Elektuurvoeding '82 digitaal regelen.

Alleen berichten met de trefwoorden “digitale voeding” worden getoond. Alle berichten tonen

Om te beginnen moet ik tot mijn schande toegeven dat ik de "beroemste aller voedingen" zelf nooit gebouwd heb. De reden dat ik er een topic over start, is het feit dat ik al een paar (2, dus :-) ) mails heb ontvangen met de vraag of die voeding digitaal kan gestuurd worden. "Nee" was dan mijn antwoord. P1 in het Elektuur-schema fungeert immers als regelbare weerstand - je stelt met de loper geen spanning in.

Maar het idee bleef in m'n hoofd zitten. En misschien heb ik wel te vroeg "nee" geroepen.
Om uit te leggen hoe het dan (misschien) wel kan, heb ik een sterk-vereenvoudigd schema getekend, waarop enkel de belangrijkste onderdelen van de spanningsregeling terug te vinden zijn:

http://prosje.be/CO/Schemas/ElektuurvoedingEenvoudig.png

De werking is heel wat eenvoudiger dan het originele Elektuur-schema doet vermoeden:
De 723 zorgt voor een stabiele, vaste referentiespanning van 7.15V.
De inverterende ingang v/d opamp ligt aan de GND van het regelgedeelte.
De opamp gaat nu de eindtorren open sturen tot de stroom door P1 gelijk is aan de stroom door R1. Dan is namelijk de spanning op het knooppunt R1/P1 gelijk aan de spanning op de inverterende ingang: 0V tov. GND.

Als we nu de 723 een stabiele 5V laten produceren en daarmee een DAC voeden, bekomen we een stabiele instelbare referentiespanning. P1 vervangen we door een vaste weerstand van 70k, waarmee meteen de maximum uitgangsspanning bepaald wordt: 35V bij een referentiespanning van 5V.
Nu kan de DAC al het werk doen, gestuurd door een µC naar keuze.

Als iemand fouten in mijn gedachtengang of adders onder het gras ontdekt, hoor ik het graag.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Misschien wat makkelijk gedacht, maar kun je die potmeter niet gewoon vervangen door een digitale potmeter.

Maak me niet gek, ik ben al gek.

Ja, als je over een digitale potmeter beschikt die met 35V (en liefst iets meer, om wat reserve te hebben) overweg kan. Had je een bepaald type in gedachten?

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Ik zou ook voor een digatale potmeter gaan. Helaas zijn er bijna geen digitale potmeters die hoge spanningen kunnen hebben. Mijn korte zoektocht leverde op:
Maxim: Tot 30 volt
Microchip: Tot 5.5 volt
Intersil: Tot 5 volt

Een DAC is ook een mogelijkheid. Wel meer werk voor de code, maar heeft ook een hogere resolutie.

Denk simpel, doe moeilijk
marcob

Golden Member

@Pros: Je verhaal om de referentie spanning te regelen, zou volgens mij wel eens kunnen werken. Ik loop zelf ook al een hele tijd met de gedachte om de voeding digitaal regelbaar te maken. Zelf gebruik ik het onwerp al een jaar of tien. Dus vond het wel eens tijd voor een verjonging ;-)

Heb een tweede voeding al in onderdelen liggen, dus zal het eens meenemen om de referentie te regelen. Een kijken hoe stabiel de voeding blijft en dergelijke.

People tend to overestimate what can be done in one year and to underestimate what can be done in five or ten years

Ik was ook al aan het overwegen om, voortbouwend op het Elektuur-schema, zoiets te ontwikkelen. Ik denk dat de regeling heel wat rustiger zou zijn dan bij m'n huidige labvoeding.

Voorlopig heb ik dit kladwerk op papier staan voor een hypotetische 50V-voeding:
http://prosje.be/CO/Schemas/50VoltVoeding.png

D'r zit wel een addertje onder 't gras: de GND van het digitaal gedeelte is verbonden met de positieve uitgang. Dat kan problemen geven, als je de voeding via een RS232-lijn wil aansturen.
Een optische scheiding in de RS232-lijn lijkt me dan meer dan wenselijk.

Pros

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)
marcob

Golden Member

Het 'probleem' met de massa had ik al gezien, dat wordt nog een leuke uitdaging. Ik speel ook met de gedachte om de uitlezing ook via een PIC te doen, dan heb je ook het massa probleem.
En dan ook nog de voeding dubbel uitvoeren, dan hebben we een hele leuke uitdaging.

People tend to overestimate what can be done in one year and to underestimate what can be done in five or ten years

Nee, dat is niet bruikbaar. Mijn huidige labvoeding (0 ... 32V) kan ik instellen in stapjes van 1mV. Dat lukt nooit met een servo en een potmeter; tenzij je die op 0.0085 graden nauwkeurig kan instellen.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Je bedoelt zoiets:
http://prosje.be/CO/Schemas/ElekVoedingP1.png

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.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

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..

Printje geëtst hebben? mail me! | Even the invisible must be perfect | Ook een Meetsnoeren ophangrekje

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!

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

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.

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…

Printje geëtst hebben? mail me! | Even the invisible must be perfect | Ook een Meetsnoeren ophangrekje

@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...

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)