[CO Labvoeding] Modificaties

Ik weet niet precies welke DAC het beste is voor deze toepassing, maar hij leek me eenvoudig aan te sturen via een PIC, en had al meteen 2 uitgangen. Welke zou ik kunnen gebruiken?
Als concept had ik dit bedacht.
https://dl.dropbox.com/u/2442535/dit%20staat%20op%20internet/concept%20labvoeding%20tumb.png

De opamp dient ervoor om van de spanningen 0-5V te maken, en ook gelijk als buffer

De spanning kan je wel via een dac regelen, maar voor de stroom regeling wordt een feedback loop gebruikt en als een dac ergens een hekel aan heeft is dat stroom. Dandaar dus dat enkel de spanning digitaal te regelen is.

Every machine is a smoke machine if you operate it wrong enough

Hij zit toch gewoon via een weerstandsdeling aan de positieve ingang van de opamp?
Of bedoel je die van de spanning? daar zit wel een feedback op.
Maar dan kan ik er toch gewoon een buffer opamp tussen zetten?

[Bericht gewijzigd door hardbass op 30 augustus 2012 13:31:31 (44%)]

Henry S.

Moderator

Op 30 augustus 2012 13:25:53 schreef hardbass:
Hij zit toch gewoon via een weerstandsdeling aan de positieve ingang van de opamp?

Je hebt te maken met een comparator die op twee punten meet en bij spanningsverschil omschakelt, kijk maar eens aan welke massa's de ingangen hangen.

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.

Ahh, Maar is er dan geen enkele manier om dit digitaal te krijgen?
Misschien een digitale potmeter?

Henry S.

Moderator

Even goed lezen?

Op 29 augustus 2012 23:03:37 schreef Henry S.:
De spanning is eenvoudig met een DAC (0-5V) te regelen, voor de stroomregeling moet de uitgangsspanning van je DAC sterk verlagen.

Begin eens met het begrijpen van de werking van een comparator.

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.

Jah,

Ik snap het al, gaat inderdaad niet werken voor mijn toepassing.
Ik ontwerp wel wat simpels met een LM117.

Ik zou graag de voedings-pcb willen voeden met een (18v/ 6.67a) ringkerntje en de eindtorren (4x 2n3055) willen voeden vanuit een separate dikke blok trafo (21v/50a). Hoe kan ik dit het beste aansluiten?

Collectoren van de geisoleerde powertorren via condensatoren en gelijkrichter naar de bloktrafo?

Moet de emittor van de powertorren dan ook weer terug naar de voedings-pcb? en komt het dan goed met de voedingsprint? Het kan zomaar zijn dat er 12 ampere gaat lopen aan de aansluitbussen.
De uitgangsspanning zal beperkt worden tot 15volt.

Henry S.

Moderator

Op 9 november 2012 12:21:39 schreef edjo:
Ik zou graag de voedings-pcb willen voeden met een (18v/ 6.67a) ringkerntje en de eindtorren (4x 2n3055) willen voeden vanuit een separate dikke blok trafo (21v/50a). Hoe kan ik dit het beste aansluiten?

Waarom zou je de regelelektronica aansluiten op een 120VA trafo?
Je hebt daarvoor hoogstens 100mA nodig, en die heeft de 1050VA trafo meer dan over. De scheiding is D2 (verwijderen) maar nut heeft het dus niet.

Collectoren van de geisoleerde powertorren via condensatoren en gelijkrichter naar de bloktrafo?

De collectors moeten zo direkt mogelijk met de bufferelco en gelijkrichter. Daarbij kan je de twee onderdelen op de print wel vergeten (die zijn te licht). De print moet dan nog voeding hebben, doe dat met een draad tussen bufferelco en de orginele emitteraansluiting (of legt een brugje op de plaats van de gelijkrichter en gebruik de klemmenstroom).

Moet de emittor van de powertorren dan ook weer terug naar de voedings-pcb?

Geef elke emitter een weerstand van 0.33Ω/5W.
Verder heb je bij gebruik van 2N3055's extra aansturing nodig dmv een BD139 aan de basis. De emitter daarvan aan de basis, de collector aan de andere collectors. Zet nog een 1k weerstand tussen de basis en emitter van een 2N3055 en 33k tussen basis van de BD139 en emitter van een 2N3055. Kijk uit met lange draden, de boel kan daardoor gaan oscilleren. In dat geval moet je experimenteren met een condensatortje tussen basis en collector van de BD139.

en komt het dan goed met de voedingsprint? Het kan zomaar zijn dat er 12 ampere gaat lopen aan de aansluitbussen.

Daarom gebruik je de print niet voor hoge stromen.
De shuntweerstand wordt bijv 2* 0.1Ω/5W parallel, en die hou je direkt tussen bufferelco en uitgang. Vanaf de shunt trek je twee draden naar de printaansluitingen van R10.

C9, C10, en D4 plaats je dicht bij de uitgang. R8 wordt zo dicht mogelijk bij de emitterweerstanden (aan de uitgangskant) aangesloten.

De uitgangsspanning zal beperkt worden tot 15volt.

Pas naast het stroombereik ook het spanningsbereik aan om goede regeling te krijgen, zie de startpost.

Het bovengenoemde is al eens uitgewerkt tot 10A.

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.

Op 9 november 2012 15:32:29 schreef Henry S.:
Waarom zou je de regelelektronica aansluiten op een 120VA trafo?
Je hebt daarvoor hoogstens 100mA nodig, en die heeft de 1050VA trafo meer dan over. De scheiding is D2 (verwijderen) maar nut heeft het dus niet.

nee ik zat met een kronkel in de kop, als de grote trafo inzakt (wat hij eigenlijk toch niet kan, gezien het vermogen..) wilde ik de regeling een strakke spanning en stroom geven, ivm tip142 als sturing voor de 2n3055 had ik die ringkern in gedachten.
Ik sluit nu gewoon de print ook aan op die grote trafo, duidelijk.

De collectors moeten zo direkt mogelijk met de bufferelco en gelijkrichter. Daarbij kan je de twee onderdelen op de print wel vergeten (die zijn te licht). De print moet dan nog voeding hebben, doe dat met een draad tussen bufferelco en de orginele emitteraansluiting (of legt een brugje op de plaats van de gelijkrichter en gebruik de klemmenstroom).

Ik heb een mega gelijkrichter bij die trafo gekregen, dat zit wel goed. Ook de bufferelko's zijn geregeld.

Geef elke emitter een weerstand van 0.33Ω/5W.
Verder heb je bij gebruik van 2N3055's extra aansturing nodig dmv een BD139 aan de basis. De emitter daarvan aan de basis, de collector aan de andere collectors. Zet nog een 1k weerstand tussen de basis en emitter van een 2N3055 en 33k tussen basis van de BD139 en emitter van een 2N3055. Kijk uit met lange draden, de boel kan daardoor gaan oscilleren. In dat geval moet je experimenteren met een condensatortje tussen basis en collector van de BD139.

kan ik de tip142 gebruiken als aansturing voor de 4 power torren?
dus de emitter van de powertorren hoeven niet retour naar het printje?

Daarom gebruik je de print niet voor hoge stromen.
De shuntweerstand wordt bijv 2* 0.1Ω/5W parallel, en die hou je direkt tussen bufferelco en uitgang. Vanaf de shunt trek je twee draden naar de printaansluitingen van R10.

C9, C10, en D4 plaats je dicht bij de uitgang. R8 wordt zo dicht mogelijk bij de emitterweerstanden (aan de uitgangskant) aangesloten.

duidelijk

Pas naast het stroombereik ook het spanningsbereik aan om goede regeling te krijgen, zie de startpost.

okido!

[Bericht gewijzigd door Henry S. op 9 november 2012 17:19:42 (0%)]

Henry S.

Moderator

Graag volgende keer zelf de quotes inpassen.

Op 9 november 2012 16:28:32 schreef edjo:
kan ik de tip142 gebruiken als aansturing voor de 4 power torren?

Liever niet, dit vanwege de grote versterkingsfactor van de TIP, maar proberen staat vrij.

dus de emitter van de powertorren hoeven niet retour naar het printje?

Niet direkt maar wel via de emitterweerstanden:

Op 9 november 2012 15:32:29 schreef Henry S.:
R8 wordt zo dicht mogelijk bij de emitterweerstanden (aan de uitgangskant) aangesloten.

R8 zit op de uitgang van de print.

Edit: D3 vergeten, zet deze tussen de gemeenschappelijke collectors en het gemeenschappelijke punt van de emitterweerstanden. Deze mag zo zwaar mogelijk.

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.

Zo nog even voor de goede orde, had ik nog een paar kleine vragen.

Ik ga mijn CO voedingen uitbreiden naar 2x 3A.

- Heb ik gelijk dat er maximaal zo'n 100Watt gedissipeerd moet worden? (bij lage uitgangsspanning en 3A)
- Kan ik wegkomen met 2x 2n3055 parallel?(1 wordt hem sowieso niet, want dan moet ik de temperatuur ruim beneden de 50graden houden om 100W te kunnen dissiperen)
- Kan ik niet beter bijvoorbeeld een bd241 als stuurtor gebruiken en dan vervolgens een 2n3055 in darlington met de bd241 schakelen en dan nog 1 2n3055 parallel? De stuurtor hoeft volgens mij namelijk bijna niks te dissiperen(zo'n 2 Watt maximaal), beetje zonde om daar dan een tip142 neer te zetten.

zo dus:

https://lh6.googleusercontent.com/-2S6SZH5I0Oo/USdd0kkKbdI/AAAAAAAAAu0/hfbtSYANf_o/s251/CO_transistors.jpg

Die diode wordt een zwaardere uiteraard. Ook de emmiter weerstanden heb ik hier zwaarder liggen.

Edit: Nog een vraag:

Ik heb dus straks 2 voedingen. Elk heeft een aparte 24Vac bloktrafo. Nu wil ik met een AVR (attiny bijv.) de spanning en stroommetingen (en temp)van de voedingen uitlezen (zoals flash2b's schema). Kan ik de GND's van beide voedingen aan elkaar knopen en het geheel met 1 AVR uitlezen(2xamp2xvolt)? Of kan ik beter 2 avr's nemen en dan per AVR een galvanisch gescheiden voeding?

Ik heb dat probleem opgelost door mijn meet circuit 2x uit te voeren, dus helemaal gescheiden met 2x PIC16F819.

Als je de meet GNDs aan elkaar hangt en met 1x AVR gaat meten, want nl. erg mooi is, dan kan je de voedingen niet meer in serie zetten. Nou zou je dat met een schakelaar kunnen oplossen, maar dat vond ik dus niet zo mooi.

Zie hieronder ook dat ik alles 2x heb opgebouwd, maar ik heb wel één 2x9V trafo gebruikt !!

http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc03927_cleaned.jpg

Ik heb trouwens sinds dat laatste schema ook temperatuur meting toegevoegd, dus hierbij het updated schema:
http://www.uploadarchief.net/files/download/vatm%20v0.4.png

Ik wil de voedingen ook niet in serie zetten. Dus dat scheelt dan weer.
Dus ik kan van beide voedingen GND aan elkaar knopen en met 1 avr uitkomen?

Wat ik even niet snap aan dat schema is waarom wordt de spanningsval over de shunt eerst differentieel wordt versterkt en daarna geïnverteerd?
Is het niet handiger om gewoon direct een inverterende versterking te maken met 1 opamp? Dan heb je die negatieve voedingsspanning ook niet nodig. (en je komt weg met een dual-opamp in 1 IC)

En de 7805 en 7905 op heatsinks??? Wat voor stromen verwachten we daar :O

Kan een pic niet gewoon zijn voedingsspanning als referentie gebruiken voor ADC? Ik zou gewoon +5V hebben gebruikt als ref en dan andere versterking/verzwakking hebben gekozen(en dat scheelt weer een externe spanningsreferentie minder)

En dan al die BAT85's, zitten die daar om rotzooi van de voeding uit het circuit te houden? (met alleen een positieve voedingsrail heb je die dan ook niet meer nodig?)

Misschien is het een PIC ding, ik ken het iig niet.

edit: Wat doe je met die testknop?

Kan een pic niet gewoon zijn voedingsspanning gebruiken voor ADC?

Vast wel, maar erg "schoon" is die spanning niet.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Heb je het nu puur over de rimpel op de 5V?

De LM358 is geen R2R op-amp, dus zijn uitgang kan nooit 0V of 5V worden. Als ik de Vref+=5V had gezet in mijn PIC, dan had ik dus minder bits effectief bruikbaar. Bovendien als je de voedingsspanning als Vref gebruikt raak je ook precisie kwijt. Als je voeding spanning met 1% daalt, dan is je meting ook gelijk 1% fout. Er zijn ook PICs met een ingebouwde Vref, 2,048V zou ideaal zijn voor 10bits, maar ik had alleen de 16F819 en daar zit geen Vref in. Een TL431 is een goedkoop alternatief en heel erg stabiel, zeker voor die 15 cent dat hij kost.

De BAT85s zitten ervoor dat als de voeding spanning net wordt ingeschakeld de uitgang van de op-amp negatief kan worden. Dan heb je dus kans op latch-up op de PIC, hoewel deze zelf ook een bescherm diode aan de ingang heeft. Als je geen symmetrische voeding gebruikt, dan heb je niet nodig.

De 79L05 zit niet op een heatsink, de 7805 wel maar echt nodig is het niet. Ik vind het wel stabieler met monteren. Mijn trafo was maar 9V en de stroom opname is klein, het meeste gaat naar de backlight van de LCD.

Probeer maar jou het wel lukt om differentiaal te meten zonder te inverteren terwijl je de 'officiële' ground gebruikt, dus de ground die ook aan de uitgang van je voeding bereikbaar is. Ben benieuwd..........

Als je ICs wilt besparen, dan kan je ook de LM324 gebruiken, persoonlijk hou ik er van om circuits apart test-baar te houden en dat vind ik lastig met een quad op-amp.

Ik dacht dus zo:

https://lh4.googleusercontent.com/-8qHCA9FT0YY/USfNyL0RRzI/AAAAAAAAAvU/nquontk2b58/s465/ammeter.jpg

Als dit niet kan dan zal ik wel weer eens verkeerd denken en gecorrigeerd willen worden :)

Edit: snap je keuze nu wel voor externe referentie, had even niet door dat het hier niet rail-to-rail betrof. Wat is je resolutie als ik vragen mag?

[Bericht gewijzigd door Nburgmeijer op 22 februari 2013 21:04:52 (15%)]

De inverterende ingang is negatief tenopzichte van de GND. Je op-amp is asymetrisch gevoed, dus kan geen negatief aan zijn ingang verdragen.

De shunt van de CO labvoeding zit aan de GND, de stromen lopen daar andersom als gebruikelijk.

Resulutie bij mij is 2.5V / 1024 = 2.44mV

blackdog

Golden Member

Hi,

Mag ik hier ook even iets zeggen, mijn 2 cent dus ;-)

Volgens het schema wordt er een sense weerstand gebruikt van 2x 0.33 Ohm = 0,165 Ohm.
De stroom zou volgens het schema 1,5A max zijn.

Als ik de spanning nu uitreken kom ik uit op 247,5mV bij 1,5 Ampere.
Uitgaande dat er wordt gesproken van een 10-Bit AD in de Pic kom ik uit op 247,5/1023 = 0,24mV LSB.

En nu komt hij...
De LM 358 heeft een Offset van 3 tot 7mV!!!
Dit kan je misschien compenseren in je Pic maar gaat ten koste van je resolutie.

Verder is er niet veel commonmode onderdrukking bij IC1a.
Dit is geen Diff Amp schakeling.

Als je toch zoveel moeite doet, gebruik dan een betere opamp
zoals een LT1013/1014 of nog beter een AD708, deze kost bij EOO 5,90 Euro en is het waard, zeer goede specs.
Dan zitten je fouten meestel niet hoger dan 1 LSB in jouw schakeling.

Kan je mooi IC1a een echt diff amp maken en met IC1b het zo schalen versterken zoals jij het nodig hebt.
De AD708 heeft GEEN ingangs commonmode aan de negatieve voeding.
Dit is niet van belang in jouw schakeling daar je een + en - voeding gebruikt.

Ik hoor graag wat je er van vind flash2b ;-)

Gegroet,
Blackdog

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

Hmm ja dan heb ik dus een virtual ground nodig.

Maar mijn oplossing is dus ook mogelijk met dual-supply?

1,5/1023=1,5mA of 3/1023=3mA resolutie vindt ik echt niet nodig.
10-20mA resolutie is prima.

[Bericht gewijzigd door Nburgmeijer op 22 februari 2013 21:29:35 (31%)]

Hé blackdog.

Je hebt helemaal gelijk, de LM358 is geen precisie op-amp maar wel lekker goedkoop. 20 cent bij EOO, dat is bijna 30x goedkoper!

In mij PIC had ik wel wat offset, maar het viel reuze mee en ik kon het mooi weg programmeren. Ik schaal met IC1a al naar -2.5..0V, het bereik dat ik met mijn PIC ook aan haal, hetgeen omgekeerd. Het had ook met IC1b gekund.

Misschien toch maar eens wat betere op-amps inslaan voor andere projecten. Mijn duurste op-amp die ik heb gebruikt heb was de LT1227, daar ga ik echt geen voorraad van 10 van inslaan.

Maar ik waardeer je kritiek, hoor! (en je hebt wederom gelijk..... :-D )

@Nburgmeijer
Edit1: Je zou de V+ in je schema aan de GND van de CO labvoeding kunnen hangen. Je V- van de op-amp wordt dan de GND van je hulp voeding die je AVR + op-amp voed.

Edit2: Op-amps met offset nulling heb je alleen maar in single uitvoering (bij mij weten). Ik heb geen fijn regeling of dure potmeter toegepast. Het is een voeding, geen precisie instrument. Als ik stroom af wil regelen, dan pak ik mijn Fluke8845A wel of mijn µCurrent box van EEVBlog.

Edit3:

Op 22 februari 2013 18:15:05 schreef flash2b:
Als je de meet GNDs aan elkaar hangt en met 1x AVR gaat meten, want nl. erg mooi is, dan kan je de voedingen niet meer in serie zetten. Nou zou je dat met een schakelaar kunnen oplossen, maar dat vond ik dus niet zo mooi.

Je kan je offset toch meten en softwarematig wegwerken(zoals jij dus doet).
Of een opamp met null-offset regeling.

Ik neem aan dat je met jou resolutie ook een fijnregeling hebt aangebracht voor de stroom? Extra pot of multiturn? Kan me niet voorstellen dat je 1023 segmenten kan afregelen met een singleturn :)

Nu weet ik trouwens nog steeds niet of ik gewoon de gnd's van beide voedingen aan elkaar kan knopen om met 1 uC 2xampere en 2xvolt kan meten.

edit: even zitten rekenen 7mV is 30mA offset, hmmm

edit2:

Edit1: Je zou de V+ in je schema aan de GND van de CO labvoeding kunnen hangen. Je V- van de op-amp wordt dan de GND van je hulp voeding die je AVR + op-amp voed.

Mis ik nu iets? De gnd van de hulpvoeding(avr+opamp) hangt toch ook aan de GND van de voeding?

Met een dual-supply is het probleem toch opgelost en kan ik gewoon een inverterende versterkende opamp gebruiken ipv differentieel en daarna inverting.

Bij mij viel de offset erg mee. Hoefde slechts 5mA weg te programmeren, maar mijn display heeft een resolutie van 10mA.

http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc06294_cleaned.jpg
http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc06301_cleaned.jpg

Edit1:

Op 22 februari 2013 21:35:42 schreef Nburgmeijer:
Mis ik nu iets? De gnd van de hulpvoeding(avr+opamp) hangt toch ook aan de GND van de voeding?

Dat hoeft toch niet. De V+ van de hulp voeding kan ook aan de GND van de CO Labvoeding hangen, maakt voor je AVR niks uit, die blijft op +5V werken.

Edit2:
Zoals het in mijn schema staat, zo heb ik het ook uitgevoerd. Dit werkte gewoon goed. Het is aan een ieder om verbeteringen of wijzigingen te doen. Een andere CO gebruiker, Tinus016 heeft deze uitlezing ook al nagebouwd.

Edit3:
Een 741 op-amp zal niet lekker werken op 5V vooral niet als je window 0..2,5V of 0..2,048V is.

Edit4:
Zet wel even een 100p over je R21 in je schema. Dit ivm. onderdrukking hoge frequenties die door een belasting op de CO Labvoeding zouden kunnen voorkomen.

Ow zo. Ik heb dus echt geen moeite met het te snappen, maar erop komen is nog erg lastig... zal wel ervaring zijn.

Waarom heb je het zo uitgevoerd als in je eigen schema? Je kan niet eens zo fijn afregelen :O

Zo dus?:

https://lh4.googleusercontent.com/-GWWdeHv3xqE/USfcaW-X1VI/AAAAAAAAAv0/lAbj3-LJyKE/s488/ammeter2.jpg

Edit: Ik wil het ook wijzigen, wil wegens ruimtegebrek het 1 en ander vooral klein houden, soms is 1 IC al een stuk beter. Ook wil ik net als jou het uitvoeren met wat ik heb liggen. Zo ga ik geen LM358 gebruiken maar of een 744(dual 741) of L2722.

Edit2: Ik vraag ook liever te veel dan dat ik het te haastig verkeerd doe. Ik ben vooral huiverig voor het opblazen van mijn transistors en shunt(heb al een paar verhalen hier gehoord :)) dus ik wil niks verkeerds doen waarbij ik bijvoorbeeld per ongeluk de shunt overbrug ofzo.

Edit3:

Een 741 op-amp zal niet lekker werken op 5V vooral niet als je window 0..2,5V of 0..2,048V is.

Hoezo? Ik ga trouwens ergens van 0-4V zitten (die 1 volt lever ik wel in als resolutieverlies) Als het toch te veel is gebruik ik wel een andere ref. Met 0-4 zie ik trouwens al problemen met een ua741 en 5V+. Die L2722 haalt het wel.

Die 100p komt er wel. Dit was even puur voor simulatie en hoofcomponenten.

PS: Dank Flash2b voor de uitleg ;)