een interessante voeding genoemd worden: Sine in "Projectje: 723 voeding gebaseerd op Radio Bulletin voeding". Je zult hier nog steeds meerdere transistoren parallel moeten zetten, maar het vermindert de dissipatie wel.

NB In dat schema (edit: in de OP) lijkt de stroombegrenzing een "afslagsysteem" te zijn: de stroom valt dan weg en je moet hem weer activeren als er een overbelasting was. Dit moet je willen. De opzet en componentkeuze lijkt wat ouderwets.

@Kruimel zijn ontwerp is wat ik bedoelde met de harrison opzet. Die PDF's leggen het basisprincipe heel goed uit. Bijkomend voordeel, de voeding kan helemaal naar 0V en of 0A.

Inderdaad, dat is wat men de "Harrison" opzet noemt. In mijn hoofd is het nog altijd "met hulpvoeding", geen idee wie of wat Harrison was namelijk...

Dat 'terugregelen tot nul' is meestal een zuiver esthetische kwestie (het staat leuk), praktisch heeft het zelden nut...
Ik kan de keren dat ik minder als 1.25v nodig had op 1 hand tellen. (en dan houd ik nog 5 vingers over... )

Foutje van mij, kan gebeuren als je de 75 gepasserd bent maar aan 'hardbass' die 3A is niet noodzakelijk dus 2A is ook voldoende en heb daarom 2x MJE13009L in de uitgang geconfigureerd, n.m.m voldoende.
Dit ook als antwoord aan Paulinha_B.

Op 1 december 2023 11:16:57 schreef Arco:
Voor de LM317 waren ook al extra transistoren nodig, dus op dat gebied verandert er niks...

Zoiets...

Da's op zich ook een leuke omdat dit vrij simpel te bouwen moet zijn, ik zie alleen niet helemaal hoe de kortsluitvastheid voor de transistor hier wordt geregeld. De TS zal zelf moeten proberen in te schatten of hij liever de "luxe en complexe" of de "makkelijke en simpele" route wil bewandelen. Wat ik wel handig vind aan de CO-2016 voeding is dat de hulpvoeding 2x5V is en je er makkelijk een 7107 gebaseerde uitlezen bij kan maken, al zijn die losse modules van AliExpress makkelijk extern toe te voegen (al ben ik daar minder fan van wegens de matige prestaties van die dingen).

NB Als je een PNP Darlington gebruikt in plaats van de twee rechter transistoren kan je de transistor en de TL783 ongeïsoleerd tegen elkaar zetten. Dat geeft ook een zekere (maar niet omvattende) temperatuursbeveiliging.

[Bericht gewijzigd door Kruimel op vrijdag 1 december 2023 15:38:21 (16%)]

Op 1 december 2023 15:29:32 schreef Kruimel:
ik zie alleen niet helemaal hoe de kortsluitvastheid voor de transistor hier wordt geregeld.

In kort bestek...

De middelste transistor verzorgt de basisstroom voor de rechter transistor tijdens normaal bedrijf. Wanneer de stroom aan de uitgang te hoog wordt wordt de linker transistor gebiased (door de stroom toename aan de ingang van de regulator) en verlaagt de basisstroom van de middelste transistor welke op zijn beurt de basisstroom voor de rechter transistor beperkt en daarmee de stroom die door de emittor wordt geleverd.

Het werkingsprincipe zie ik, maar ik zie niet helemaal wat er zou verhinderen dat het overgrote deel van de stroom door de transistor wordt geleverd. Er lijkt geen mechanisme te zijn dat er controle over heeft welk aandeel van de stroom door de regelaar wordt geleverd. In essentie ben je hier afhankelijk van de stroomversterking van de transistoren, die heel variabel is en toeneemt met de temperatuur.

edit: Een logischer oplossing zou ik dit vinden:

Hier zijn alle stromen begrensd en proportioneel met de stroom door de regelaar. Ik denk dat R15 wel groter moet, want dat IC gaat nooit of te nimmer 0,7A kunnen leveren als er enige spanning over het IC staat. Er zal nog het één en ander moeten worden aangepast om dit voor de beoogde toepassing te gebruiken.

Let er hier op dat je niet elke potmeter met dit soort vermogens (0,75W) kan confronteren. Multiturns kunnen dit vaak beter aan dan koolpotmeters.

Onder de streep snap ik de voorbeeldschakeling in de datasheet nog niet helemaal, maar in elk geval is het indicatief voor het in elk geval stabiel zijn, wat kan helpen.

Het is de bedoeling dat de rechter transistor het overgrote deel van de uitgangsstroom voor zijn rekening neemt.
Echter, de regulator zal altijd als eerste zijn stroom aan de uitgang leveren en als de stroom afname aan de uitgang toeneemt dan pas worden de rechter twee transistoren gebiased door de spanningsval over de 10+1 Ohm weerstanden en zal de rechter transistor stroom gaan mee leveren aan de uitgang. De rechter transistor zal tijdens normaal bedrijf niet meer stroom leveren dan wat aan de uitgang wordt afgenomen minus de stroom die de regulator zelf aan de uitgang levert (Ie=Iout-Ireg_out).

2A is ook voldoende en heb daarom 2x MJE13009L in de uitgang geconfigureerd, n.m.m voldoende.

Tsja, het is niet mijn project, doe maar op. Zo duur zijn die torren nu ook weer niet. Worst case nog altijd 60 watt per transistor, hoeveel koeling wordt er toegepast?

Op 1 december 2023 18:06:42 schreef Paulinha_B:
[...]

Worst case nog altijd 60 watt per transistor, hoeveel koeling wordt er toegepast?

Als je 60V uit de voeding wilt krijgen zal je toch met iets van minimaal 70V gaan beginnen. Op die 70V staat nog een rimpelspanning en je het wat nodig om de eind transistoren goed te kunnen aansturen.

dat zit je aan zeg 70W per tor aan dat is al flink meer als de aanbevolen 50W per tor. Plus dat je vermogens verdelen over de torren nooit 100% gelijk krijgt is het ook raadzaam om dichter bij doe 50W per tor te blijven.

Ik neem zelfs maar 40 watt per tor, dat heeft er ook wel mee te maken dat ik geforceerde koeling vermijd, wel wetende dat elke ventilator vroeg of laat stuk gaat. En nooit op het gepaste moment want daarvoor zijn er geen gepaste momenten.

Dus blijft mijn raad aan de topicstarter om toch minstens drie torren toe passen, en als het effe kan vier. Maar ja, hij lijkt vast in zijn kop te zitten met het getal twee; zoals ik zegde, het is zijn zaak en zijn project...

Op 1 december 2023 12:03:46 schreef Kruimel:
Inderdaad, dat is wat men de "Harrison" opzet noemt. In mijn hoofd is het nog altijd "met hulpvoeding", geen idee wie of wat Harrison was namelijk...

Mr. Harrison werkte voor Bell Labs en begon zijn eigen firm Harrison Labs (aka, "H-Lab") dat door HP werd opgekocht in 1962. Op vele HP voedingen kon je de vermelding Harrison op het front tegenkomen.
Werking van de supplies staat hier https://www.hpmemoryproject.org/an/pdf/an_06-65.pdf

Op 1 december 2023 17:09:14 schreef Bobosje:
Het is de bedoeling dat de rechter transistor het overgrote deel van de uitgangsstroom voor zijn rekening neemt.
Echter, de regulator zal altijd als eerste zijn stroom aan de uitgang leveren en als de stroom afname aan de uitgang toeneemt dan pas worden de rechter twee transistoren gebiased door de spanningsval over de 10+1 Ohm weerstanden en zal de rechter transistor stroom gaan mee leveren aan de uitgang. De rechter transistor zal tijdens normaal bedrijf niet meer stroom leveren dan wat aan de uitgang wordt afgenomen minus de stroom die de regulator zelf aan de uitgang levert (Ie=Iout-Ireg_out).

Wat Kruimel scherp zag was dat de kortsluitbegrenzing niet (goed) werkt.
Stel, de rechter twee torren hebben samen een versterkingsfactor van 10x (het is wel een darlington, maar voor inzicht hou ik nu 10 aan).
De stroombegrenzing grijpt in als over de weerstand van 1Ω een spanning staat van 0,6V. Dan loopt er door die tak 0,6A. Dat betekent dat over die 1kΩ weerstand 6,6V staat. Door die weerstand loopt dan 6,6 mA. Door de dikke tor loopt dan een collectorstroom van 66mA. De totale stroom is dan ca 666 mA.
Stel, de rechter twee torren hebben samen een versterkingsfactor van 1000x.
De stroombegrenzing grijpt in als over de weerstand van 1Ω een spanning staat van 0,6V. Dan loopt er door die tak 0,6A. Dat betekent dat over die 1kΩ weerstand 6,6V staat. Door die weerstand loopt dan 6,6 mA. Door de dikke tor loopt dan een collectorstroom van 6,6A. De totale stroom is dan ca 7,2 A.

Op 1 december 2023 16:44:00 schreef Kruimel:
edit: Een logischer oplossing zou ik dit vinden:
[bijlage]

Of alle stromen door R16 laten lopen (R16 verlagen naar 0,68Ω).
De spanning over R16 meten met transistor Q4 met behulp van zijn BE-overgang en de collector sluit je aan op de basis van Q5.