labvoeding elektuur '82 vragen

De loper van de potmeter aan de massa, hoe moet ik dat zien? Iemand wat ASCII art misschien

Eigenlijk kom ik nu tot de conclusie dat de sk20 490mm nog steeds aan de kleine kant is. Is er iets zinnings te zeggen over het effect van actieve koeling?

[Bericht gewijzigd door necessaryevil op donderdag 21 oktober 2010 18:39:02 (62%)]

De scan van het schema is niet heel duidelijk maar met de massa bedoel ik die van de 723, dus de massa van de hulpvoeding.
De weerstanden R4 // R5 (slecht te zien op de scan) bepalen de stroom door de potmeter van 50k. Als je nu de loper aan de massa (van hulpvoeding) en de bovenkant van de potmeter met R4 // R5 (ook de + van de opamp) verbindt en de onderkant laten zoals hij nu verbonden is (- van de uitgang van de voeding)... dan bekom je dat de stroom door de potmeter niet alleen wordt bepaald door R4 // R5, maar hij zal wijzigen in ftie van stand van de potmeter.
In het originele schema is de stroom steeds 0,6 mA, maar omdat je in de uiterste stand bij R4 // R5, nog eens 50k moet optellen, zal de stroom door de pot in het lage regelbereik dus heel wat minder zijn.
Hierdoor kan je heel nauwkeurig lage waarden instellen. Naarmate de uitgangsspanning hoger wordt, stijgt de stroom langzaam naar 0,6 mA.
Probeer het maar uit, je zal er tevreden over zijn. Ik gebruik die voeding zo al van in 1983! Zonder de modificatie moest ik elke maand de 10 toeren vervangen...
Moest ik de voeding opnieuw bouwen, dan zou ik voor de voeding van de opamps een 7812 en een 7912 gebruiken. Ipv een 723 zou ik dan de 12V als referentie gebruiken. Een 723 kan soms heel onstabiel worden en dat heb je niet met een 7812. Bovendien kunnen de elco's van de hulpvoeding dan heel wat kleiner en heb je een stabielere spanning op de opamps.
Het enige nadeel van deze voeding is het volgende: bij plotse overgangen van stroombegrenzing naar spanningsbegrenzing en ook omgekeerd, meet je een spike op de uitgang. Dat komt omdat de opamp die op dat moment niet aan het regelen is, in positieve verzadiging zit. Je kan dit oplossen door het type 3140 te gebruiken. Deze hebben een strobe input waarmee je de uitgang kan clampen. Door nu de ene opamp zijn uitgang via een diode te verbinden naar de andere zijn strobe en ook omgekeerd natuurlijk, vermijd je dit probleem bijna volledig!!
Ik vermijd het te warm worden van de eindtorren door met een relais de transfo (met middenaftakking) om te schakelen als de uitgangsspanning boven of onder een bepaald punt komt. Dat doe ik dmv een comparator.
Succes met de opbouw. Uiteindelijk is het de beste lineaire voeding die Elektuur ooit presenteerde. Net hetzelfde principe als bij de veel duurdere Delta voedingen.
Nog een tip voor de elco's: neem nooit meer dan 2200 µF / A omdat deze anders op een veel te korte tijd moeten worden bijgeladen. Dan krijg je een pak harmonischen die je maar heel moeilijk kan filteren.
Beter voorkomen dan genezen zou ik zeggen.
Ook Delta gebruikt geen zware elco's!

Eigenlijk kom ik nu tot de conclusie dat de sk20 490mm nog steeds aan de kleine kant is. Is er iets zinnings te zeggen over het effect van actieve koeling?

Daarom zou ik persoonlijk ook kiezen voor een "overkill" aan transistoren in aantal om eea weg te stoken.

Groeten, Bram

Ik zou iets van een voorregeling inbouwen. Zoals karel al zegt, een relais om de wikkelingen te schakelen. Of misschien kan je wat aan de primaire kant zetten.

@Karelelektro, ik ben zelf ook met dit ontwerp bezig, met een dure 10 turn erin uiteraard. Kun je dit probleem beter uitleggen? Waardoor gaat de 10turn kapot?

Ik kom er ook niet uit. Misschien enkele schemas er bij slepen om eea. te verduidelijken?

Dit is een sterk-vereenvoudigd principeschema van de Elektuur'82-voeding. De werking is snel uitgelegd:
De inverterende ingang van de opamp hangt aan GND. De spanning is dus 0V.
R1 en P1 (beter gezegd: Rx) vormen een spanningsdeler.
De opamp zal de transistor opensturen tot de spanning op het knooppunt van die spanningsdeler eveneens 0V bedraagt. Hoe groter Rx, hoe groter de uitgangsspanning.

Als ik karelectro goed begrijp, heeft hij het zo gedaan:

Op het eerste zicht zou je denken dat een deel van de stroom (die door R1 vloeit) zijn weg vindt via Rx, en een ander deel via de loper. Edoch, als de regeling in evenwicht is staat er 0V op het knooppunt R1/P1, en de loper ligt aan GND. Daar kan dus helemaal geen stroom vloeien!
Dat zou betekenen dat je de uitgangsspanning helemaal niet kan regelen.

Even wat rekenwerk:
Stel, dat de loper halfweg staat, en dat de uitgangsspanning 30V bedraagt.
Door Rx zal nu (30V / 25k) = 1.2mA vloeien. Die stroom komt niet van R1, maar wordt geleverd door de loper.
De andere helft van P1 vormt een spanningsdeler met R1.
Op de niet-inverterende ingang staat nu ((7.15V / (10k +25k)) * 25k) = 5.1V. De opamp zal dus de transistor nog verder uitsturen, voor zover dat nog mogelijk is.

@karelectro: Misschien bedoel je, dat je de loper aan de niet-inverterende ingang v/d opamp geknoopt hebt, terwijl het knoopunt R1/P1 zweeft? Dan krijg je een heel andere situatie, die wèl zal werken.

Maar dan nog snap ik niet waarom de potmeter zou overlijden bij de oude methode..

Welke schema bedoelt karelectro nu?

Op 21 oktober 2010 21:34:07 schreef karelectro:
Moest ik de voeding opnieuw bouwen, dan zou ik voor de voeding van de opamps een 7812 en een 7912 gebruiken. Ipv een 723 zou ik dan de 12V als referentie gebruiken. Een 723 kan soms heel onstabiel worden en dat heb je niet met een 7812. Bovendien kunnen de elco's van de hulpvoeding dan heel wat kleiner en heb je een stabielere spanning op de opamps.
Het enige nadeel van deze voeding is het volgende: bij plotse overgangen van stroombegrenzing naar spanningsbegrenzing en ook omgekeerd, meet je een spike op de uitgang. Dat komt omdat de opamp die op dat moment niet aan het regelen is, in positieve verzadiging zit. Je kan dit oplossen door het type 3140 te gebruiken. Deze hebben een strobe input waarmee je de uitgang kan clampen. Door nu de ene opamp zijn uitgang via een diode te verbinden naar de andere zijn strobe en ook omgekeerd natuurlijk, vermijd je dit probleem bijna volledig!!

Met alleen 3140's hoeft de negatieve hulpspanning ook niet meer en kan de hulptrafo ook vervallen. Verder ben ik het helemaal met je eens: 7812 (die spanning kan je ruim nemen, 5V werkt ook), 3140's, en strobe input gebruiken.

Uiteindelijk is het de beste lineaire voeding die Elektuur ooit presenteerde. Net hetzelfde principe als bij de veel duurdere Delta voedingen.

Er is later op doorgeborduurd met bovenstaande dingen, en waarbij de spannings/stroompotmeters gewoon tussen Uref en massa hangen.

Op 21 oktober 2010 00:05:10 schreef necessaryevil3000:
Eigenlijk kom ik nu tot de conclusie dat de sk20 490mm nog steeds aan de kleine kant is. Is er iets zinnings te zeggen over het effect van actieve koeling?

Actieve koeling helpt zeker, kijk maar in je PC.
Maar daarbij moet je wel zorgen voor geleiding van je luchtstroom.

De SK20 is eigenlijk te klein, meer torren zoals Bram voorstelt gaat niet op omdat het koelblok de warmte toch niet zo snel kwijt kan raken. Aluminium is een goede warmtegeleider, maar er zit toch een hele duidelijk merkbare vertraging in het warmtetransport.

Ik zou niet de LM7812 voor de referentiespanning gebruiken, die heeft nl. veel meer ruis dan de LM723. En juist je referentiespanning wil je zo schoon mogelijk houden.

Welke schema bedoelt karelectro nu?

De Elektuur'82-voeding, veronderstel ik. Mijn schema ziet er wat anders uit, maar het regelprincipe is net hetzelfde.

Met alleen 3140's hoeft de negatieve hulpspanning ook niet meer...

Ai! Nu werk ik ook graag met een CA3140, maar hier is het geen goede keuze. De CA3140 kan namelijk maar 1mA sinken, en bij deze voeding moeten de opamps meer dan 3mA kunnen sinken.
Een AD820 lijkt me een betere keuze.

Ik zou niet de LM7812 voor de referentiespanning gebruiken, die heeft nl. veel meer ruis dan de LM723

Als het enkel ruis was, zou je het nog kunnen wegfilteren. Maar de uitgangsspanning van een 78xx varieert met de ingangsspanning, het stroomverbruik en de temperatuur.
Wat metingen aan een 7805 leveren dit op:

IN      LOAD            I       OUT             T

 8V     470R             16mA   5.04726V        20°C
10V     470R             16mA   5.04756V        20°C
15V     470R             16mA   5.04775V        20°C
 8V     470R || 20R     262mA   5.04664V        20°C
10V     470R || 20R     262mA   5.04685V        20°C
15V     470R || 20R     262mA   5.04692V        20°C
10V     470R || 20R     262mA   5.04079V        40°C <<

Da's toch 6mV verschil tussen de uitersten, waarbij vooral de temperatuur de boosdoener is. Een LM723, die intern temeratuur-gecompenseerd is, zal het beter doen.

Hier draait al jaren een dergelijke voeding met 3140's en 7805, 0-20V/0-10A zonder enige problemen.

Da's raar. Ik heb het ook met een CA3140 geprobeerd, en die kreeg zijn uitgangsspanning --en bijgevolg de uitgangsspanning van de voeding-- niet naar 0V. Met een AD820 ging het wèl goed.
Andere fabrikant = andere eigenschappen?
Of een grotere basisweerstand (R9 in het originele Elektuur-schema)?

[Bericht gewijzigd door pros op vrijdag 22 oktober 2010 19:45:02 (13%)]

Een iets andere opzet rond de spanningsopamp, niet als comparator maar als verschilversterker(tegenkoppeling via de serietorren). Daarom hebben veranderingen van de referentiespanning ook minder invloed, beide ingangen gebruiken indirekt dezelfde referentie.

Edit: Ook geen basisweerstand.

Elektuur heeft dat in 1986 gepubliceerd, ik weet zo niet in welke uitgave.

Dat een 3140 het in deze opzet het moeilijk krijgt wist ik niet.

Ik ben nu bezig met een aankoop voor nog wat grotere koelblokken, kwam een leuke aanbieding tegen, heb nu 2 koelblokken van rond de 0,2K/W besteld en 2 van rond de 0,4. Ik wil ook gaan schakelen, ik heb nu 4 trafo's liggen.

Ik heb nu even in oorlog met multisim. Ik wil uiteindelijk met ultiboard een pcb-tje inelkaar flansen. Ik zal het ontwerp dan wel hier posten, zodat jullie het kunnen lenen en verbeteren.

Snap dat van die harmonischen bij grotere elco's niet echt eigenlijk. Als je een grotere elco gebruikt bij een lage stroom, dan wordt hij toch minder ontladen en wordt de laadstroom ook lager omdat het spanningsverschil kleiner is? Kan iemand dat uitleggen?

Pros,

Je hebt gelijk; ik volg perfect jouw redenering en keek mijn schema even na. De loper ligt aan de + ingang van de opamp natuurlijk!
Virtueel komt dit overeen met massa... Het is bijna 30 jr geleden en ik dacht nog uit het hoofd te weten dat het aan massa was (ik zal in het vervolg niet meer zou lui zijn en het schema opzoeken:))
Aangezien een opamp geen ingangsstroom trekt zal de loper niet sneuvelen.

Er werd op dit forum ook de vraag gesteld waarom de potmeter sneuvelt; dat is simpel uit te leggen. Men heeft met dit regelprincipe een stroombron gemaakt. En die heeft de eigenshap van een heel hoge EMK te hebben. Bij de minste onderbreking aan de loper (en die is er altijd bij een multiturnpot) tracht deze bron de stroom toch te vloeien door haar spanning op te drijven. Juist dat maakt de loper zo snel stuk.
Je moet mij niet geloven hoor; probeer het gewoon uit!
Het is gewoon een extra voordeel dat je er gratis bijkrijgt, dat je dan de uitgansspanning in het lage gebied dan heel nauwkeurig kan instellen. Je moet al enkele toeren draaien om 5V te krijgen.

Wat betreft een 78xx als referentie, dat die slechter zou zijn dan een 723, daar ga ik niet mee akkoord hoor.
Die bevat inderdaad een beetje meer ruis en die kan je eenvoudig wegfilteren. De spanning van een 78xx laat zich inderdaad beïnvloeden door het stroomverbruik, maar de stroomafname is hier heel klein en vertoont maar weinig verschil...
Ik deed vroeger herstellingen in een labo elektronica en telkens we een Delta voeding moesten herstellen met onstabiele uitgangsspanning, kenden we al direct de reden: een 723 die het liet afweten.
Daardoor kan de uitgangsspanning hoger worden dan de gevraagde waarde; en dat wil je toch niet!!!
Bij een duurdere spanningsref. zoals AD581 en REF200 heb je dit fenomeen niet.

Nog een tip voor de bouwers: ik kocht ooit een kant en klare voeding van het merk Voltcraft; labonetzgerat digi 35.
Die werkt op net hetzelfde principe als de elektuurvoeding van 1982.
De voeding heeft echter een nadeel: als je bij lage uitgangsspanningen grote stromen vraagt, dan wordt de koelvin veel te heet! Vroeg of laat sneuvelen de 2N3055's... Je kan er bijna eieren op bakken:)
En in die voeding is niet zo veel plaats om er een actieve koeling in te stoppen.
Ik heb dat probleem als volgt opgelost: gewoon een opamp meer in de regeling geplaatst, die ook op zijn beurt via een LED de eindtorren hun basisstroom kan 'wegsinken'; dus het zelfde principe de opamps in het originele schema.
In de koelvin monteerde ik een NTC en daar schakel ik de opamp mee (brug van Wheatstone).
Om niet aan het front te moeten prutsen, laat ik de LED gewoon door de gaten schijnen van het deksel van de voeding.
In 99% van de gevallen brandt deze LED dus niet, alleen als je de voeding langdurig gaat overbelasten.
Ik heb liever dat de uitgansspanning een beetje daalt (ze valt niet volledig weg maar regelt naar de max. temp die je wenst), dan dat de torren zouden doorslaan en mijn schakeling om zeep zouden helpen!!

Iemand gaf hier ook de opmerking dat een 3140 niet tot tegen zijn -Ub kan uitsturen; klopt volledig, kijk maar de spec's na. Zijn ingangen hebben geen neg. hulpspanning nodig, maar de uitgang blijft in het slechtste geval steken op 1V van zijn -Ub.
Trucje: plaats een rode LED in serie en die gaat met 1V8 lopen (of een diode of twee in serie is ook goed).

Nog een merci aan pros!

Hoe het komt dat een zwaardere elco voor grotere piekstromen zorgt is simpel te verklaren... Stel dat je een heel kleine elco gebruikt met een ontzettend grote rimpel tot gevolg, dan zullen de diodes over enkele ms geleiden.
Want de elcospanning daalt snel en eens ze onder het niveau komt van de gelijkgerichte spanning door de diodes, zullen deze laatste geleiden.
Het is toch logisch, dat als je diodes een grotere tijd geeft om een bepaalde ontlading bij te laden, de gemiddelde stroom door de diodes kleiner zal zijn dan in het geval bij zware elco's.
Want moet je op een heel korte tijd het verlies bijladen en dat kan niet anders dan gepaard gaan met heel grote stromen.
Hoeveel de elco's dalen in spanning kan je eenvoudig berekenen als volgt: bij een constante stroomafname gebruik je de formule Q = CV = It.
Bij een resistieve belasting wordt het Uc = Ub.e^(-t/RC).
Je mag deze formule enkel toepassen voor de tijd dat de diodebrug niet geleidt.
Je kan een en ander prachtig visualiseren in Excel... stop deze formules, samen met die van een gelijkgerichte sinus in Excel en maak er een grafiekje van.

Ik heb het altijd wat moeilijk met dat grote-elco/kleine-elco verhaal.

Als je vreselijk grote buffer-elco's installeert, krijgen de dioden de schok van hun leven bij het inschakelen van de voeding - dat hoeft geen betoog. Een goed-gedimensioneerde trafo zal daarbij zijn nominale uitgangsspanning niet halen, maar de dioden krijgen wel een vette stroom te verwerken.

Maar, eens die buffer-elco's opgeladen zijn, hoeven de dioden toch enkel de (gemiddelde) stroom te leveren die de voeding (gemiddeld) aan zijn verbruiker levert? Bij dikke elco's is het spanningsverschil tussen de deels-ontaden elco's en de topspanning gering, maar het bijladen duurt langer. Bij kleinere elco's is dat spanningsverschil groter, maar ze zijn sneller bijgeladen.
Maakt dat veel uit? Ik denk het niet...

Op 21 oktober 2010 21:34:07 schreef karelectro:
De scan van het schema is niet heel duidelijk ...

Ben zelf ook begonnen aan een variant op deze voeding, opmerkingen van pros op CO meegenomen en wat eigen ideeen.
Maar heb de scans een tijdje geleden door Photoshop gehaald en er een PDF van gemaakt. http://co.debit.nl/labvoeding.pdf misschien heb je er iets aan.

Ben heel benieuwd naar de eigen ideeen.

Groeten, Bram

heb zelf de 82 elektuur voeding gebouwd de afgelopen dagen met de aangegeven aanpassingen hier op co . heb er dus een 7812 en 7912 ingezet en de voeding van de stuurspanning naar 15vac verhoogd . ook heb ik ipv 2x een ua741 1x een lm348 gebruikt ,daar dat 4 lm741 in 1 huis zijn en zo is er meteen temperatuurcompensatie tussen de lm's .

het ding heb ik gemaakt met bux80 torren daar de gewenste spanning hoger was als de 2n3055 aan konden ( onbelast 85 v ) . het viel me wel op dat het ding stabiel was met de aangesloten last maar met het aansluiten van een last van 800ma zakt de voeding 1volt in uitgangsspanning , dat doet zelfs een goedkope afx voeding niet . heb toen vanalles getest en heb het schema van de afx erbij gepakt , toen bleek de afx geen weerstand in de - te hebben van de spannings sturing . na wat te hebben getest heb ik de 4k7 r8 eruit gehaald en nu is de voeding stabiel met een last aansluiten . heb er wel een fankoeling eropgezet en een max temperatuurbeveiliging van 125graden die de voeding naar 0volt uit gooit .

ik dacht de voeding 60volt bij 3amp te maken maar de trafo is 2x 30v 3,75amp en met de wikkelingen in serie zit ik al aan de 3,75 amp bij een uitgangsstroom van 2,2 amp , dus dat is al bijgeregeld . ondanks het interne koelblok en het kleine kastje kan de voeding dit continu leveren ( een kachel is in deze tijd wel handig )

Op 27 oktober 2010 23:04:16 schreef bprosman:
Ben heel benieuwd naar de eigen ideeen.

Zodra ik wat heb te laten zien, met foto's en uitleg zal ik het plaatsen.

Vreemd dat R8 = 4k7 er uit moet. Heb mijn voeding nog eens getest en ze daalt met 43 mV bij volle belasting!
Ik zou de oorzaak elders zoeken... R8 dient om de impedantie die de - en + input van de opamp zien, ongeveer gelijk te maken.
Dat komt de temp.stabilisatie tegoed!
De uitgangsspanning wordt bepaald door de spanningsval over de spanningspot van 50k; en deze spanning wordt bepaald door de referentie stroombron van 0,6mA die men maakt.
Ik veronderstel dat er een spanningsverschil optreedt tussen de onderkant van R8 en + uitgang van de voeding.
Als dat zo is, zal de ref.stroom zich natuurlijk laten beïnvloeden door deze spanningsval (lees door de uitgangsstroom).
Dus een print - of kablageprobleem vrees ik.

Toffe info jongens!
Lekker scherpe scan, BernardV! Ik heb wel het originele tijdschrift, maar een scan is veel handiger (heb zelf geen scanner).

Ik ga'm eerst maar eens heel erg conform het orginele schema bouwen, a Ik heb het idee dat ik in verhouding tot mijn ervaring toch al vrij veel hooi op m'n vork heb genomen.

Hoeveel 2n3055's kan ik eigenlijk aansturen met een BD243 in dit schema? Met de standaard BD241 kunnen er max. 5 worden aangestuurd, maargoed, ik heb nog al wat vermogen te verwerken en ik heb toch nog een stuk of 30 2n3055's van ST liggen... En wat kan met een BD911? Of waar moet ik op letten? Moet de stuurtor ook een hogere Hfe hebben omdat de opamps anders teveel belast worden?

Er staan inmiddels wat foto's in het "show your projects" topic.
http://www.circuitsonline.net/forum/view/87808/11

Dit is wat ik heb in multisim, ik wil het gaan omwerken naar een pcb.

Dank gaat volledig naar Turbokeu heb zijn scans alleen in een PDF gezet.

na de verwijdering van r8 heb ik een spanning die stabiel is tot op 5mv bij 2 ampere , maar die temperatuur stabiliteit is wel zoiets . zet ik hem aan dan kan ik er max 65,9 volt uithalen en na een half uur op 2amp te hebben gedraaid is die max spanning nog een 63 volt . ook de stroom is koud 2,43amp en eenmaal warm gaat de begrenzing op 2,30 amp al werken . heb er een scoop aangehad en die gaf helemaal geen rimpel ,ook met current limit niet .

maar nu ik eraan denk heb ik de voltpotmeter vervangen tijdens de bouw omdat deze wiebelde op de as en dus niet betrouwbaar was . daarna viel het me pas op eigenlijk dat er zoveel spanningsval was . met r10 eruit was het verschil nog meer , pas toen r8 eruit was maakte r10 geen verschil meer in uitgangsspanning . heb er wel een metalen potmeter ingezet maar die is blijkbaar niet goed dus ( wel al gesprayd ).

ik heb er voor de stroom een draadgewonden inzitten , zal eens kijken of er ook 1 ligt die 50k draadgewonden is .