Hi,
Ondanks mijn zieke hoofd, snif, druppel, hoest toch wat metingen
Als eerste even een lijstje van aanpassingen die ik heb gedaan na een aantal testen.
Ik heb het stroomverbruik van de schakeling terug gebracht om de Ri van de voeding omlaag te brengen.
Dit omdat ik het "0" punt van de Referentie (MC78L05) appart naar de -klemvan de voeding breng.
Verder heb ik de kant van R8 die aan de emittor van de TIP142 zit los gemaakt van de print en ook deze d.m.v. een draad naar de +klem gebracht.
De uitgangselco die voor de stabiliteit zorgt van de voeding en de Ru bij hogere frequenties bepaald zit ook direct aan de uitgangsklemmen.
De waarde voor deze Elco is tussen de 330 en 470uF en dan wel een elco met een lage ESR zoals vaak gebruikt word in schakelende voedingen.
Hoe hoger de waarde van deze condensator, des te lager is de AC uitgangsweerstand van de voeding.
Een nadeel is dat de energie die aanwezig is in deze condensator gedumpt wordt in de belasting als er iets mis gaat,
hoe hoger de waarde van deze condensator des te eerder gaan er spullen stuk die je aansluit.
Mijn max die ik aanhoud bij voedingen is 470uF.
Wat houd dit nu b.v. in, je stelt de voeding in op zeg 10V met een max stroom van 10mA.
Nu sluit je een LED aan op die voeding, die LED verhuisd nu direct naar de eeuwige jachtvelden.
Dit omdat de lading die in de elco zit in een keer in de LED gedumpt wordt.
Hieraan kan de stroomregeling in welke voeding dan ook niets aan doen.
Bij het testen van LED's altijd je voeding net boven de LED drempelwaarde instellen, dan blijft het bijna altijd heel.
Ik zelf doe het ALTIJD via een serie weerstand omdat ik mij bewust ben van het probleem.
De veranderde componenten waarden:
Weerstanden
R5 was 30K is nu 4K99
R6 was 30K is nu 4K99
R7 was 180K is nu 30K
R8 was 180K is nu 30K
R12 was 10K is nu 22K
R13 was 100k is nu 220K
R14 was 10K is nu 22K
R17 was 220 is nu 470
R18 was 1K2 is nu 4K7
R19 was 1K2 is nu 4K7
Condensatoren
C8 was 10pF is nu 56pF
C12 was 22pF is nu 68pF
C9 was 100uF is nu 470uF
Extra componenten
In serie met D2 (1n4007) een 22 Ohm weerstand.
In serie met de basis van de TIP142 150 Ohm weerstand.
Mijn gebuikte transfomator heeft de volgende specificaties.
24V AC, 2A
Netspanning bij het testen = 226V AC
Onbelaste spanning van de trafo = 26,2V
Onbelaste spanning over C1 = 34,1V
Onbelaste spanning over U1 en U2 = 32,9V
Onbelaste spanning ingang U1 = 32,9V
-----------------------------------------------------------
Wat mij opvalt is dat bij gebruik van een 24V trafo met voldoende vermogen
een aantal componenten over hun maximale voeding spanning heen gaan.
Dit is vooral het geval bij U1, de 5V Regelaar.
De 5V versies van verschillende fabrikanten hebben allen max 30V ingansspanning.
Op mijn printje zit ik aan de 33V, dat is 10% hoger met een 226V netspanning!!!
De CA3140 mogen maximaal 36V hebben en deze zitten met mijn 226V netspanning ongeveer 3V onder hun maximum.
Als nu iemand deze voeding gebruikt met een trafo die iets minder van vermogen is maar wel nominaal 24V
bij 230V netspanning dan komt de voedingspanning voor de CA3140 ook boven het maximale voor deze componenten uit.
Een kleinere trafo heeft een slechtere regeling (hogere inwendige weerstand) dus geeft een hogere spanning af bij kleine of geen belasting.
Hierdoor is de kans op defecte onderdelen groot.
--------------------------------------------------------------
Rede aanpassing verschillende componenten
Bromonderdrukking
Als eerste de extra 22 Ohm weerstand (0,5Watt) in serie met D2.
Deze zorgt voor extra rimpelonderdrukking voor de IC's.
Spannings opamp optimalisatie.
De aanpassing van R5, R6, R7,en R8 is omdet deze waarden aan de hoge kant waren
en de schakeling vrij gevoelig was en wat moeilijker te compenseren voor goede werking.
De spannings regeling Met U2 lijkt is een verschilversterker met een niet zo goede commonmode onderdrukking.
Dit komt omdat de ingangen geen gelijke impedantie zien.
Deze is namelijk afhankelijk van de stand van de spanningspotmeter R3.
Door mijn aanpassing van de weerstandwaarden is dit zelfs nog slechter geworden,
maar door andere optimalisatie is het uiteindelijke resultaat toch goed.
De ruis is door de lagere weerstand waarden ook omlaag gegaan.
C8 is nu 56pF en met de aangepaste waarde voor R8 geeft het nu een nette pulsweergave bij dynamische belasting.
Stroomverbruik Groene LED.
De serie weerstand voor de groene LED wat 2K4 totaal dit bij 34V voedingspanning
geeft een stroom daar de groene led van ruim 13mA, dit is wel erg veel!!
Moderne leds kunnen met een paar mA toe voor voldoende licht.
Ik heb hier voor 2x4K7 gekozen zodat er ongeveer 3,4mA loopt door deze LED.
Schakeling rond Q2 en Q3.
Deze schakeling voor het netjes laten inschakelen van de voeding
heb ik ook wat minder stroom laten verbruiken door de waarden van de weerstanden ongeveer te verdubbelen.
Schakeling rond de rode LED.
Hiervan heb ik R17 vergroot tot 470 Ohm.
De stroombegrensing opamp.
Hier is alleen de condensator C12 in waarde vergroot naar 68pF.
--------------------------------------------------------------
De bedrading
Er is aandig wat winst te behalen met het aanpassen van de bedrading.
Mijn advies is om net zoals ik het doe, om een klein stukje print te monteren
achter op de aansluitklemmen en hier de bedradin op aan te brengen, zie onderstaande foto.
Ik zou de uitgangbedrading direct in de print solderen.
De BNC connector is gemonteerd voor de metingen.
Let vooral op de stand van de bedrading, de draden uit de print komen in het gaatje van de + en - aansluitingen.
Mijn meetkabel en de dunne Zwarte en Lila sensdraden staan haaks op elkaar.
Normaal ziet het er bij mij veel netter uit, maar dit is natuurlijk een meetopstelling waar ik aardig wat aan heb gesoldeerd
Onderzijde voor aanpassing van de -sense aansluiting.
bij het zwarte filtstift streepje de baan onderbreken en het draadje
aan C7 pin solderen (0 zijde), de zwarte draad komt aan de - klem.
De sensdraden mogen NIET parallel aan andere draden lopen!
Goede bedradingstechniek is essentieel voor storingsarme voedingen!
De bovenzijde van de print met hierop de aangebrachte aanpassingen.
De 22 Ohm in serie met de 1N4007, daarachter de extra basisweersteand van 150 Ohm
en R8 die aan de Emittorzijde is opgelicht en met een Lila draad is verbonden die naar de +aansluiting gaat.
--------------------------------------------------------------
Metingen
Deze Generator, de HP8002 levert de pulsen aan de modulatie ingang van de "Active Load"
Hij staat ingesteld op 500Hz frequentie met een pulsbreedte van 200uSec.
De Rise & Fall time zijn beide ingesteld op 5uSec.
De uitgansweerstand van de hier geteste CO-PSU is ongeveer 1 m-Ohm voor DC.
De ruis/brom bij 80Khz bandbreedte is kleiner dan 180uV.
Dit is klein beetje afhankelijk van de uitgangsstroom en de spanning.
Over een groot bereik blijft het beneden de 100uV, uitstekend dus!
Dit is een foto van het dynamisch gedrag van de voeding bij 15V uitganspanning en een gepulste stroom
van ongeveer 400mA naar 1,5A met de hierboven aangegeven freq. en pulsbreedte.
De aansluitkabels naar de Dynamic Load zijn getwist en 70cm lang.
Ook op deze foto is te zien dat het middenstuk tussen de pulsen mooi op de "0" lijn ligt, lage uitgangsweerstand dus...
Dit is de voeding belast met 1,5A en de maximale uitgansspanning zonder dat de rimpel die op C1 staat (3VTT) op de uitgang verschijnt.
Op de uitgang staat dan 21,4V en de drop out spanning van de voeding is bijna 6V!
De onderzijde van de rimpel is net beneden de 27V.
De rede van deze hoge dropoutspanning is de opbouw van de schakeling
deze is niet door mij simpel aan te passen zonder het hele ontwerp om te gooien.
Stroombegrensing
Deze is stabiel en afhankelijk van wat voor soort belasting blijft de stoorafstand beneden de 500uV bij 80Khz bandbreedte.
Voor een groot deel van het bereik zit het onder de 50uV.
Dit is wat lastig te meten, want de minste belastingsvariatie zie je direct terug als stoorspanning die ik dan aan het meten ben.
Zeg maar het rommelen aan de banaan stekkers b.v. of het opzij leggen
van de aansluitkabels.
Dit is niet alleen zo bij deze voeding maar bij allemaal, zeg dit aleen even ter info
Nu ben ik even leeg getyped en als het nodig is later wat aanvullingen.
Gegroet,
Blackdog