Elektuurvoeding '82 digitaal regelen.

Je bedoelt zoiets:

Dat lijkt me ook een bruikbare oplossing voor de TS. Ik heb er een zenerdiode bijgeplaatst ter beveiliging. Met alle schakelaars (relais) open is de uitgangsspanning hoog. Als je dan plots naar een lage spanning wil (alle schakelaars gezamelijk sluiten) zou er anders kortstondig een ongemakkelijk hoge spanning op de elektronische potmeter komen te staan.

Idd, zoiets, of binair. Denk om de toleranties, misschien afregelen of wegijken in de software.

Er zal om dezelfde reden als de zener liefst ook wat geclamped moeten worden bij de opamp, maar dat me lijkt niet zo een bezwaar.

Een weerstanden-bank lijkt mij een goede oplossing, maar zoals aart zij zit je weer met tolleranties, hoe werkt zo'n digitale potmeter dan? misschien dat je dit softwarematig kunt maken..

pros, al wat wijzer?

Ik heb momenteel dit:

De spanningsregeling werkt perfect.

De stroombeperking misdraagt zich. De originele Elektuur-aanpak --de uitgang van IC7 laten ingrijpen op de basis van T1-- gaf een 50Hz-rimpel van bijna 100mV op de uitgang. C3 verhogen van 56p naar 100n gaf enige verbetering. Ik laat nu de uitgang van IC7 de uitgangsspanning v/d spannings-DAC naar beneden trekken. De rimpel is nu gezakt tot zo'n 30mA. Nog steeds niet zoals het zijn moet...

Goed initiatief, ik ben er zelf ook ooit aan begonnen maar heb het niet afgemaakt omdat ik hem eigenlijk dubbel wilde uitvoeren met een processor, maar het massa-verhaal werd toen erg lastig...

Over de rimpel: De opzet van de elektuur zou mijn voorkeur hebben, twee regelaars achter elkaar is lastiger qua stabiliteit. Je creert hiermee een tweede orde systeem.

Misschien kan je proberen de oorzaak van de oscillatie te vinden. Je kan proberen of de elektruur-configuratie, ook rimpel heeft wanneer de spanningsregeling niet aangekoppeld is.
Daarnaast:
-Heeft de grootte van je uitgangscapaciteit invloed op de rimpelfrequentie?
-Heb je geprobeerd de gain van de tegenkoppeling in de stroomregeling kleiner te maken? Heeft dit invloed op de rimpel frequentie?

btw: Ik geloof dat elektuur heeft ooit een oplossing met pwm gemaakt. Nummer Januari 2002.
Succes!

Op 7 augustus 2008 16:23:37 schreef JoVi:
-Heeft de grootte van je uitgangscapaciteit invloed op de rimpelfrequentie?

Niet op de frequentie, wel op de aplitude v/d rimpel. Maar ik hou de uitgangs-C liefst klein.

-Heb je geprobeerd de gain van de tegenkoppeling in de stroomregeling kleiner te maken? Heeft dit invloed op de rimpel frequentie?

Een weerstand van 680k tussen uitgang en inverterende ingang van IC7 doet de boel pas echt oscilleren...

Op 7 augustus 2008 16:33:45 schreef pros:
Niet op de frequentie, wel op de aplitude v/d rimpel. Maar ik hou de uitgangs-C liefst klein.

Goed uitgangspunt in mijn ogen.

Een weerstand van 680k tussen uitgang en inverterende ingang van IC7 doet de boel pas echt oscilleren...

Ok. Naar mijn idee is het dan geen oscillatie waarin de regelkring voor de stroom betrokken is.

Waarmee voed je dit circuit? Wellicht een stomme vraag, maar is het geen toevallig geen 100Hz rimpel, afkomstig van de gelijkrichter + condensator?

De netfrequentie zal er ongetwijfeld voor iets tussenzitten. Hoe? Dat is me niet duidelijk.

De opamps krijgen +15V en -5V (gestabiliseerd) uit een eigen trafo. De 5V voor het digitaal deel is weliswaar afgetakt van die +15V, maar het verbruik daarvan is miniem. De achtergrondverlichting v/h LCD en een koel-fan worden uit dezelfde trafo gevoed, maar via een afzonderlijke regelaar.

Het power-deel bestaat uit een 300VA-trafo, een dikke gelijkrichterbrug en 3 elco's van 4700µF. Die verdenk ik niet ernstig. De rimpel op de uitgang doet zich ook voor als de stroombegrenzing op 100mA is ingesteld.

[Edit] De amplitude v/d rimpel neemt toe, naarmate de stroombegrenzing meer moet ingrijpen:
U (ingesteld) = 24V, R = 12R, I max = 1A, rimpel = nihil
U (ingesteld) = 24V, R = 12R, I max = 0.1A, rimpel = ±30mV

Ik zet er maar ± bij, want in zijn laagste bereik, en met kortgesloten probe, toont de scoop al een ruissignaal van ±10mV.

[Bericht gewijzigd door pros op donderdag 7 augustus 2008 18:52:08 (22%)]

Zou die stroom DAC misschien liever iets(meer) stroom leveren?
Is het waarschijnlijk ook wat minder gevoelig voor storingen van buitenaf.

De stroom-DAC hoeft helemaal geen stroom te leveren. Enkel een spanning die niet belast wordt; de ingangsimpedantie v/d CA3160 bedraagt immers 1.5TΩ.

Op 7 augustus 2008 20:07:12 schreef pros:
De ingangsimpedantie v/d CA3160 bedraagt immers 1.5TΩ.

De suggestie van Jouke dan ook dat het wellicht verstandig is om de DAC wel een minimale stroom te laten leveren om stabiel te werken. De hoog-impedante ingang pikt misschien 'iets' op.

Je voeding voor de opamps + digitaal vertrouw ik wel, goed ontkoppeld neem ik aan.
Je zou de DACs kunnen vervangen door een weerstandsdeler, om daar uit te sluiten dat daar iets mis gaat.
Wat gebeurt er wanneer je de vermogensvoeding vervangt door een labvoeding? Heb je er dan nog last van?

Overigens is 30 mv over een weerstand van 12R bij 100mA: 3e-2/(12*1e-1) * 1e2 = 2.5%.

2 digitale potentiometers van elk max 30V in serie?
-> ook hogere resolutie

aansturing zal wel wat uitgebreider zijn dan

Op 7 augustus 2008 20:19:34 schreef JoVi:
Wat gebeurt er wanneer je de vermogensvoeding vervangt door een labvoeding? Heb je er dan nog last van?

Dat heb ik meteen getest door een gestabiliseerde spanning van 38V op de +/- pinnen v/d bruggelijkrichter te plaatsen, het maakt geen enkel verschil. Trouwens, dan zou de rimpel toch 100Hz moeten zijn?

Wat de stroom-DAC betreft: dat is een R2R-ladder met 12k7-weerstanden, met op het eind een spanningsdeler om de max. uitgangsspanning (5V) te verlagen tot 1V, en gebufferd met een tantaaltje van 10µF. Daar verwacht ik geen problemen van.
De opamp zelf verdenk ik ook niet. Een 741 gedraagt zich net als een CA3160.

Op zich is die rimpel geen ramp; ik wil een stabiele voeding, geen stabiele spanningsbron. Maar ik zou toch graag de oorzaak te weten komen...

@slenders: de spanningsregeling werk perfect. Die digitale potmeters kunnen dus achterwege blijven. Wodanzijdank!

Wat de stroom-DAC betreft: dat is een R2R-ladder met 12k7-weerstanden, met op het eind een spanningsdeler om de max. uitgangsspanning (5V) te verlagen tot 1V, en gebufferd met een tantaaltje van 10µF.

dan heb ik niks gezegt.

Op 7 augustus 2008 20:43:13 schreef pros:
[...]
Dat heb ik meteen getest door een gestabiliseerde spanning van 38V op de +/- pinnen v/d bruggelijkrichter te plaatsen, het maakt geen enkel verschil. Trouwens, dan zou de rimpel toch 100Hz moeten zijn?

Inderdaad. Het zou kunnen zijn dat je verkeerd heb afgelezen, dat lijkt me nu ook uitgesloten.

Wat de stroom-DAC betreft:...

Met die DAC zit het wel snor.

Op zich is die rimpel geen ramp; ik wil een stabiele voeding, geen stabiele spanningsbron. Maar ik zou toch graag de oorzaak te weten komen...

Inderdaad, maar het is toch leuk als je er 'gratis' een betrouwbare stroombron bij krijgt. Ik vind het 'vreemd' dat het exact 50Hz is. Dit moet dus ergens inkoppelen op het regelcircuit of tijdens het meten ergens binnensluipen. Jammer dat ik geen ca3160 in huis heb, anders had ik het morgen even nagebouwd.

Een simpele 741 gedraagt zich net hetzelfde. De rimpel moet dus IMHO ergens van de netspanning afkomstig zijn. Maar vraag me niet hoe.

Las net een artikel dat er een nieuwe digitale potmeter uitwas, die 1% afwijking heeft: http://www.elektor.nl/nieuws/digitale-trimpotmeter-met-laagste-toleran…

Op 7 augustus 2008 22:02:14 schreef pros:
Een simpele 741 gedraagt zich net hetzelfde.

Ik heb net even zitten kijken, deze is pincompatible. Wanneer je de ca3160 vervangt door een 741, heb je dan nogsteeds deze rimpel?

De rimpel moet dus IMHO ergens van de netspanning afkomstig zijn. Maar vraag me niet hoe.

Inderdaad, een paracitaire koppeling met het lichnet ergens in de stroomregeling. Misschien dat je het met trail-on-error vindt. Heb je P4 niet met een hele lange draad (antenne) aangesloten?

Ik heb geprobeerd de totale gain van het regelcircuit te bereken, maar ik kom er achter dat ik niet volledig begrijp hoe het deelcircuit T2 D2 D3 C4 R23 R10 werkt. C4 geleidt voor DC niet, wat is de basisstroom van T2 als functie van de uitgangsspanning van de opamp IC7 (en van T1)?

Als ik de CA3160 vervang door een 741 of een CA3130 geeft dat niet het minste verschil.

P4 is een instelpotje om de ingangs-offset bij te regelen. Die zit vlakbij de opamp.

De schakeling rond T2 heeft slechts kortstondig een taak te vervullen: de basis van T1 dichtknijpen zodra de netspanning ingeschakeld wordt. Zo wordt vermeden dat er (kortstondig) spanning op de uitgang komt te staan, vóór de AVR alles onder controle heeft. Eens C4 opgeladen is, spert T2 en moeit zich verder niet meer met de schakeling.

@pros:

Ben je nog verder gekomen met het vinden van het probleem m.b.t. de stroombeperking?
Ik zit er namelijk aan te denken om ook deze voeding (of gedeelte hiervan) te gaan bouwen.
Het zou me veel tijd schelen als je dit al gevonden zou hebben.
Mocht het niet zo zijn, dan ga ik hier nog steeds voor hoor

Enige wat me nog steeds niet echt lekker zit is dat de GND aan de + is verbonden en dan dus ook de GND van de extra voeding (elektuur ontwerp).
Ik vraag me af of dit veel problemen gaat geven als ik daar dus ook een PIC of iets dergelijks op draai. Het is dan wel zo dat het spanningsverschil goed is, maar hij draait dus wel "verheven".

Nee, zodra de stroombegrenzing ingrijpt wordt de rimpel op de uitgangsspanning groter. Ik moet er wel bij vermelden, dat ik niet echt veel moeite heb gedaan om dat probleem op te lossen.

Over de plus v/d voeding als gemeenschappelijke spanning: dat kan pas een probleem worden als je µC met een PC of zo moet communiceren - en bij het ISP-programmeren, uiteraard.
Voor het communiceren is een galvanische scheiding meer dan gewenst.
Bij het programmeren is voorzichtigheid dubbel gewenst. Als er toevallig nog een probe van de scoop met de voeding verbonden is, en je prikt de programmeerkabel van je (geaarde) PC op de µC-print, maak je al een mooie kortsluiting...

OEF! Goed dat je het zegt van het ISP Daar had ik nooit aan gedacht!

Ik ga ervoor
Ga het wel eerst proberen met PWM, dat met een kleine elko voor het afvlakken naar een opamp die als spanningsvolger staat geschakeld en dan naar de ingangen. Ben benieuwd hoe dat uitpakt.

Hou CO wel op de hoogte van de vorderingen.

@Pros:

Wat voor DAC's gebruik je?

Schuifregisters (74HC594) + R2R-ladder (met 1% weerstanden).
Kwaliteit is OK, maar het neemt wel veel plaats in beslag.