[CO Labvoeding] Opbouwvragen en correcties

flash2b

Golden Member

blackdog
Nburgmeijer gebruikt de TIP142 slechts als stuurtor voor zijn 2x 2N3055.

Nburgmeijer
Wat mij opvalt is dat als de CO PCB 90 graden was gedraaid, er een mooiere verbinding tussen achter en voorkant had kunnen worden gemaakt.

Verder is er wel lekker veel ruimte in de kast. De koelplaat met de witte achtergrond is wat raar op de oude versterker kast gemonteerd.

Ik vind je AVR meter goed gelukt!

idd de tip is een stuurtor(deze dissipeerd maximaal 2W). Ik ben gelukkig nog niet zo'n beginneling dat ik niks weet van dissipatie en het lezen van datasheets :)

lage spanningen en hoge stromen zijn de 2x2n3055 op koelblokken nog steeds krap. Ik ga deze later nog eens geforceerd koelen. Hoe zouden jullie dit doen? Ik dacht gewoon 80mm fans op de koelplaten, zodat ze door de vinnen blazen(of zuigen, geen idee wat beter werkt)

Het is een kast van een oude dvd speler :) En ja die koelplaat met witte achtergrond(is karton om hem van de behuizing te isoleren) zit wat scheef t.o.v. de andere koelplaat. Dit bekijk ik later nog eens.

Er komt dus nog een tweede voeding naast. Ruimte zat idd :)

90 graden draaien dan krijg je weer dat de draadjes van de potmeters overal langsmoeten.

@blackdog: Ik ga zeker nog je verbeteringen doorvoeren. Maar voor nu heb ik gewoon 'nu' een labvoeding nodig,daar mijn oude onlangs is overleden. Ik kan mooi met die verbeteringen beginnen op de 2de CO-labvoeding print die er naast komt. Kan ik ze gelijk vergelijken :)

Sowieso ga ik nog de bedrading wat opknappen(weg met de printplaatlemmen, heb al gemerkt dat dit zo nu en dan echt slecht contact met zich meebrengt)

blackdog

Golden Member

Hi Nburgmeijer,

Waarom heb je niet gekozen voor een tweede TIP142?
Ieder een eigen emittorweerstand en basisweerstand.
Verder is de 2n3055 tragen dan een TIP142, dit geeft meer fase verschuiving en meer kans op instabiliteit...

De TIP142 heeft een iets groter vermogen en wat belangreiker is,
de termische weerstand van de chip naar het huis toe is een stuk lager bij de TIP142.

Het beste is om de warmte zo snel mogelijk bij het koelelement vandaan te halen.
Zit het koelelement in de behuizing, zuig dan de warmte zo snel mogelijk naar buiten.
Als de ventilator in de kast komt, hou er dan rekening mee dat er ook voldoende lucht de kast in kan.

Ik gebruik voor één van mijn voedingen een koeler voor een processor.
Deze komt aan de achterzijde van het kastje met daar direct achter de ventialtor.
http://www.bramcam.nl/Diversen/Koeling-01.jpg

Dit is de ventilator met zijn koeltunneltje om het rendement te verhogen.
http://www.bramcam.nl/Diversen/Koeling-02.jpg

En dit is het geheel gecombineerd.
http://www.bramcam.nl/Diversen/Koeling-03.jpg

De zelfde techniek heb ik ook toegepast bij mijn "Active Load"
De ventilator zit op een stuk print over de volle lengte van het koelelement.
Aan de linker en rechterzijde van het koelelement kan alleen de lucht naar binnen komen en midden acht blaast de ventilator de lucht er uit.
http://www.bramcam.nl/Diversen/Koeling-04.jpg

Maar er zijn natuurlijk vele oplossingen mogelijk, maar zorg er voor dat de warmte niet eerst door de kast heen moet.
Zorg voor goede aanvoer van de koele lucht.
Hier ben ik bezig met de zijkanten van het kastje waar roosters op gemonteerd worden voor het aanzuigen van de koele lucht.
http://www.bramcam.nl/Diversen/Koeling-05.jpg

Ik hoop dat je er wat aan heb :-)

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Hey Blackdog,

Een paar punten:

1 - Jij hebt teveel printplaat.... ;)
2 - Ik had nog een aantal 3055's liggen
3 - Ook die TO-3 koelprofielen had ik nog liggen(komen uit oude schoolvoedingen)
4 - Het is voor mij echt een budgetproject. Oude behuizing van een DVD speler, hergebruikte bloktrafo's, hergebruikte koelprofielen etc etc

gr,

Nick

blackdog

Golden Member

Hi Nick,

Te veel printplaat, hoe bedoel je, ik zie de bodem van mijn voorraad...
Dit hoop ik op de beurs weer aan te vullen, dan kan ik weer verder "Low Cost" kastjes, testopstellingen bouwen, ik kan het iedereen aanbevelen.

De "Active Load" is b.v. ook bijna geheel gebouwd met spul dat ik hier had liggen.

Maar heb ik nu goed begrepen dat je er nog zo'n voeding in die kast gaat bouwen?

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Dat klopt. Er komt nog een tweede voeding naast. Ik heb nog ruimte voor twee to-3 koelprofielen op de achterkant.
De linkerkant van de behuizing zit nu de bloktrafo voor voeding 1, met print. In het midden zit de bloktrafo voor de digitale uitlezing van volt/amp.
Aan de rechterkant van de behuizing komt dan nog een zelfde bloktrafo met CO print.
Op het printje voor de digitale uitlezing heb ik al rekening gehouden voor de tweede voeding(ik lees 2 voedingen uit met 1 atmega328p).

Nu voel ik weer iets aankomen, waarbij dit dus geen goed idee is ? :)

edit: leuk opgelost zo met zo'n CPU koeler. Is weer wat anders dan dat standaard zwart geanodiseerde alu.

edit: LET OP! Ik ga dan dus wel de 2 linker 2n3055's aan de linker voeding hangen en de 2 rechter 2n3055's aan de rechter voeding. (ik wilde nou eenmaal rechts beginnen met de koelprofielen ivm ruimte voor de voedingsconnector.

[Bericht gewijzigd door Nburgmeijer op 17 maart 2013 19:55:12 (15%)]

blackdog

Golden Member

Hi Nick,

Uhm hoe bedoel je, geen goed idee...

Ik vind het een heel goed idee, je kan met wat je geleerd hebt en voorgestelde veranderingen op je tweede voeding gaan toepassen.

Gewoon low cost verder blijven werken, maar dan misschien met betere bedradings techniek?

Gegroet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Uiteraard, zoals ik ook al eerder zei. Jouw verbeteringen op voeding 2, bedrading aanpassen etc. Hierna kan ik dan ook voeding 1 aanpassen.
Dan nog een manier vinden om goed de temp van de koelprofielen te meten en deze geforceerd te koelen.

In ieder geval is dit hele gebeuren al ontzettend leerzaam! Bedankt daarvoor :)

edit: hoeveel A is die voeding van jou met die CPU-koeler? Ik vind namelijk die emitter weerstanden er een beetje iel uitzien. (ik heb dan misschien ook wel een beetje overgedimensioneerd met 0.22 5W weerstanden)

edit2: ah powerfets.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op 20 maart 2013 20:01:56 (26%)]

blackdog

Golden Member

Hi Nick,

Die Dale weerstanden zijn 0,05 Ohm.
Ze zitten er in om de kleine verschillen die er nog zijn tussen de twee geselecteerde Powerfets te vereffenen.

De foto is een testopstelling er komt nog een stukje print *grin* waar ik de onderdelen op monteer.

De max stroom zal 5 Ampere continu en 7 Ampere piek zijn.
Er komt in deze voeding geen voorregelaar maar trafo aftakkingen.
Ik heb voor deze voeding een van een ringkertrafo de wikkelingen aangepast en er wat windingen bijgelegt voor de meters.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Was het forum aan het doorspitten over de co labvoeding, hierbij kwam ik deze opmerking tegen van blackdog...

Waarom heb je niet gekozen voor een tweede TIP142?
Ieder een eigen emittorweerstand en basisweerstand.

Kan de 3140 twee parallel geplaatste TIP142's (met ieder basisweerstand 150E) aansturen?

Ben ook van plan de voeding in een 3A variant op te bouwen en was zodoende aan het snuffelen naar oplossingen hiervoor; wat wordt er zoal toegepast als stuurtransistor; wat is een goede keuze als eindtor; meerdere 3055's als eindtorren of meerdere tip 142's parallel.

Als de 3140 meerdere TIP142's parallel kan aansturen; wat is dan het maximum?

blackdog

Golden Member

Hi Athur,

Je kan gemiddeld ongeveer 1mA basisstroom verwachten voor 2A stroom door de TIP142.
Vaak is het gunstiger, maar hou dit maar aan voor de zekerheid.
En de 3140 kan ongeveer 10mA lineair leveren.
Dus 10x de TIP142, is dat voldoende voor je?
Hoe er rekening mee dat iedere transistor een vereffenings weerstand krijgt.
Denk aan 0,1 Ohm per emittor.

Verder ben ik een voorstander van de TIP142 t.o.v. een variant met een 2N3055.
De TIP142 heeft een grotere bandbreedte dan een 2N3055 transistor combinatie.
En dat geeft minder stabiliteits problemen.

Dus nogmaals iedere 2 a 2,5 Ampere één TIP142, één basis weerstand en één emittor weerstand van 0,1 Ohm.

Verder is het goed om na te denken aan de energie die gedissipeerd moet worden.
Hou hier max: 50Watt aan, ik ga meestal tot ongeveer 40Watt per transistor.

Goede koeling is een must!!!
Let ook op de dissipatie van je trafo en brugcel, boven de 5-Ampere gaat het snel met de energie verliezen.
De kast waar je het in gaat bouwen wordt snel een oven...

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Bedankt voor de snelle reactie.

Hier kan ik zeker wat mee! TOP!

Blijkbaar was ik in het verkeerde topic aan het posten.
Ik heb het CO-voeding schema nagemaakt in eagle.
Heb een vraag rond het omkaderde gedeelte hier. Blijkbaar betreft dit een inschakelvertraging (had ik nooit kunnen denken). Hoe werkt deze precies?

Alsook heb ik nog een vraag:
Ik zou een microcontroller gaan gebruiken om spanning & stroom te meten.
Nu dacht ik - om een kleinere heatsink te kunnen gebruiken - dat vanaf de uitgangsspanning boven een bepaalde waarde komt (bv 12VDC), ik een relais laat schakelen die een secundaire winding van de transfo bijschakeld. Dus uitgang < 12VDC -> 12VAC als voeding. Uitgang > 12VDC -> 24VAC als voeding.
Zou dit probleemloos kunnen werken met deze print, zonder aanpassingen?
http://i57.tinypic.com/2w5t5qr.jpg

't schaap is de preut af, meestal vooralleer het spel hespe is! (of in het AN: Meestal zal het eerst mislukken voor alleer het lukt..)
flash2b

Golden Member

Ik heb dat circuit voor mijn Actieve Load ook eens getest, dat is hier te vinden: http://www.circuitsonline.net/forum/view/message/1349832#1349832

T2 blijft in geleiding (en houdt uitgangspanning daarmee laag) tot T1 wordt opengestuurd. De geleiding van T1 wordt bepaald door de deler R9/R10 van de ingangsspanning VDD. Dus zolang VDD nog niet hoog genoeg is wordt de uitgangsspanning laag gehouden via de strobe van IC2.
Ik heb in mijn voeding daarom R9 verkeind omdat anders de stroombegrenzing te ver opliep bij uitschakelen.

Ik heb er mijn eigen print van getekend en deel die dan ook graag.
Enkele veranderingen:
- enkelzijdig!! (gemakkelijker te etsen). Slechts 2 kleine draadbrugjes.
- Componenten logischer geplaatst voor (langwerpige) inbouw. Trafo & TIP142 achteraan, uitgang + potentiometers + stroomled vooraan.
- klein (100 x 57mm)

http://i57.tinypic.com/atwy2w.png

http://speedy.sh/RJByH/voeding-CO.zip

- De print zo krijgen met slechts 2 draadbrugjes heeft uren geduurd. Mijn eeuwige respect voor diegene die het weet te kunnen zonder!

't schaap is de preut af, meestal vooralleer het spel hespe is! (of in het AN: Meestal zal het eerst mislukken voor alleer het lukt..)
blackdog

Golden Member

Hi Scheef_schaap,

Waarom ben je nu de basisweerstand van 150 Ohm de TIP142 vergeten?

Gegroet,
Blackodg

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Omdat ik ergens in jouw post las dat enkel de basisweerstand erbij plaatsen de stabiliteit eerder deed dalen.. Indien niet plaats ik deze er zeker in.. :)

[Bericht gewijzigd door Henry S. op 31 augustus 2014 16:11:17 (41%)]

't schaap is de preut af, meestal vooralleer het spel hespe is! (of in het AN: Meestal zal het eerst mislukken voor alleer het lukt..)
blackdog

Golden Member

Hi, Scheef_schaap

Que..
Omdat ik ergens in jouw post las dat enkel de basisweerstand erbij plaatsen de stabiliteit eerder deed dalen..

Dat wil ik dan graag zien als ik dit getypt heb :-)

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Hieruit kon ik dit afleiden:

Op 7 maart 2013 11:07:14 schreef blackdog:
Hi MAH,

De instabiliteit heeft met U2 te maken, dus de phase en loopgain ed.
Ik ga kijken wat ik hier aan kan doen om dit stabiel te krijgen.
Het werd al een stuk stabieler door het weglaten van C8, maar dat vind ik een beetje vreemd...
Ook het opnemen van een 150 Ohm weerstand aan de basis van de TIP142 maakte het slechter!!!
Het vergroten van de uitgangscondensator werd het beter.
Maar goet, ik moet hier nog verder aan meten, kijken wat de bandbreedte van de regellus is
en daarna de onderdelen aanpassen waar nodig voor een stabiele
regellus.

Daarna ga ik me met de stroombegrensing bezig houden.
Trouwens mooi gemaakte printjes.

Ik heb ook al uitgezocht hoe met twee draadjes de uitgangsweerstand aan de klemmen erg laag kan krijgen.
Wat ik gisteren al zij, R8 niet aan de Collector van de TIP142 solderen maar met een draadje naar je + klem.
De massa van de onderdelen rond de 5V stabilisator loopt met een aparte
printbaan naar de "0" van de voeding.
Als deze onderbroken wordt en dan met een draad naar de - klem word gebracht krijg je zeker op de klemmen
een uitgansweerstand ver beneden de 0,001 Ohm als je netjes bedraad, ook bij dynamische belastingen wordt het dan beter.

Maargoed, bedankt voor de tip en later vandaag weer meten aan dit project, nu roept het werk :-)

Gegroet,
Blackdog

Wat ik me ook afvraag is als ik die basisweerstand erin opneem, zal dan de maximale uitgangsspanning onder hoge stroom niet zakken? Stel dat er 10mA basisstroom loopt, dan is dat een spanningsval van 1,5V over die 150R weerstand..

Mvg,

Scheef_schaap

[Bericht gewijzigd door Henry S. op 31 augustus 2014 16:11:26 (9%)]

't schaap is de preut af, meestal vooralleer het spel hespe is! (of in het AN: Meestal zal het eerst mislukken voor alleer het lukt..)
blackdog

Golden Member

Hi Scheef_schaap,

Dat was een opmerking bij de eerste testen om te zien hoe goed de voeding was.
Ik heb hierna nog meer geschreven over deze voding en een aangepast schema hier op CO laten zien.

Hierin staan aangepaste waarden om deze voeding goed stabiel te maken.
Ondermeer de 150 Ohm basis weerstand en de weerstanden rond de spanningsopamp zijn aangepast.
Er zijn aardig wat componenten waarden aangepast.

Ook geef ik aan wat de gevoelige punten zijn, wat bedrading betreft.
Kijk in mijn versie van het schema hoe de bedrading rond de uitgang van de voeding is getekend.
Dit is niet voor niets zo gedaan, en al die veranderingen zijn gemeten om uiteindelijk een voeding
te krijgen die bijna altijd stabiel is, ook bij welke ingestelde stroombegrensing je gebruikt.
Dit was een gevoelig punt van het orginele ontwerp.

Wat betreft de extra drempel door de 150 Ohm basiweerstand, hoe kom jij aan 10mA basisstroom...
Van alle TIP142 transistoren die ik heb getest kwam ik rond de 1mA uit bij 2 Ampere.
Als de transistor een beetje warm werd, zat ik daar ruim onder.

Mijn versie van het schema.
http://www.bramcam.nl/Diversen/CO-PSU-Blackdog-Versie-01-200.jpg

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Bedankt voor de research en het aangepaste schema. Mijn print is bij deze aangepast!
Die 10mA was een gokje, had niet opgezocht wat de hFe van de TIPW142 is. 1mA is acceptabel :)
De 5V referentie voeding heb ik zo gelaten, daar de 78L05 35V input mag hebben. Beetje krap bij 24VAC voeding, maar hij zal niet sneuvelen.
En die 4K99 weerstanden, die zijn niet zo standaard .. Zijn er niet wat meer standaard waarden beschikbaar? 4K7 bv?

[Bericht gewijzigd door Scheef_schaap op 30 augustus 2014 13:51:35 (12%)]

't schaap is de preut af, meestal vooralleer het spel hespe is! (of in het AN: Meestal zal het eerst mislukken voor alleer het lukt..)

Die 78l05 is echt foute keus bij 24VAC trafo. Neem dan een gewone 7805 of een LM309H.
Met het voorgaande schema zijn ook nog wat zaken mis, vandaar mijn gewijzigde versie daarvoor.
Voor 4k99 en 30k kun je eventueel 4k7 en 27k gebruiken. Ik zou wel metaalfilmweerstanden kiezen.