Voeding wil niet naar 0A 0V

Dus eigenlijk zou U10 weg moeten?

Op 16 juni 2015 21:49:09 schreef hardbass:
Dat is volgens blackdog niet de manier, de voeding wordt dan traag.

Dat klopt. Zelf bepaal je of de traagheid in de stroomregeling acceptabel is. Uiteraard bestaan er betere schema's voor gestabiliseerde voedingen. Zie oa de voorbeelden die @blackdog aandraagt.

@blackdog,
Ik heb een vraagje over het document HP-AN92B. Zie figuur 5 onder Principles of operation / constant voltage power supply.
Hier wordt de referentie spanning vanaf de + pool van de uitgang gepakt. Waarom niet vanaf de - pool? En dan de weerstands deling in de feedback loop?
Ik zie wel dat bij de cc voeding de instelling en de versterking in dezelfde opamp gebeurt. hierdoor is de versterking van de opamp veel lager en dus stabieler.

@ohm pi,
Dat is wel waar, maar ik wil ook wel een beetje degelijke voeding bouwen. Er zijn duizenden schema's over van alles en nog wat, maar ik wil graag dit soort dingen zelf kunnen ontwerpen. Op school krijgen we wel hoe je schakelingen door rekent, maar niet hoe je ze ontwerpt. Zoals blackdog verteld moet je rekening houden met fases ect. Dat zijn dingen die wij niet verteld worden. (Misschien later nog in een vervolg vak op elektronica)

m.i. moet je als "loopbaan": "eerst iets nabouwen en begrijpen hoe het werkt", dan "een 'nadeel' van het ontwerp identificeren, oplossing bendenken en implementeren", en later pas het "vanaf scratch ontwerpen"....

Hi hardbass

Tja, wat ze op school leren...
Ik had maar één leraar die toen in mijn ogen goed was.
Ik heb niet zo lang op school gezeten, de mentaliteit op de hogere technische school schoot mij danig in het verkeerde keelgat.
Ik ben vanaf zeer jonge leeftijd nooit gestopt met leren, nog steeds ben nogal hongerig naar kennis

Mooi, dan komen we nu aan bij rew zijn opmerkingen, daar sta ik achter!

Nu wat je plaatje betreft, figuur 5 in het HP document.
Ik denk dat je iets ervaart waar ik ook last van heb gehad, en ik denk meerdere hier.
Ik bedoel het denken vanaf massa, ground enz als referentie...
Even een hele simpele analogie.
Of je de hoogte van je kamer nu meet t.o.v het plafond of t.o.v. de vloer, je krijgt de zelfde uitkomst.

Kijk je naar de Harrison/HP manier van lineaire voedings regeling, dan is dit bij het gebruik van een NPN transitor of een N-Fet de "+" de referentie.

Denk nu eens over dit na, weet de schakeling die je gaat voeden wat de referentie is die de voeding gebruikt?
Een lineaire LAB voeding is wat zijn electronica betreft altijd zwevend
en je vind bij de goed opgebouwde voedingen altijd een extra aansluiting voor de kast.
De kast mag je zowel aan de +klem of aan de -klem verbinden, zoals het jouw uitkomt.
Kijk in de specificaties hoeveel spanning er tussen de kast en de + en - aansluiting mag staan.

Wat is nu zo mooi met de Harrison/HP manier van opbouw?
Kijk naar plaatje 7 in het document en vergeet het blokje "Prereg control Circuit"
Zeg je wil een voeding bouwen die tot 300V gaat.
De enige component die hoge spanningen aan moet kunnen is de power transistor.
De hele regeling kan worden gevoed uit zeg +12 en -5V.
Er is nog een component die extra aandacht vraagt, dat is in het schema Rp die als variabele weerstand staat geteken.

Beetje uitleg van figuur 7.
Zeg dat "Er" in het schema 5V is.
De referentie hangt met zijn "0" aan de emittor en dus +uitgang van de voeding.
Dit geld ook voor de +ingang van de opamp.
Omdat de loop gesloten is, kan je er vanuit gaan dat de spanning op de -ingang gelijk is aan de spanning op de + ingang.
Mooi, we hebben als aanname gedaan dat de referentie spanning 5V is, dit betekend dat aan de bovenzijnde van Rr de spanning 5V hoger is t.o.v. de +aansluiting van de voeding.
Rr voeren we uit als weerstand van 5K, hierdoor loopt er door deze weerstand 1mA.
Waar gaat deze stroom naartoe, richting opamp?
Als het goed is, heb je geleerd dat de opamp ingangen geen stroom leveren of opnemen (ideale situatie)
Dus deze stroom kan alleen maar door Rp lopen, voor Rp nemen we nu een weerstand van 100K.
Wat is nu de uitgangs spanning?
Als eerste, dit is een gesloten loop, dus de opamp ingangen hebben de zelfde DC waarde (hier 0V t.o.v. de referentie).
1ma bij 100K = 100V op de uitgang, de opamp uitgang blijft net zolang stroom sturen in de basis totdat de 100V uitgansspanning is bereikt.

De enige componenten die bij de voorgestelde 300V regelbare voeding zijn de serie transistor en de weerstand Rp.
Rp moet je bij hogere spanning opbouwen uit meerdere weerstanden of je lost het iets anders op.
Je kan Rp ook een vaste waarde geven en Rr varieren.
Rr kan je b.v. ook sturen vanuit een Arduino om maar eens een populair product te noemen.
Natuurlijk uit een echte DA converter, geen rammelende PWM,
ja PWM is bagger traag als je lage ruis wilt, maar als je daar mee kan leven ook goed.

De hele schakeling is erg universeel en over het algemeen makkelijk te compenseren.
Nu zie je in het blokschema de opamp die de basis aanstruurd, meestal neem je hiervoor een stroombron (weerstand mag ook)
en dan met een diode verbonden aan de uitgang van de opamp trek je stroomweg van de basis(natuurlijk een darlington/Sziklai).
Dat is nu weer het extra mooie van deze Harrison/HP manier.
Je hetbt maastal een spanningsloop, stroom loop, maar je kan ook een Max spanning loop hebben,
dit zie je veel op moderne voedingen een "Over Voltage Protection".
Of een tempsensor die d.m.v. diode de stroom wegtrekt van de basis.
Iedere control loop krijgt zijn eigen diode, de gene die het hards trekt aan die diode wint
Dus als je een temp sensor hebt die vind dat je trafo of koelplaat nu heet genoeg is en je trekt met een diode en een open collector de stroom weg voor de basis van je power transitor dan doen de U en de I loop hier niets aan.
Er is dan geen stroom meer om weg te regelen, de temp sensor wint!
Vele variaties mogelijk...

Ik zou het bovenstaande nog mooier kunnen typen maar daar heb ik op het ogenblik de tijd niet voor.
Je zal het met dit moeten doen en ik hoop dat het iets duidelijker wordt voor je.

Gegroet,
Blackdog

Aha,
Het begint allemaal een beetje te dagen. Ik heb het gisteravond ook nog even gesimuleerd. Toen begon het al wel duidelijk te worden. En jou verhaal bevestigt mijn bevindingen van de simulatie. Ik denk dat ik aan het eind van de middag figuur 17 ga opbouwen. En eens te kijken wat het doet.(Eerst nog even naar wiskunde )

Wat ik wel een nadeel vind van deze manier is dat je een aparte aftakking nodig hebt van de trafo om de referentie spanning te maken.

"Ik had maar één leraar die toen in mijn ogen goed was."
Dat klinkt jammer genoeg bekend. We hebben wel meer goeie docenten, maar die geven andere vakken. Maar ik heb er al veel geleerd met name wiskunde waar ik voorheen niet zo goed in was.

Erg bedankt voor de moeite die je neemt om me te helpen. Het wordt zeer gewaardeerd.

Hi hardbass,

Ik wil je ook graag afhelpen van het gevoel dat je "nog" een trafo wikkeling nodig hebt.

Vele ontwerpers wringen zich in allerlij bochten om hieraan te ontkomen.
Met bijna altijd met een negatief resultaat.
Als je naar de kostenpost kijkt, dan kost een extra trafo bijna niets.
Als je 10.000 stuks van een voeding gaat bouwen laat je natuurlijk een trafo wikkelen met jouw specs.
Zijn het enkele stuks die je gaat bouwen, dan kost een paar Watt printtrafo met gelijkrichter + elcos niet meer dan 4 Euro, waar hebben we het over...

Laat je niet gek maken door de door de marketing apen, winst maximalisatie e.d.
Leer goed ontwerpen, en als je dit goed doet, betekend het vaak ook dat je een schakeling hebt, met een minimum aan onderdelen die toch je specificaties halen.

Een mooie van Einstein
Everything should be made as simple as possible, but not simpler.

Gegroet,
Blackdog

Dat is waar,
Ik heb mn grote rommeldoos eens open getrokken en daar nog 2 mooie kleine trafo's gevonden. Hier moet wel iets van de brouwen zijn.

Hallo,

Eventjes een update.
Ik heb het even snel opgebouwd op een breadboard, en het werkt als een trein. (niet de NS dan he ) Het is nu zelfs zonder feedback condensatoren om het geheel te "temmen" stabiel. Er zit nog geen condensator over de uitgang en ik meet met de scoop een heel kleine rimpel.

Tijd om alles op een printje te zetten en te gaan meten.

Hmm, alles zit nu op een beun printje ipv een breadboard. Er zit nog wel ergens wat oscillatie in, maar dat wordt voor morgen.

[Bericht gewijzigd door hardbass op donderdag 18 juni 2015 23:50:49 (11%)]

Hallo,

Zijn weer een paar weken verder, druk met toetsen bezig. Hoe dan ook ik heb weer een nieuw schema. Ik ben benieuwd wat jullie er van vinden. Ik wil hem zo ontwerpen dat de print ongeveer 5mm voor het koelblok hangt zodat er geen lange draden zijn tussen de torren en de aansturing.

Zie hier het schema, hebben jullie nog tips om het ontwerp te verbeteren voordat ik de print ga maken?

J1 is de hooft voeding 32V gelijk, J2 is de voeding voor de ref spanning 12V wissel.

Het referentie deel ga ik waarschijnlijk vervangen voor een ref20xx