Ontworpen Voeding, Gaat dit Werken?

Op 4 juni 2008 23:38:11 schreef Fire_IC:
Hier was ik al een beetje bang voor. Kun je mij misschien uit leggen waar dit door komt? Is de ground over de gehele print principieel fout?

In pricipe fout, je houdt geen rekening met de stromen, dit geldt zowel voor de pos voeding als de ground.

Of alleen rond om het schakel gedeelte (LT1076). Is dit uberhaut wel te maken op een enkelzijdige print of is het noodzakelijk om een ground layer te hebben?

Zomaar een layer leggen is ook fout, dan nog liever dubbelzijdig werken.

Komt dit doordat ze ver van de regelaars af zitten? Ik meende dat dit bij een LM317 schakeling niet zoveel uit maakte. De elco voor de ingang van de LT1076 heb ik er zo dicht mogelijk op gezet (C7).

Die van de LM317 zit onder C1 en C2, dat is veel te ver weg

De LT1076 en de LM317 hoefen toch geen ontkoppeling neem ik aan.

Aannames? Daar heb je datasheets voor, beide moeten ontkoppelt worden.

En de overige IC hebben een condensator of zitten deze nog te ver weg?

]
Die zitten goed

Echter denk ik dit software matig wel te kunnen corrigeren. Met een resolutie van 100mA ben ik al tevreden.

Dat is prima te doen.

Onder het motto Beter goed gestolen dan zelf bedacht heb ik http://www.fullcustom.es/data/car_mp3car_dc/mk35_component.pdf op het internet gevonden. Boven aan zitten 3 LT1074. Buiten dat dit al veel beter uit ziet, is dit dan zo wel goed?

Niet 100% maar wel stukken beter, laag impedant en overzichtelijk, alleen lelijke ongewenste scherpe hoeken en de LT's kunnen elkaar beinvloeden door het gemeenschappelijke voedingsspoor.

Wat bij jouw ontwerp mist is het besef hoe stromen door de print lopen, en daarbij bedoel ik alle, ook die tussen trafo en bufferelco's.

Als je iets effecient ontkoppelen wilt moet je door de poten van de elco of condensator gaan en deze niet op een zijweggetje zetten.

Als je iets effecient ontkoppelen wilt moet je door de poten van de elco of condensator gaan en deze niet op een zijweggetje zetten.

Aha... Dat wist ik niet. (Ik heb echter ook nooit electronica gestudeerd maar ben een student werktuigbouw:) ). Ik zal eens een grondig herontwerp toepassen op mijn print met dit in het achter hoofd en het eerdere voorbeeld in de voorgaande post.

Daar is zo'n watervoorbeeld nu weer eens nuttig.

Het waterpeil in jouw slootje blijft redelijk stabiel als de sloot direct verbonden is met het meer. Ook als je er een paar kuub uitpompt, om, weet ik veel, de boomgaard water te geven ofzo.
Maar als het water eerst door een dunne grondbuis van een kilometer moet, zal het peil eerst toch flink dalen, voor het water uit het meer de sloot weer op peil gebracht heeft.

Zie zo'n elko als een buffermeer. De elko mag niet via een relatief hoge weerstand aan de leverancier en/of verbruiker verbonden zitten. De spanning op de elko zou dan wel stabiel blijven, maar bij de verbruiker geldt dat dan niet meer.

Op 5 juni 2008 00:14:33 schreef Fire_IC:
(Ik heb echter ook nooit electronica gestudeerd maar ben een student werktuigbouw:) ).

Maar toch een op zich nette layout, inzicht is er.

De 2e versie van de PCB is af. Als het goed is zijn de condensators en elco's nu beter gepositioneerd. Tevens heb ik de PCB in twee stukken gemaakt zodat ik deze beter kan in bouwen in een toekomstige behuizing. De LT1076 zit nu rechts onderaan en de LM317 zit links onderaan.

PCB versie 2

Jullie hebben vast nog wel verbeterpunten?

Hebben jullie echt geen commentaar op de PCB layout van de geschakelde voeding in de bovenstaande post.
Mag ik dan aan nemen dat er een kans is dat hij daadwerkelijk gaat werken? .

Stukken beter, maar trek geen sporen onder spoel door, en vooral niet sporen die voor je meting van belang zijn.

Verder zie ik de grounding weer rondom gaan, dat wil je niet hebben, denk nog even terug aan het water.

De schakelende regelaar zorgt voor een enigzins pulsende stroom, ook via de gnd, die stroom trek je de halve print rond. Met het gevolg dat aan het eind een spanningsval ontstaat die meepulseert. Zorg voor een korte verbinding vanaf de kathode van D8 naar de - van C5 en je bent je rommel kwijt. Verder zou ik het spoor boven R11 direkt op C2 aansluiten en niet via de LT.

Daarom is het nog beter de gnd nog een keer te splitsen, een keer voor C9 en een keer voor C5. Dit kan nog enkelzijdig met een paar draadbruggen.

Overall: Netjes met nog wat opmerkingen.

Op 8 juni 2008 03:34:52 schreef Henry S.:
Stukken beter, maar trek geen sporen onder spoel door, en vooral niet sporen die voor je meting van belang zijn.

Oké. Dat wist ik niet. Passen we aan.

Verder zie ik de grounding weer rondom gaan, dat wil je niet hebben, denk nog even terug aan het water.

De schakelende regelaar zorgt voor een enigzins pulsende stroom, ook via de gnd, die stroom trek je de halve print rond. Met het gevolg dat aan het eind een spanningsval ontstaat die meepulseert. Zorg voor een korte verbinding vanaf de kathode van D8 naar de - van C5 en je bent je rommel kwijt.

Volgens mij zie je dit fout. De gnd lijn die de halve print rond gaat is de gnd voor de LM317 en niet voor de geschakelde regelaar. En D8 is een zenerdiode die er moet voor zorgen dat het onmogelijk is dat de spanning boven de +/-5,5 volt uit komt. Missich zie je D8 aan voor D5 die rechts onder op de print staat???

Heb in deze twee plaatjes geprobeerd te tekenen hoe de stroom volgens mij loopt door de print
Stroom verloop LT1076
Stroom verloop LM317

Hierbij kun je zien dat de stroom paden van de twee regelaars (zowel de gnd als de "+ lijn") vanaf C5 geheel gesplits zijn. Endat de input en output elco zo dicht mogelijk op de regelaars zitten.

Verder zou ik het spoor boven R11 direkt op C2 aansluiten en niet via de LT.

Dat kan.

Daarom is het nog beter de gnd nog een keer te splitsen, een keer voor C9 en een keer voor C5. Dit kan nog enkelzijdig met een paar draadbruggen.

Klopt dit advies nog? Zoja is het dan de bedoeling de gnd vanaf C5 in 4 lijnen te splitsen. 1 lijn naar input elco LM317 1 lijn naar output elco Lm317, 1 lijn naar input elco LT1076 en de laaste lijn naar ouput elco LT1076. Lijkt me wel een beetje omslagtig.

Op 8 juni 2008 17:04:49 schreef Fire_IC:
Volgens mij zie je dit fout.

Nope

De gnd lijn die de halve print rond gaat is de gnd voor de LM317 en niet voor de geschakelde regelaar.

Daarom juist!
Je stroom voor het LM317 circuit komt nu boven op die van het LT circuit, met bijbehorende rimpel, en dat is onwenselijk.

En D8 is een zenerdiode die er moet voor zorgen dat het onmogelijk is dat de spanning boven de +/-5,5 volt uit komt. Missich zie je D8 aan voor D5 die rechts onder op de print staat???

Nope

Heb in deze twee plaatjes geprobeerd te tekenen hoe de stroom volgens mij loopt door de print
Stroom verloop LT1076
Stroom verloop LM317

Hierbij kun je zien dat de stroom paden van de twee regelaars (zowel de gnd als de "+ lijn") vanaf C5 geheel gesplits zijn. Endat de input en output elco zo dicht mogelijk op de regelaars zitten.

Nu moet jij ook inzien waarom het onwenselijk is.

Klopt dit advies nog?

Voor 100%

Zoja is het dan de bedoeling de gnd vanaf C5 in 4 lijnen te splitsen. 1 lijn naar input elco LM317 1 lijn naar output elco Lm317, 1 lijn naar input elco LT1076 en de laaste lijn naar ouput elco LT1076. Lijkt me wel een beetje omslagtig.

Maar dat is het zeker niet!

Oké. Bedankt voor de uitleg.

Nu moet jij ook inzien waarom het onwenselijk is.

Bijna . Begrijp ik het goed dat het juist beter is om de ground van het LM317 circuit en de LT1076 aan elkaar te leggen? Dus bijvoorbeeld een draadbrug tussen C5 en C9 wat over een komt met de katode van D8 naar de - van C5 zoals jij voorstelde?.

Nu heb ik inderdaad twee verschillende gnd lijnen die natuurlijk tegen overmekaar in voltage kunnen verschillen. Niet erg handig inderdaad.

Dan nog een klein zuur vraagje Is het niet erg als je een gnd of + spoor eerst splits en later weer bij elkaar voegt op een andere locatie. Wat ik dus in feiten heb als ik een draadbrug tussen de min van C5 en C9 zet.

een misslukt voorbeeltje van een gesplitse gnd spoor
       /----\
      /      \
>-----        ----->        
      \      /
       \     |
        |    |
        |    |
        \----/

Op 8 juni 2008 21:21:39 schreef Fire_IC:
Oké. Bedankt voor de uitleg.
[...]
Bijna . Begrijp ik het goed dat het juist beter is om de ground van het LM317 circuit en de LT1076 aan elkaar te leggen? Dus bijvoorbeeld een draadbrug tussen C5 en C9 wat over een komt met de katode van D8 naar de - van C5 zoals jij voorstelde?.

Ja, maar:

Daarom is het nog beter de gnd nog een keer te splitsen, een keer voor C9 en een keer voor C5. Dit kan nog enkelzijdig met een paar draadbruggen.

Nu heb ik inderdaad twee verschillende gnd lijnen die natuurlijk tegen overmekaar in voltage kunnen verschillen. Niet erg handig inderdaad.

Precies

Dan nog een klein zuur vraagje Is het niet erg als je een gnd of + spoor eerst splits en later weer bij elkaar voegt op een andere locatie.

Ongewenst!

Wat ik dus in feiten heb als ik een draadbrug tussen de min van C5 en C9 zet.

Dan doe je iets niet goed.

Op 8 juni 2008 03:34:52 schreef Henry S.:
Daarom is het nog beter de gnd nog een keer te splitsen, een keer voor C9 en een keer voor C5. Dit kan nog enkelzijdig met een paar draadbruggen.

Alleen snap ik dit voorstel niet helemaal. De gnd moet juist aan elkaar. Maar toch splitsen. Waar moet hij dan splitsen?

Sorry dat ik een beetje hardleers ben

Bij C2, dat heb je zelf ook met pijltjes aangegeven .

De 3e verbeterde versie van mijn LT1076 en LM317 voedings print is af. Echter weet ik nog niet zeker of de massa nu wel beter is. Daarnaast heb ik twee varianten. De eerste loop de stoom van de massa (de massa zijn blauwe sporen) niet direct door de poten van elco's. Bij de tweede wordt dit wel afgedwongen doordat het grote vlak is opgedeeld. Echter moet de stroom nu wel een langere weg af leggen. Dus welke is beter?

Tweede is beter, maar het is jammer dat je dat nog niet bij de -poot van C2 gedaan hebt. Vanaf dat punt splitsen en ik heb geen opmerkingen meer (of moet wat over het hoofd zien).

Wat een verschil met de eerste print!

Op 11 juni 2008 19:44:38 schreef Henry S.:
Tweede is beter, maar het is jammer dat je dat nog niet bij de -poot van C2 gedaan hebt. Vanaf dat punt splitsen en ik heb geen opmerkingen meer (of moet wat over het hoofd zien).

Wat een verschil met de eerste print!

Ik begrijp dat spitsen vanaf C2 niet helemaal. Ik zou natuurlijk dat grote blauwe eiland in het midden kunnen splitsen in 2 stukken, (Gnd LM317 gedeelte en het Gnd LT1076 gedeelte) en dan elk 'eiland' kunnen verbinden via een draadbrug aan C2. Alleen snap ik niet goed wat hier het voordeel van is. En of dit ook jouw bedoeling is. Eenerzijds heb ik dan geen gezamelijk gnd pad tot C2, waardoor ze elkaar niet kunnen beinvloeden, anderzijds zitten de massas van de verschillende cicuits dan niet direct aan elkaar Maar zijn via een langere weg aan elkaar verbonden.

Ik heb nog een klein beetje uitleg nodig

Ik zie idd wat over het hoofd, iets wat ik wel eerder heb voorgesteld:

Je hebt links 2 soorten massa, een paar posts terug opteerde ik ook die te scheiden en elk via C2 te laten gaan.

Je hebt nu wel een scheiding aangebracht, maar alles loopt via C9 en niet direkt via C5.

Daarbij komt nog de spitsing aan de rechterkant, het gevolg is dat C2 z'n werk niet optimaal doet en er ruis of erger op de lineare gnd terecht komt.

Verder heb ik de LT1076 datasheet er nog eens bijgepakt
Daar in staat dat de gnd van de regelaar direkt met de - van de uitgangselco verbonden moet worden, dat is nu zeker niet het geval.

Persoonlijk zou ik de gnd van de regelaar via een dikke draad (of dikke draadbrug) met de -poot van C9 verbinden, en verder alleen RE2, D7, C9 en C10 met elkaar verbinden op dat massavlak.

En deze massa vervolgens rechtstreeks met C2 verbinden.

Daarmee heb je ook niet dat diverse componenten voor de LM317 aan die massa hangen.

Die neem je bij elkaar en verbind je ook direkt met C2.

Daarmee ben je de invloed van de regelaars op elkaar kwijt.

Hetzelfde geldt ook voor R11 en R12, twee sporen vanaf C2.

Waarom is dat zo belangrijk? C2 is het resevoir en moet een zo schoon mogelijke stroom leveren, dit kan alleen effectief gebeuren als je direkt aan de bron aftapt, zo onafhankelijk mogelijk van de twee gebruikers.
Strikte scheiding bij de bron.

Misschien is het een stuk duidelijker, anders moet ik in paint werken en daar ben ik geen ster in...

Ja zo is het duidelijk en de hulp wordt zeer gewaardeerd. Het klinkt nu ook wel logisch. Ik ga weer puzzelen aan versie 4! Bedankt.

Nu heb ik volgens mij alle punten in Henry S. voorgaande post verwerkt in de layout. De gnd sporen zien er in iedergeval behoorlijk gek uit . Verder heb ik ook nog twijfels over de gnd aansluiting van Diode D5 rechts onderaan. Deze zat in de vorige versie direct aan de gnd van U2 (LT1076) maar loopt nu een langere weg naar de - van C9/C2. Ik denk dat de nieuwe oplossing beter is omdat zo de gnd van U2 direct (via C7) aan de - van C9 zit. en er geen stroom pieken van D5 door heen lopen. Of was de oude situatie toch beter?

D5 -> gnd is goed.

C17 en R3 zitten op een zijtak van de gnd, dat is minder, maar het printspoor is behoorlijk breed voor 1.5A max. Zal geen problemen opleveren.

Weet je zeker dat je alleen WTB studeert?

Bouwen maar!

Op 14 juni 2008 17:58:11 schreef Henry S.:
Bouwen maar!

YeeeHaa... Dan zal ik nog eens alles goed nakijken op fouten en daarna gaat hij de ets bak in. Het uiteindelijke resultaat krijgen jullie natuurlijk ook te zien.

Zou je hem zo aan kunnen passen dat ik met 2x een LT1074 een 2x 0---30V 2x 5A voeding kan maken? Ik doe het nu ouderwets via een stel warme transistoren (2n3055) maar dit ziet er veel mooier uit. Ik kan nl uit de datasheet niet halen hoe ik de weerstandsverhouding moet gebruiken om er een uitgangsspanning van te berekenen.

Doel is om er twee te maken zodat ik twee dubbele voedingen hem op de testbank welke dus flink wat stroom kunnen leveren zonder echt veel verlies (warmte dus) te hebben.

Op 11 september 2008 11:26:25 schreef Busservice:
Zou je hem zo aan kunnen passen dat ik met 2x een LT1074 een 2x 0---30V 2x 5A voeding kan maken?

Alles is aan te passen maar of het ook de beste oplossing is voor jouw toepassing is een tweede vraag. Geschakelde voedingen hebben wel een goed redement maar zijn niet altijd ideaal in toepassingen zoals een labvoeding of waar ze ook stroom moeten kunnen sinken etc. En wil je twee aparte voedingen van 5A die appart in te stellen zijn? of wil je een enkele van 10A?

De weerstandsverhouding moet dusdanig zijn dat op de feedback pin een voltage staat van 2.21v. Maar dit moet ook uitgelecht zijn in de data sheet.

Op 11 september 2008 11:26:25 schreef Busservice:
Zou je hem zo aan kunnen passen dat ik met 2x een LT1074 een 2x 0---30V 2x 5A voeding kan maken?

Dat lukt haast niet. Het probleem bij switchers is dat je de spoel moet kiezen in functie van hoeveel spanning je kwijtwilt en de stroom.
Switchers draaien op ene bepaalde frequentie. die frequentie kan schommelen ( ding is zelfregelend 0 maar is begrensd in ene vrij nauw gebied.
De spoel wordt gebruikt als opslagvat.
Een switcher doet eigenlijk het volgende:

1) stroom van de ingang door de spoel krijgen.(opbouwen magnetisch veld)
2) spoel afkoppelen van de ingang
3) de stroom in de spoel wil blijven lopen ( eigenschap van een spoel ) dus die gaat naar de output condensator en belasting ( vandaar dat switchers eigenlijk altijd een minimale belasting moeten hebben. die stroom moet ergens naartoe kunnen. als die stroom niet weg kan krijg je hoge spanning met kapotte switchers tot gevolg. moderne chips zijn snugger genoeg om dat in de mot te houden.

als je het water en emmertjes verhaal doet.
Als je een emmer met vaste grootte gebruikt ( die emmer is de spoel ) heb je slechts een bepaald 'vangbereik'
is de emmer te klein dan zal je heel snel weg en weer moeten lopen . die snelheid is begrensd door de chip oscillator .. te kleine emmer haalt het niet.
te grote emmer en je zal traag moeten gaan. de oscillator kan weer niet volgen ... bovendien als je traag gaat omdat je emmer groot is zullen de piekstromen groot worden
( de emmer wordt altijd gevuld op vol gas ... het gaat niet op om een emmer in 1 seconde vol te blazen en er dan minuut over te doen om hem leeg te krijgen. je efficientie wordt heel slecht , en de uitgang gaat beginnen rimpelen.

de emmer moet dus afgesteld worden voor de snelheid waarmee hij geledigd gaat worden ( de stroom die je trekt aan de uitgang ) en de snelheid waarmee je transporteert tussen in en uitgang.

Als je in datasheets kijkt van die switchers ga je curves zien. bij die uitgangsspanning en die stroom : zoveel microhenry. je zal heel duidelijk een aantal gebeiden zien waarin je kan draaien. daarbuiten wordt de efficientie heel rot tot zelfs niet werkend.

Wat je wel kan doen is een schakelende pre-regelaar maken. Ik heb labovoedingen van Lambda die op die manier gemaakt zijn. Een hakkende netregelaar (110/220 in en ofwel 10 of 20 uit ( de regelaar maak beide spanningen aan . door middel van 2 mosfets kies je ofwel 10 ofwel 20 naar de tweede hakker )
een tweede secundaire hakker kan dan een fijnregeling doen tot op 2 volt van de gevraagde spanning. en daarnaa staat een kleine lineaire trap. die beestjes doen 0 tot 18 volt 0 tot 4.5 ampere , zijn heel klein, wegen haast niks en zijn heel accuraat ( tot op millivolts )

de secundaire switcher is ene complex ding waarbij ze de spoel kunnen omschakelen ik moet ergens het schema hebben. maar das geen 1 chip dingetje.... dat zit tjokvol electronica.

Op 11 september 2008 19:42:39 schreef free_electron:
Wat je wel kan doen is een schakelende pre-regelaar maken. Ik heb labovoedingen van Lambda die op die manier gemaakt zijn. Een hakkende netregelaar (110/220 in en ofwel 10 of 20 uit ( de regelaar maak beide spanningen aan . door middel van 2 mosfets kies je ofwel 10 ofwel 20 naar de tweede hakker )

Dit scheelt je al een heel stuk warmte, al is zoiets ook analoog op te lossen met comparators en relais icm trafo met aftakking(en). Zie de ELV ontwerpen.

Mijn 5A voeding heeft een rits relais die voor elke spanningsinstelling de optimale trafowikkeling(en) kiest.