Circuits Online Voeding 2016

Op 1 februari 2016 21:08:51 schreef Sine:
[...]

Prima geschikt, daarmee kun je een mooie 26V 8A voeding maken.

Daarvoor heb je wel een vermogenstransistor extra nodig en zul je de vermogens onderdelen buiten de print moeten opbouwen, 8A is echt TE veel voor het arme printje.

De 9V trafo mag klein blijven, iets van 3VA is genoeg.

Is het mogelijk om met die trafo een iets minder "sterke" voeding te bekomen waardoor al de componenten op de print kunnen ?

Tuurlijk, jij bepaalt de stroomafname. Dat de trafo een groter vermogen kan leveren doet niet ter zake.

edit

hieronder

Die van Olaf is 2x12V 160VA.........

Je trafo kan overigens tot maximaal 4A.

Ik ben overigens benieuwd hoe de respons eruitziet als de voeding overschakelt tussen de taps, met name met het schakelen naar een hogere spanning. Hebben jullie daar toevallig ook een plaatje van?

@Henry S, ik had toen ook al gezien dat die voeding beter doordacht was dan de meeste budgetmerken en dan de schema's in de elektronica-bladen, etc... Daar zie je nooit een oscilloscoop-afbeelding bij..

@olaf88, de print kan tot 5A met een minimaal externe componenten. Je trafo kan overigens tot maximaal 4A.

Op 1 februari 2016 19:06:09 schreef blackdog:

Ook ik heb slechte Rifa condensatoren gehad, maar denken jullie ook een de levenduur van die condensatoren?

Het 230V net is nu niet bepaald een prettige omgeving en die RC combies of X3 condensatoren staan meestal continu onder spanning.
Als ik ze tegen kom is dit meestal bij apparatuur op leeftijd.

Dit geld ook voor bepaalde 230V netfilters, ik vind het niet vreemd als deze na 10 jaar of zo de geest geven.
Ze bevinden zich in een aggressieve omgeving

Wat meestal echt goed blijft over vele jaren, is toch meestal het echt prof/duur spul.

Hoi Blackdog,

Daar heb ik wel bij stilgestaan, maar zelfs als een goede MKP niet langer meegaat (en volgens mij gaat hij wel degelijk langer mee en hoeft niet duurder te zijn dan die rifarommel) dan nog zitten er constructiefouten in die RIFA's. Om te beginnen zijn het papiercondensatoren, iets dat alleen onder zeer specifieke omstandigheden nog voordelen kan hebben. Omstandigheden die zich in gangbare netfilters niet voordoen. Verder barsten ze na een paar jaar ook open als je ze gewoon op stok legt. Dat heb ik alleen eerder gezien met Taiwanese crisis-elco's uit ongeveer 2001. Ook falen ze gloednieuw al wat mechanische tests (duidelijk niet de meestal goed doordachte normen van Philips, maar ik las van minstens 1 Engels bedrijf waar ze jaren geleden de vertegenwoordiger al de deur uitgelachen hebben omdat ze het troep vonden). En tenslotte falen ze niet elegant. Inplaats van stilletjes open te gaan of hard in kortsluiting, gaan ze eerst spuiten, koken en roken. Dingen die je bij een X-klasse niet verwacht en bij een Y-klasse al helemaal niet, want die vertoont geheid een te hoge lekstroom terwijl hij dat doet.

Op 1 februari 2016 22:24:19 schreef olaf88:
[...]

Is het mogelijk om met die trafo een iets minder "sterke" voeding te bekomen waardoor al de componenten op de print kunnen ?

Sorry, ik heb inderdaad maar met de halve spanning gerekend.

Je kunt hier een prima 26V 4A voeding mee fabrieken.

Op 1 februari 2016 22:47:13 schreef necessaryevil:
Ik ben overigens benieuwd hoe de respons eruitziet als de voeding overschakelt tussen de taps, met name met het schakelen naar een hogere spanning. Hebben jullie daar toevallig ook een plaatje van?

Nee, maar wel getest, je ziet het overschakelen niet terug in de uitgangsspanning. (ik krijg het in ieder geval niet zichtbaar)

De volgende vraag doet zich voor bij mij.
Ik ben uitgegaan van een trafo van 2x15V en een maximum stroom van 2A. Dat Wilt zeggen dat bij 20V er maximaal 22V over de torren staat. Bij een stroom van 2A wordt er dus 44W verstookt in de torren of 22W per tor. Uit de datasheet blijkt dat de case bij 2A maximaal Ca 100C (Stel T_amb=30C) mag worden en dat R_j-c ongeveer 1.6 K/W is. Nog een mica plaatje van 0.6 K/W en dan blijkt dat elke tor een koelplaat van maximaal 0.98K/W moet krijgen. Ik vind dat precies heel weinig en zo'n koelplaat is 20cm x 10cm. Heb ik nu iets gemist of moeten ze echt zo groot zijn?

Op 2 februari 2016 00:45:12 schreef Sine:
[...]

Sorry, ik heb inderdaad maar met de halve spanning gerekend.

Je kunt hier een prima 26V 4A voeding mee fabrieken.

[...]

Oke bedankt !

Op 2 februari 2016 01:20:09 schreef Shock6805:
De volgende vraag doet zich voor bij mij.
Ik ben uitgegaan van een trafo van 2x15V en een maximum stroom van 2A. Dat Wilt zeggen dat bij 20V er maximaal 22V over de torren staat. Bij een stroom van 2A wordt er dus 44W verstookt in de torren of 22W per tor. Uit de datasheet blijkt dat de case bij 2A maximaal Ca 100C (Stel T_amb=30C) mag worden en dat R_j-c ongeveer 1.6 K/W is. Nog een mica plaatje van 0.6 K/W en dan blijkt dat elke tor een koelplaat van maximaal 0.98K/W moet krijgen. Ik vind dat precies heel weinig en zo'n koelplaat is 20cm x 10cm. Heb ik nu iets gemist of moeten ze echt zo groot zijn?

Ik weet niet zeker of de winding schakeling afschakeld als er sluiting ontstaat maar in het geval van wel kom je tot het volgende:

mits deze dus terug schakelt anders is een kortsluiting in maximale spanning erger en moet er meer vermogen weg gekoeld worden.

Enkele wikkeling gelijk gericht √2 x 15 = 21,21V
Hiervan moeten nog een paar spanningen af, namelijk gelijk richters, diode d7 en de emitor weerstand.
Ure = 0.33 x 2= 0,66V

21,21 - 0.7 - 0,63 - 0.66 = 19,22V

Het schakel punt waarop de voeding minimaal moet verdubbelen ligt op 19,22 - 5,88 = 13,34V (ik kom aan 5,88 door een berekening van Sine terug te rekenen)
Door de hysteresis in de schakeling blijft deze iets langer op verdubbeling staan. Heb deze niet uitgerekend maar laten we hier 2V voor nemen.

Je maximale uitgangs spanning zou ongeveer liggen op 34V.
De spanning welke dus over de power transistor zou kunnen staan is:

34 - (13.34 - 2) = 22,66V. <-- komt dus ook nog de 5.88V bij van de spanning standaard over de power transistor
Je zit er zelf dus al niet ver vanaf

Dit scheelt al een klein beetje, daarnaast heeft blackdog geopperd om geen isolatie materiaal tussen de power transistor en het koellichaam te plaatsen. Maar om het koellichaam te isoleren van de behuizing. Let wel op dat er dan spanning op het koellichaam komt te staan (kortsluitings gevaar). Als je gelijk zijn oplossing pakt van bijvoorbeeld een oude Pentium4 processor koeler kan je relatief makkelijk het koellichaam isoleren van de behuizing.
Het mooiste hiervan is dat de thermische weerstand niet extra toeneemt door een extra overgang. Bij mica moet je ook nog 2 x koelpasta rekenen, een sil pad is misschien een betere keuze omdat je geen extra koelpasta nodig hebt.

Ja het klopt dat je een groot koellichaam nodig hebt als je niet actief koelt, een lineaire voeding heeft daarom altijd zo'n groot koellichaam op de achterzijde zitten.

Edit na wat nadenken en terug lezen van de vraag.
Tweede edit: Ben er echt niet bij vanochtend, vergeet helemaal de spanning welke al over de power transistor staat mee te nemen

Hmm, misschien eens kijken naar waterkoeling dan. Nee, maar dan ga ik toch zeker een fannetje met een temperatuurregeling monteren. Of inderdaad eens kijken of ik nergens een oude processorkoeler kan vinden.

Heb mijn antwoord nog even een beetje aangepast, je vraag was op een ander vlak en ik maakte nog een reken fout

Waterkoeling kan maar dat maakt het niet efficiënter, je verplaatst alleen de plek waar je je koellichaam hebt. Bij een computer is het wel weer een voordeel omdat het koellichaam groter kan zijn in vergelijking met wat je op een socket kwijt kan.

@blackdog snap nu steeds meer je opmerking, groter en zwaarder mag leuk zijn maar het heeft wel consequenties. Dit is pas bij 34V @ 2A.

Op 1 februari 2016 23:58:38 schreef maartenbakker:
[...] dan nog zitten er constructiefouten in die RIFA's. Om te beginnen zijn het papiercondensatoren, iets dat alleen onder zeer specifieke omstandigheden nog voordelen kan hebben. Omstandigheden die zich in gangbare netfilters niet voordoen.

In dat geval zou je kunnen stellen dat de condensatoren verkeerd gebruikt worden. Natuurlijk kan het een en ander ook aan de informatie van Rifa liggen.

Gewoon een groot passief koelprofiel voor een voeding heeft veel voordelen!
Passieve koeling is doodstil, en gaat (meer dan) een mensenleven mee.
Een fan maakt herrie, en na een tijdje steeds meer... (denk aan je PC)

Men kiest wel voor mooie long-life elco's, waarom dan een short-life koel oplossing?

Ook de veel grotere thermische massa van een passief koelprofiel is een niet te onderschatten voordeel. Als je flink gaat stoken (b.v. even korstsluiting) duurt het een flinke tijd voor je transistoren warm beginnen te worden.

Wat gebeurt er als je fannetje uitvalt? Met je torren op dat lichtgewicht koelelementje....
En al dat stof dat door die fan je kast in komt? Niet goed voor de koeling.....

Dat Blackdog kiest voor een PC koeler voor zijn testopstelling is begrijpelijk: het is makkelijk & handzaam, het is een TEST opstelling.
Dat Chinese voedingen kiezen voor actieve koeling is ook begrijpelijk: daar is goedkoop belangrijker dan kwaliteit.....

Maar is het doel van zelf bouwen niet juist dat je je voeding beter kunt maken dan die standaard Chinese voeding?
En voor de zelfbouwer hoeft passieve koeling ook niet duur te zijn: dump, radiomarkten, zelfs Marktplaats....

Voor een "normale" labvoeding (zeg 30V/2A) is passief echt probleemloos. Gewoon een flink profiel op de achterkant van je kast. Al helemaal als je de sjieke trafo omschakeling gebruikt van het CO ontwerp.

Nog een losse opmerking: Een lage thermische weerstand tussen transistoren en koellichaam is belangrijk. Bedenk dat dat makkelijker te bereiken is door meer transistoren parallel te zetten. Je zet dan ook de thermische weerstanden tussen tor en koelplaat parallel

Zo, dat moest ik even kwijt

groet, Gertjan.

Chineese meuk ventilators maken veel herrie en gaan relatief kort mee, als je goede, grote (industriële) ventilators gebruikt valt dat best mee, en kan het koelblok bijna 4x kleiner zijn. Een klein filter helpt ook goed tegen het geluid, en beperkt de luchtstroom niet al te ernstig.

Als je 60W kwijt wilt gaat het nog wel, met 400W (zoals mijn dummyload) wordt het iets anders. Als de koeling temperatuur geregeld is hoor je hem meestal niet, en ik heb toch bijna altijd muziek opstaan, dus het stoort me niet.

Het is natuurlijk wel een keuze die je bewust moet maken.

Vreemd dat (bijna) iedereen Chinees en lage kwaliteit door elkaar haalt.

En dat terwijl bijna alle 'merk' electronica in China wordt gefabriceerd.

Ik heb zelf diverse Chinese merken meetapparatuur die een hoge kwaliteit hebben. Ik heb zelfs 'merk' apparatuur met een lagere kwaliteit.

Begrijp me niet verkeert, ik snap de overwegingen wel. In de winkel is voor weinig geld wel een labvoeding te krijgen, maar een goedkoop exemplaar is waarschijnlijk veel slechter als een goede zelfgebouwde.

Efin, sorry alvast dat ik me hier aan stoorde.

Nog even een vraagje over die bufferelco's achter de brug: Waarom zijn hier twee parallel van 4.700µF gebruikt in plaats van één van 10.000µF?
Dat lataste is een stuk kleiner en goedkoper.

Ik heb deze elco's gevonden bij Farnell:

C1 150µF / 63V 105°C

• Fabrikant: VISHAY
• Ordercode: 1384568
• Artikelnr. fabrikant MAL213818151E3

€ 2,67

C104 & C105: 2× 4.700µF

• Fabrikant: EPCOS
• Ordercode: 1839362
• Artikelnr. fabrikant B41580A9478M

€ 20,28

C(104+105) 10.000µF / 100V 105°C

• Fabrikant: EPCOS
• Ordercode: 1839363
• Artikelnr. fabrikant B41580A9109M000

€ 34,23

Moet ik niet iets groters uitzoeken voor eeen voeding, die 4A kan leveren uit een trafo met een secundaire van 36V_eff (vandaar dat ik een 100V elco heb uitgezocht).

[Bericht gewijzigd door Tidak Ada op dinsdag 2 februari 2016 13:38:39 (12%)

@ SparkyGSX
Met een goede (nieuwe!), grote industriële fan + koelelement ben je net zoveel geld kwijt als voor een passief koelelement
En dan heb je nog steeds minder thermische massa, meer gedoe (fanregeling!). En ook een mooie fan gaat véél eerder stuk dan een groot koelprofiel

Bij een Dummyload is inderdaad veel te zeggen voor actieve koeling, want veel vermogen te verstoken.
En een dummyload gebruik je maar af en toe. Maar je labvoeding staat daarentegen elke dag de hele dag aan.......

@flash2b
Ook ik denk niet dat er alleen maar goedkoop & slecht spul uit China komt.... (en ben tevreden met m'n Rigol generator en SA)
Maar ik vroeg me af, waarom iedereen toch zo automatisch uitgaat van actief koelen voor een voeding. En toen bedacht ik me dat dat wellicht komt door het (slechte) voorbeeld van de Chinese voedingen.

Ik vindt dat iedereen z'n voeding moet bouwen naar eigen inzicht
Ik had het gevoel dat de ideeën over koeling hier wel erg eenzijdig waren.
En ik vindt ook dat je pas goed naar eigen inzicht kunt bouwen, als je alle argumenten kent, en afgewogen hebt.
Vandaar

groet, Gertjan.

Even kijken of ik het goed begrepen heb. Als ik vier transistors neem ipv de standaard twee, dan wordt de R_j-c 0.4 K/W ipv 0.8 K/W Als ik dan een maximale R_j-a van \frac{70K}{44W} = 1.59 K/W dan kan ik een koelplaat van 1 K/W nemen ipv 0.65 K/W. Dat scheelt al wel wat natuurlijk.

Nu voor die actieve koeling, zoals Sparky zegt, ik luister ook vaak naar muziek en met een mooie fanregeling en een overheatprotection, zouden je torren heel moeten blijven (zelfs bij kortsluiting) terwijl het geluid minimaal blijft bij een lage belasting.

Ik denk dat ik voor deze toch voor passief ga gaan, op voorwaarde dat ik het goed begrepen heb en dat mijn koelplaat dus klopt. Da's minder werk voor mij en dat kan geen kwaad voor een eerste voeding.

[edit]
nu vraag ik mij toch af waar het grote prijsverschil bij RS vandaan komt. de goedkoopste 1 K/W kost ca €15, de duurste (is dan wel 0.9 K/W maar ik vind dat een klein verschil) kost bijna €45. Hoe komt dat. Zit er een verschil in design waardoor die duurdere beter zijn ofzo?
[/edit]

[Bericht gewijzigd door Shock6805 op dinsdag 2 februari 2016 13:44:57 (16%)

Er is sprake geweest dat een digitale aansturing tot de mogelijkheden behoord.
Is hier al iemand mee bezig misschien?

Ha Shock6805,

Even kijken of ik het goed begrepen heb. Als ik vier transistors neem ipv de standaard twee, dan wordt de Rj-c 0.4 K/W ipv 0.8 K/W

Klopt helemaal. En transistoren zijn goedkoper dan grotere koelelementen

Ieders wensen en omstandigheden zijn natuurlijk anders.
Ik ontwerp graag in stilte. En ontwerp ook audio, waar je soms ook naar wilt luisteren. Dat gaat slecht in een rumoerige omgeving...

Inderdaad is het (voor een hoog vermogen voeding) een goede oplossing om de koeling zo te dimensioneren dat de fan alleen bij hoog vermogen aan gaat. Zo is het meestal stil, en heeft de koeling ook voldoende thermische massa.
Maar veel extra werk (Blackdog is nog niet klaar met z'n fanregeling) en voor jouw voeding zeker niet nodig.

Bedenk ook dat een koelelement best heet mag worden. Hoe groter het temperatuurverschil tussen koeler en lucht, hoe efficiënter hij werkt! 50°C is heet om te voelen, maar koud voor een transistor.

Geen idee waar de prijsverschillen tussen koelelementen vandaan komen.....
De mijne komen zoals gezegd meestal uit de dump of elektronica markten.

groet, Gertjan.

Begrijp wat je bedoelt Gertjan, is een keuze die je kan maken.
Het grootste voordelen zijn natuurlijk de stilte maar ook het snel kunnen verwerken van het vermogen. Er is ook een nadeel te noemen, om de bekabeling kort te kunnen houden kan je het koellichaam lastig op de achterzijde monteren. Tevens zal je met een open koellichaam er niet aan ontkomen om de transistoren elektrisch te isoleren aangezien sluiting een relatief gevaar is plus dat je zelf het koellichaam kan aanraken.

@Shock6805
Kijk eens naar de TIP142, deze heeft blackdog ook gebruikt.
De Rthjc is al een stukje beter 1°C/W en bij 2 stuks dus 0,5

Op 24 januari 2016 18:15:22 schreef blackdog:

Hi Blackdog,

Even een paar kleine vraagjes zodat ik ook verder kan met het wikkelen. Op de foto kan ik het niet goed genoeg zien.

Kan ik de spanning over die 10 wikkelingen meten met een belasting over de hoofdwikkelingen of moet ik de nieuwe wikkeling ook belasten?

En is een belasting van ongeveer 50% voldoende voor een goede meting?

Ha MdBruin,

Waarom kan de bekabeling niet kort?
De ideale plek voor het koellichaam is inderdaad op de achterkant van de kast. Je wilt je warmte buiten de kast lozen. Geen enkele reden om de print niet daar vlak voor te plaatsen. Potmeter bedrading wordt dan iets langer...

Ik zou de transistoren sowieso isoleren. Te veel rampen meegemaakt met een koellichaam in een kast onder spanning.....
Isoleren maakt ook de montage van het koellichaam een stuk makkelijker.

groet, Gertjan.

Je hoeft alleen de wikkeling te belasten welke je wilt meten. Had kort geleden dezelfde vraag. Staat gelijk een berekening bij hoe ik het aantal windingen heb berekend.

Het gaat erom dat er wat stroom gaat lopen door de spoel zodat deze niet gaat "zweven". 50% belasting gaat in het begin lastig worden aangezien je niet wet welke spanning erop staat. Zelf heb ik installatie draad gebruikt 2,5mmq en een weerstand van 3,33Ω 5W.
Kijk wel even uit de weerstand kan best heet worden, rook het gelukkig eerder als dat ik de weerstand beet pakte

@Gertjan,
Ja die kan dan wel kort maar de aansluiting naar de aansluitbussen wordt een stuk langer.
Daarnaast wordt de kast ook een stuk breder aangezien je de transformator niet te dicht op je schakeling wilt hebben. Misschien een idee om het op te lossen zoals bij versterkers gebeurt. Het koellichaam in de behuizing, weet alleen niet of het verstandig is.

gr. Marius

Helaas heb ik geen electronische load ter beschikking en is mijn voorraad onderdelen nog niet voldoende voorzien van vermogens weerstanden dus moet ik het maar doen met 2 halogeenlampjes.

10 windingen geeft me met de hoofdwikkelingen belast 2,51 Volt AC

Maar ik heb dus geen belasting op de 10 windingen gezet omdat ik geen idee heb van wat die nieuwe wikkeling kan leveren. Het is ook tijdelijk om te meten hoeveel wikkelingen ik moet maken.

Hoe zwaar kan ik die 10 wikkelingen belasten de trafo is 160 VA met secundair 2 x 9 Volt en daar heb ik nu dus 10 extra windingen met diameter 0,4 mm wikkeldraad op gemaakt.

En is dit wat voor een voeding ik heb nu een aantal van deze zonder de koelprofielen op de zijkant maar overweeg om deze erbij te nemen voor de voedingen.

Ik heb nu voor al mijn projecten de 230 mm breed bij 80 mm hoog en 230 mm diepe versie gekocht.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op dinsdag 9 februari 2016 21:10:48 (19%)

Ha MdBruin,

maar de aansluiting naar de aansluitbussen wordt een stuk langer

En hoe erg is dat? Daar aan vast komen de kabels naar je belasting en die zijn vast veel langer

De indeling van de kast van een voeding is een puzzel op zich.
Ik zou koelprofiel op de achterkant zetten, warmte buiten de kast en schakeling koel.
De print daar vlak voor, korte bedrading naar eind torren.
Trafo in de andere achterhoek, met daarachter net entree en filter. Netschakelaar aan dezelfde kant voor.
In het geval van een ringkern misschien op z'n kant tegen de zijkant?

En dan wat testen en schuiven & draaien om instraling minimaal te maken....
Evt. ijzeren schotje tussen trafo en print.

groet, Gertjan.