[CO Labvoeding] Modificaties


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 ;)

Maar door een asymmetrische voeding voor de µC te gebruiken met de +5V aan de ground van de labvoeding, moet je voor het meten van de spanning een spanningsdeling maken tussen de positieve uitgang van de labvoeding en de 0v van de hulpvoeding om de spanning over de onderste weerstand binnen de voedingspanning te brengen voor de µC. Daardoor blijft er altijd een spanning over de onderste weerstand staan omdat je de spanning over de deler niet lager krijgt dan 5V en is daar dus een offset gecreëerd..

@flash2b toen ik uw schema simuleerde, kwam ik op een spanning uit IC1B van 2,6V bij een stroom door de shunt van 1,5A, dat zou dus betekenen dat de spanning hoger is dan de referentie spanning, klopt dat?

EDIT: linkje naar de simulatie(falstad)

EDIT2: helaas wil mijn simulatie van de labvoeding in multisum niet werken:( iemand tips?

Bij mij schaalt 0..1,5A naar 0..2,5V. Op de PIC is dit 0..1023 (10 bit).

Nu heb ik eigenlijk nog geen antwoord op de volgende vragen :)
Ik weet vrij zeker dat mijn aannames kloppen, maar ik wil het toch nog even kortsluiten om 100% zeker te zijn.

Op 22 februari 2013 13:05:13 schreef Nburgmeijer:
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.

Korte vraag:

Ben nu bezig met opbouwen van de printjes en ik pas de voedingen aan zodat het 0-3A kan leveren.

bij 3A, moet ik dan de bufferelco uitbouwen? Dacht zelf van niet.
Ik heb 0,15Ohm 5W shunts(1,35W bij 3A, dus redelijk overgedimensioneerd), moet ik deze ook uitbouwen?

De bufferelco mag op het pcb blijven, maar er moet wel extra bij geplaatst worden. Ook de diodebrug moet zwaarder worden uitgevoerd. Misschien dat bij de laatste goed koelen ook kan werken.

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

Op 3 maart 2013 12:05:24 schreef MAH:
De bufferelco mag op het pcb blijven, maar er moet wel extra bij geplaatst worden. Ook de diodebrug moet zwaarder worden uitgevoerd. Misschien dat bij de laatste goed koelen ook kan werken.

Ik heb een 10mF Elco geplaatst. En ik heb 35A bruggen. Van deze http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/RECTRON/MB352.pdf

En de shunts? Ik rekende 1,35Watt uit en ik heb 5W gedimensioneerd. Wel of niet uitbouwen.

Edit: ik had ook even over het feit gekeken dat jullie de 78L05 hadden gebruikt ipv een gewone 7805. Ik neem aan dat ik gewoon een 7805 kan gebruiken(past wat lastig maar het lukt wel), hier heb ik namelijk nog wel een 20 tal van liggen.

[Bericht gewijzigd door Nburgmeijer op 3 maart 2013 12:19:18 (19%)]

Hier maar verder dacht ik:

Schema's, gebasseerd op Flash2b's PIC versie

Plaatjes zijn klikbaar.

Voedingsgedeelte:

https://lh3.googleusercontent.com/-55Pr1uraTc8/UUBEV7mLU9I/AAAAAAAAAx4/yYYVfZik74k/w727-h302-o-k/Voeding_psumeter.jpg

LCD-gedeelte:

https://lh5.googleusercontent.com/-SALCMsl-My4/UUBETd6HyAI/AAAAAAAAAxw/l1KqKB8wtFM/w444-h302-o-k/LCD_psumeters.jpg

ADC-gedeelte:

https://lh4.googleusercontent.com/-2mN2DvGxWQM/UUBEQ5sMkFI/AAAAAAAAAxo/H7I39tQTSHc/w398-h302-p-o-k/ADC_psumeters.png

PCB:

https://lh3.googleusercontent.com/-l96dQoo3-Dw/UUBF35EDxgI/AAAAAAAAAyQ/CoyLrIoDNoE/w526-h428-o-k/Board_psumeters.jpg

Edit: zie ineens dat ik vergeten ben de atmega van de voeding te ontkoppelen. Moet nog even wennen aan proteus(deze verbergt de voedingspinnen). Naja, kan altijd nog wel even condensator tussen solderen

Edit2: Realiseer me dat dit in het modificatie topic hoort. Mods: wees vrij om het weg te gooien of te verplaatsen :)

Edit3: @flash2b: ben me er bewust van dat ik ze niet meer in serie kan zetten. Mochten er nabouwers komen, dan vermeld ik dit zeker.

Edit4: Dit ding kan altijd nog aanpassingen gebruiken, zo was ik vergeten een mooie connector aansluiting te maken die de GND van de voeding met de GND van de schakeling verbind. Nu heb ik groundplanes, dus heb ik gewoon een draadje daarop gesoldeerd.

Moet alleen nog uitvogelen hoe ik de temperatuur ga meten. Ik heb dus 4 koelprofielen(2x2n3055 per voeding). Ik dacht gewoon gaatje boren in 1 van de profielen(per voeding) en hier in de lm335 te plaatsen met warmtegeleidende pasta. Hierbij ga ik er dan vanuit dat beide koelprofielen per voeding even warm worden.

Ook wil ik ooit nog op basis van de temperatuur fans gaan aansturen. Maar geen idee hoe ik die fans op die profielen ga krijgen(zijn deze). Dacht zelf aan 80mm fans die ik er dan tegen zet(niet je vingers in de fans steken! :) )

Alle eer naar jou voor het basisschema :)

Ik heb een 2x 25v ringkerntrafo liggen voor mijn dubbele labvoeding. Maar gelijkgericht komt dat op ca 35v (zonder diodeverlies).
Nu licht dat binnen de norm van de opamps, maar het wordt wel kielekiele.

Is afwikkelen de enige optie? Of zou het kunnen om een zenertje of een diode extra te plaatsen in serie met d2?
Of kan dat niet omdat de maximale opamp spanning dan te laag is tov de collectorspanning van de transistor?

Als transistoren heb ik een rijtje 2n3055's met waarschijnlijk een bd241 daarvoor

@timberlake: Het lukte mij niet om de eindtorren aan te sturen met een BD241. Misschien dat ik een fout had gemaakt maar met een TIP142 gaat het prima. En volgens mij kan je je trafo spanning verlagen met 1 of meerdere diodes.

Hier is de mijne dan. De tweede voeding moet nog opgebouwd worden, maar komt gewoon naast deze(met zijn eigen bloktrafo). De volt/ammeter voor de tweede voeding wordt met hetzelfde print aangestuurd.

Voorkant: (komt nog mooi artwork over dat hout)

https://lh6.googleusercontent.com/-oxKFib9xgag/UUL1C_MEsUI/AAAAAAAAAzY/N95e2vMDO38/w522-h392-p-o-k/2013-03-15%2B11.10.59.jpg

Achterkant:

https://lh4.googleusercontent.com/-D3PuxJUrkJA/UUL1MiA3orI/AAAAAAAAA0E/V885soStnRA/w571-h428-p-o-k/2013-03-15%2B11.12.01.jpg

Binnenkant(1x24Vac en 1x12Vac bloktrafo's, CO print en Volt/ammeter print):

https://lh4.googleusercontent.com/-eWs0pQt-xwM/UUL1J0iKGZI/AAAAAAAAAzw/njgWaO9We2E/w522-h392-p-o-k/2013-03-15%2B11.11.32.jpg

Opbouw van de CO print met onderaan de TIP142(als stuurtor) en de brugcel:

https://lh5.googleusercontent.com/-W6JbafO4LMQ/UUL1DK9q7gI/AAAAAAAAAzk/XvxpKa_hPic/w522-h392-p-o-k/2013-03-15%2B11.11.09.jpg

Aansluiting van de twee 2n3055's, met basisweertanden.

https://lh4.googleusercontent.com/-tnzWDg4-W80/UUL1LlyfujI/AAAAAAAAA0A/M_i0j04dYdI/w524-h392-p-o-k/2013-03-15%2B11.11.42.jpg

Volt/Ammeter print:

https://lh4.googleusercontent.com/-d5N9_murqeY/UUL1I5iuWqI/AAAAAAAAAzs/R9ziOeHS6W0/w524-h392-p-o-k/2013-03-15%2B11.11.14.jpg

Achterzijde LCD:

https://lh3.googleusercontent.com/-i0hNiyl7hko/UUL1JhOCGqI/AAAAAAAAAz0/jNRXrjixcTw/w522-h392-p-o-k/2013-03-15%2B11.11.25.jpg

Vergelijking volt/ammeter met multimeter waarden:

https://lh3.googleusercontent.com/-UEkky3ZWw-c/UUL1C1l1JYI/AAAAAAAAAzc/r4RXR6W0Tzw/w521-h391-p-o-k/2013-03-15%2B11.10.39.jpg

Sjoerd Kreyns

Golden Member

Is het mogelijk om 2 voedingen die gescheiden staan opgesteld parallel te schakelen zonder gebruik te maken van een stereo potmeter? Ik heb namelijk 10 slag potmeters in mijn dubbele labvoeding.

Zie afbeelding

http://www.skreyns.nl/wp-content/uploads/2013/04/covoedingpa...ll-rez.jpg

Wat ik nl. zou willen is een optie met serie/parallel schakeling zoals veel voedingen dat hebben.

[Bericht gewijzigd door Sjoerd Kreyns op 8 april 2013 23:48:12 (14%)]

SMD weerstandjes zoeken in grijze vloerbedekking is ook een uitdaging ... 8*1=255 ... Het nadeel van ruimte: Als je het hebt, staat het binnen de kortste keren weer vol.
Henry S.

Moderator

Dat zou wel kunnen, al is het dan wel zo dat de regelingen van één voeding het werk voor beide moet doen.

Onderbreken en doorverbinden bij de lopers van R3 en R4. Bij R4 uitkijken, dit is een storingsgevoelig puntje.

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

Werkt het schema van deze voeding?
Heeft iemand toevallig de eagle (of board) files liggen? Kzou hem ook willen maken :)

Zijnde die van hardbass
https://dl.dropbox.com/u/2442535/dit%20staat%20op%20internet/concept%20labvoeding%20tumb.png

Lijkt mij dat er al een foutje inzit aan de stroommeetweerstand rechtsonder. Lijn naar opamp moet naar links, niet?

'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,

Neem ook mijn opmerkingen mee m.b.t. het verbeteren van de CO voeding.
Dat is eigenlijk belangrijker nu dan de aansturing die je wilt maken.

Op deze pagina zie je een aangepast schema en info over de CO voeding.
http://www.circuitsonline.net/forum/view/93071/6/co+voeding

Het uitgangspunt van een voeding moet als eerste "STABLITEIT" zijn.
Daarna kan je de interface er aan gaan koppelen zodat het confort zo wordt zoals jij dat graag hebt :-)

Gegroet,
Blackdog

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

Blackdog, prachtige opmerkingen/aanpassingen/metingen die je daar gedaan hebt aan die voeding!
Deze zal ik zeker in acht nemen.
Het schema dat ik daarjuist gepost heb, waar hardbass een paar blokken heeft aan toegevoegd, kan dit werken? Volgens mij zitten er wel enkele fouten in. En ook, zijn 0 - 5V DAC's, dat zal ook niet zo snor werken vermoed ik, om precies 0-30V ; 0-1,5A uit te komen? Enkele extra modificaties aan weerstanden zullen nodig zijn?

Uiteraard staat stabiliteit op de eerste plaats wederom :)

[Bericht gewijzigd door Henry S. op 5 december 2013 21:02:58 (37%)]

'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,

Ik denk dat het grootste probleem is, dat het spanningsdeel en het stroomdeel hun eigen "0" hebben in de CO voeding.
En zoals het nu getekend staat gaat dat volgens mij mis.
Je krijgt een flink deel van je voedingsrimpel op de spanning die je aan het spanningsdeel toevoerd.

Dat is wat mijn eerste blik op dit scheme zegt.

Gegroet,
Blackdog

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

Thx Blackdog :)

Ik denk dat ik eerst eens ga vertrekken van een stabiele voeding. Zijnde dus het originele schema met print, met jouw aangepaste componenten.

Dus bij vraag voor aan Henry S. of wie hier de verantwoordelijke is, om zo'n printje te bestellen.. [laatste revisie]
(en leuk zou zijn moesten alle componenten meegeleverd worden, anders is het 2x de verzendkosten betalen :) )

Ik wil deze voeding ook eens serieus onder test leggen en wat metingen uitvoeren :7

'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..)