Labvoeding eigenschappen, meten & vergelijken

miedema

Golden Member

Ik heb meerdere keren verzucht dat het eigenlijk jammer was dat mijn voedingen zo op elkaar leken. Allemaal keurige lineaire voedingen met op elkaar lijkende meetresultaten....

Toen flash2b zijn schakende Rek voedinkje liet zien (http://www.circuitsonline.net/forum/view/126021/1/rks3005d?query=rks30…) verzuchte ik dat dat nou een leuke "andere" voeding zou zijn om te vergelijken.

Flash2b vond dat ook leuk, dus die stond bij mij op de stoep met z'n Rek voeding, en z'n Delta E030-3.

We besloten de voedingen te vergelijken met m'n Delta E030-1. Hierdoor ontstond er een interessant drietal: een standaard lineaire labvoeding, een identieke labvoeding, maar met thyristor voorregeling (de E030-3), en een schakelende labvoeding.

Eerst de nieuwe voedingen even voorstellen.
(Helaas hadden we geen tijd om foto's van de voedingen te maken, maar flash2b was zo vriendelijk om thuis alsnog een paar foto's voor me te maken)

De Delta Elektronika E30-03

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/DSC01453_Delta-E030-3-flash2b-600pix.jpg

Deze Delta is de grotere, 3A leverende, broer van de bekende 1A uitvoering E030-1.
Het exemplaar van flash2b is een oudere versie, nog helemaal origineel (inclusief elco's)

Het interessante is dat Delta deze voeding heeft voorzien van een thyristor voorregeling, zodat het effect daarvan mooi te vergelijken is met de verder identieke E030-1.

Dus dit is interessant en leerzaam voor diegenen die ook met een voorregeling aan de slag willen...
Hier het stukje schema van de voorrregeling:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/Delta-E030-3-schema-600pix.png

Twee van de dioden van de gelijkrichtbrug zijn vervangen door thyristors, die de laadstroom naar de bufferelco afknijpen als meer energie niet nodig is.

Delta heeft flink z'n best gedaan om de invloed van de voorregeling minimaal te houden!
In het schema kun je zien dat ze (naast het al gebruikelijke statische scherm in de Delta trafo) nu 2 extra statische schermen om de hoofdwikkeling hebben gelegd. Zodat de gemene pulsen niet de wikkeling van de hulpvoeding (en het lichtnet) kunnen vervuilen. Erg sjiek!
Verder zit er, om die pulsen te beteugelen een smoorspoel (S0303) tussen trafo en gelijkrichtbrug.
En dat is geen kleintje:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/Delta-E30-03-bovenaanzicht-600pix.jpg
(foto van het web geplukt)

Het is de smoorspoel in de rode cirkel. Er is ook een flink stuk blik omheen gezet om de straling van de smoorspoel weer tegen te gaan. Geen half werk van Delta Elektronika....

Als je deze voeding flink belast hoor je de typische ratel van de thyristor voorregeleing.

De Rek RKS3005D

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/DSC01452_Rek-RKS3005D-flash2b-600pix.jpg

Dit is een typische moderne Chinese labvoeding. Klein, licht, goedkoop. Maar levert wel 5A bij 0...30V. Schakelend natuurlijk.
Volgens flash2b is Rek èèn van de betere merken.
Leuk detail is dat de "i" in "Switching" op het frontje ontbreekt :-)

De voeding is doodstil, totdat je hem langer volbelast (in ons geval was dat 12V-5A), dan na een tijdje CLICK, een clickson klikt in, en een fan gaat suizen. Maar normaal hoor je deze voeding 99% van de tijd dus niet.....

Verder is er weinig bekend over werking en schema. flash2b heeft de voeding thuis nog even open gemaakt een mailde me:

Ik heb de voeding nog even open gehad om te achterhalen wat de hoofd switching regulator is. Het is een TL494C van Texas Instruments met een switching frequentie die mag lopen van 1 tot 300KHz, kennelijk in de REK is voor 70KHz gekozen. Datasheet: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl494.pdf. Deze stuurt met 2 kleine torren een kleine trafo aan die vervolgens een veel grotere trafo aanstuurt. De uitgang MOSFET is een 2SK1358 (http://www.promelec.ru/pdf/2sk1358.pdf) en de schottky diode is een MURF1640CT (http://www.mouser.com/ds/2/395/MURF1620CT%20SERIES_I13-523579.pdf). De paneel meters zijn trouwens op basis van 2 stuks ICL7107 van Instersil, erg klassiek dus.

Als je deze voeding in handen hebt valt pas op dat hij èrg klein, en èrg licht is! Een enorm verschil met b.v. mijn Kenwood voedingen(ongeveer gelijke uitgangsstroom, maar de Rek levert 30V i.p.v. 18V, dus veel meer vermogen)

flash2b heeft deze voeding zelf uit China meegenomen voor Eur 35,-...

Met deze 3 voedingen op een rijtje leek het ons leuk om als extraatje ook naar het rendement te kijken.
We belastten de voedingen met 12V/1A, en keken naar het opgenomen vermogen uit het lichtnet:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/Delta-Rek-rendement-vergelijk-600pix.png

Dat is best een eye-opener.... (vooral voor mensen die nu een CO voeding gaan bouwen en er graag zo groot mogelijke stromen uit willen halen :-))

De thyristor voorregeling scheelt inderdaad flink. Maar het is wel desastreus voor de cosφ. Het is maar goed dat je het blindvermogen niet hoeft te betalen....

Het rendement van de schakelende Rek is erg aantrekkelijk. (Maar voor dit geld kan Rek er kennelijk geen power factor correction instoppen)

Volgende post verder met de metingen....

groet, Gertjan.

Op 29 maart 2016 12:29:25 schreef miedema:

Het exemplaar van flash2b is een oudere versie, nog helemaal origineel (inclusief elco's)

Hallo Gertjan,

Volgens mij niet helemaal origineel want er zitten andere 4mm banaanbussen op dan Delta gebruikt.

Tenminste op al mijn Delta voedingen zitten dezelfde bussen ook de heel oude.

Op zich geen probleem die andere bussen maar er is dus mischien toch een keer aan gesleuteld.

Groeten,
wim

Gertjan, hoe heb je de cos(φ) gemeten?

flash2b

Golden Member

Op 29 maart 2016 13:30:15 schreef Dratsabylgu:
Volgens mij niet helemaal origineel want er zitten andere 4mm banaanbussen op dan Delta gebruikt.
Tenminste op al mijn Delta voedingen zitten dezelfde bussen ook de heel oude.

Op mijn Delta SM6020 zitten deze bussen ook. Het zijn dikkere bussen en de rode kleur is veel donkerder als op die voedingen van jou. Mogelijk dus nog ouder als die van jou.

miedema

Golden Member

@ Dratsabylgu
Ik heb de vraag neergelegd bij Delta Support (die ik toch sprak over iets anders)

@ rbeckers
cos φ heb ik gemeten met een Voltcraft Energy Logger 4000.
https://www.conrad.nl/nl/voltcraft-energy-logger-4000-energiekostenmet…

Een opvallend nauwkeurig apparaatje overigens.
Alles wat ik makkelijk kon checken (spanning, stroom, frequentie) is tot op ±1 laatste digit nauwkeurig. had ik niet verwacht bij aanschaf....

groet, Gertjan.

Die Rek RKS3005D lijkt erg veel op de LW-305KD die ik uit China meegenomen heb.

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.
flash2b

Golden Member

Jouw LongWell lijkt kwa specs op mij REK, maar van binnen ziet hij er totaal anders uit. Ik heb de foto's van jouw topic aandachtig bestudeerd, maar alles is anders.

Hoi Gertjan en flash2b

Ik denk dat dit mijn oudste Delta is en die heeft 1 bus zoals mijn andere en 2 bussen die anders zijn.

Geen idee of ze ook andere bussen gebruikt hebben maar al mijn andere voedingen van Delta hebben dezelfde bussen ook de oudste E030-3 die dus gelijk is aan die van flash2b.
Het oudere model van de E030-3 heeft metalen schakelaars en mijn nieuwere heeft kunststof schakelaars tevens heeft het oudere model een lampje (denk ik doet het niet bij mij) en het nieuwere model heeft een rode led.

Verder niet echt belangrijk maar wel leuk om te weten of ze modified zijn of origineel.

Groeten,
Wim

http://www.uploadarchief.net/files/download/delta%20d015.jpg

http://www.uploadarchief.net/files/download/delta%20d015%20detail.jpg

flash2b

Golden Member

Wat mij opviel aan jou E030-3 is dat de analoge meter een ander model is (groter, ander merk) als wat Delta normaal gebruikt.

Klopt dat zijn volgens mijn de oude meters ik heb een E030-3 en een E060-0.6 met zo'n meter. De andere voedingen hebben een iets kleinere meter met een dikkere rand.

Best raar dat jij dus een nieuw model meter hebt maar wel de oude schakelaars en lampje.
Die verandereingen zullen wel in stapjes gebeurd zijn tenslotte is het type ook hetzelfde gebleven en is het geen mark 2 ofzo geworden.

[Bericht gewijzigd door Dratsabylgu op 29 maart 2016 17:28:41 (41%)]

miedema

Golden Member

Inmiddels uitslag van Delta support over de bananenbussen:

"Nee, die stekkerbussen ken ik niet. Ze lijken een beetje op de Hirschmann bussen die we op de grotere voedingen hebben gebruikt, maar zijn het toch net niet. Op de E030-3 hebben altijd Stockli bussen (en knoppen) gezeten.

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/delta/E030-3.jpg

Aanvankelijk deze, waarbij de aardbus een aluminium bus was. Later is dat gelijkgetrokken met de E030-1 en kreeg hij een zwarte bus. (en zwarte schakelaars)
Het meetsinstrument was oorspronkelijk van Neuberger, later een MON38 van Sifam.

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/delta/E030-1.jpg

Het model knoppen wat Stockli ooit op de markt heeft gezet gebruiken we nog steeds. Stockli bestaat niet meer, en we wilden toch het uiterlijk behouden, dus nu laten we ze in eigen beheer spuitgieten. Bij de laatste ontwerpen zijn we naar een wat moderner type overgestapt, die we ook weer zelf laten maken.
Je ziet hierboven trouwens ook de overstap van een neonlampje naar een led. Eerst een rode, maar na commentaar daarop is het een groene geworden.

Deze serie heeft ook een voorloper, de D-serie. Ook toen bestond er een 30V, 3A

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/delta/D030-3.jpg

en een 30V, 1A

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/delta/D030-1.jpg

Op deze zitten trouwens de Hirschmann bussen die ik noemde. Ze zitten nu nog op de SM120-25."

Tot zover Peter Strayer van Delta.
Dus het lijkt er op dat de apparaatklemmen van flash2b er later op gekomen zijn....

groet, Gertjan.

ik ken die bussen wel welke flash 2b heeft, heb er er lang een stel van in de poolklembak gehad. die hadden erg lange schroefdraad, kun je zo 22mm multiplex tussen krijgen. de eerste modellen rood van die oude poolklemmen waren erg donker rood. later zijn ze meer ferrari rood geworden.

de poolklemmen die Dratsabylgu op z'n delta heeft zitten zijn philips bussen. in de late 50's 60's en 70's werden die gebruikt. pas medio 70's kwamen er meer kleuren als alleen zwart. net als bij delta, daar werden ook alleen zwarte poolklemmen gebruikt vroeger..

de poolklem voor de aarde van hirschmann is geen aluminium overigens, er ligt er nog 1 hier, is massief messing.. maar daar sta ik ook niet van te kijken, want delta gebruikt ook messing staven voor het chassis van hun voedingen..

[Bericht gewijzigd door testman op 30 maart 2016 06:12:25 (18%)]

waar rook was, werkt nu iets niet meer
flash2b

Golden Member

Ik heb net mijn Delta 030-3 open gehaald. Goed kijkend ziet het eruit dat het wel kan kloppen, echter de bussen zitten er heel mooi in gemaakt. Het schroefdraad loop idd lang door. Het is niet origineel.

Jammer dat de originele bussen niet te koop zijn, want ik zou het liever weer terug origineel hebben.

Op mijn Delta SM6020 zitten bussen zoals getoond op de foto's van de D-serie.

@miedema
De missende 'i' op de front van de RKS3005D is wél origineel. Op de website van REK ontbreekt deze letter namelijk ook. :-)

Hoi flash2b,

Heb jij even geluk, ik ga 1 voeding gebruiken om onderdelen uit te halen om de andere compleet te maken of te repareren.

Dus ik zal die originele bussen er voor je uithalen mag je die hebben.

Groeten,
Wim

flash2b

Golden Member

Eén van mijn E018-0.6D voedingen was al niet compleet de multi turn potmeter was eruit gesloopt.
En ik wilde er al een metertje uithalen om van een andere voeding een beschadigd metertje te vervangen.
Ook had ik de behuizing al overgezet naar een inbouw model en kon ik het kapje van de knop gebruiken.
Dus nu heb ik nog de nodige spareparts voor eventuele defecten in de toekomst.

En natuurlijk liggen er nu 3 aansluitbussen klaar voor flash2b.
Ze zijn wel een beetje smerig dus ik zal ze nog wel een beetje poetsen.
En ik moet nog even kijken of er in de andere voedingen ook aan de achterzijde een zwarte ring gebruikt wordt bij de rode bus.
Anders moet ik nog een voeding open maken. :(

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

miedema

Golden Member

OK, na dit uitgebreide Delta intermezzo iedereen (hopelijk) weer bij de les, en gaan we weer verder met het hoofdprogramma :-)

We vergelijken 3 voedingen met verschillende opzet: Lineair, met voorregeling en schakelend.
Het meest nieuwsgierig was ik naar het Brom, stoor & ruisgedrag van de verschillende aanpakken.
Ditmaal heb ik de spectra doorlopend tot 80kHz gemeten, omdat daar wellicht nog restanten van voorregeling of schakelende voeding te vinden zijn.

We beginnen met de Delta Elektronika E030-1:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/Delta-E030-1-bromruis2-600pix.png

De (mooie) spectra van deze Delta zijn inmiddels een vertrouwd beeld, en hier uitgangspunt voor vergelijking met de andere voedingen. Boven de 10kHz zien we wat meer gras, afkomstig uit de stoorvloer van de analyser.

En dan de Delta Elektronika E030-03:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/Delta-E030-3-onbelast-bromruis2-600pix.png

Ik laat de onbelaste curve apart zien, dan zijn interessante details beter zichtbaar.
Sowieso zijn de niveaus van de lichtnet harmonischen wat hoger dan bij de E030-1. Opvallend is dat de hogere harmonischen verdeeld zijn in groepen (onder de pijltjes).
Wat ook opvalt aan de lage kant dat de 50Hz paal flink lager is, en de 1/f ruis ook.

Belast ziet het spectrum van de E030-3 er zo uit:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/Delta-E030-3-belast-bromruis2-600pix.png

Excuses voor de lichtgrijze kleur, m'n kleuren waren een beetje op..... Ter vergelijking heb ik het belaste spectrum van de E030-1 er bij geplot, maar dat valt een beetje weg achter de flink hogere harmonischen van de E030-3.

Dus de bijna identieke voeding mèt voorregeling levert bij dezelfde belasting aanmerkelijk meer & hogere harmonischen op! Wel is ook hier de 1/f ruis van de E030-3 lager dan van z'n kleinere broer.

Overigens, deze voeding mag dan wat meer Brom & ruis residu hebben dan z'n E030-1 broertje, beiden zijn ze vèr binnen spec!
Delta specificeert voor beiden 0,1mVrms ripple voltage, en daar zit ook deze E030-3 nog ruim 20dB onder! En dat na een 30...40 jaar gebruik! Over voorzichtig specificeren gesproken....

Om alle spectra goed te kunnen vergelijken heb ik ze allemaal los in een PDF gezet, zodat je door heen en weer bladeren makkelijk de verschillen kunt zien: http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/Delta-en-Rek-voedi…

En nu wordt het spannend: De Rek RKS3005D:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/Rek-onbelast-bromruis2-600pix.png

We zien hier in blauw het spectrum van de onbelaste Rek, ter vergelijk het spectrum van de Delta E030-1 in groen.
Dat is andere koek! Het stoorniveau ligt nu gemiddeld zo'n 30dB hoger. Ook de opbouw van het spectrum is heel anders. Er zijn minder lichtnet harmonischen, maar we zien wel een paal bij 70kHz: de schakel frequentie van de voeding

En hoe ziet dat er dan belast uit?

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/Rek-belast-bromruis2-600pix.png

De harmonischen worden hoger, en de 70kHz paal ook.
om te kijken hoe dat verder gaat hebben we de voeding wat zwaarder belast, met 4,8Amp. Dat leverde de oranje curve op. Behalve hogere palen ontstaat er ook steeds meer een geprononceerde piek in de ruisvloer rond 1kHz. Wie beter thuis is in schakelend voedingen, en dit kan verklaren mag het zeggen....

Bij die piek van 70kHz vraag je je natuurlijk af: zouden daar "buiten beeld" nog meer harmonischen van zijn? Dus hebben we de Rek met de Rigol spectrum analyser bekeken, om ook hoger te kunnen zien wat er gebeurt:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/Rek-10k-1MHz-600pix.png

En ja hoor, elke harmonische van 70kHz is aanwezig, Dit plaatje begint bij 10kHz (overlapt dus net met de Clio plaatjes). We zien de 70kHz piek, en al z'n harmonischen, en het loopt nog niet erg af richting 1MHz....

Dus nog maar hoger kijken:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/Rek-100k-100MHz-600pix.png

Hier hebben we dan eindelijk wel zo ongeveer het hele stoorspectrum te pakken...
De piek van het stoorspectrum zit bij 5MHz, daarna valt het af richting 100MHz. Dat is best een mooie breedbandige stoorzender :-)

Ter vergelijk hebbben we ook de Delta E030-3 op de Rigol bekeken:

http://www.miedema.dyndns.org/co/voeding/REKvsDelta/Rek-vs-Delta-E030-3-10k-1MHz-600pix.png

De paarse curve is de Delta. Ik moest de 20dB pre-amp aanzetten, en zag nog alleen maar ruis(vloer). Een flink verschil met z'n schakelende broertje!

Zo, als we nu eens rustig achterover gaan zitten, en de spectrumdampen laten optrekken, wat zijn we nu wijzer geworden?
In de eerste plaats is die Rek relatief een flink stuk viezer dan zijn analoge broertjes! Maar.... Absoluut blijft z'n brom& storing onder de 1mVrms, wat natuurlijk best wel meevalt.
(hierbij moet je wel in het achterhoofd houden dat je best hoge piekjes kunt hebben die dan toch een lage RMS waarde opleveren, het is dus wel een beetje appels en peren)

Aan de plus kant van de Rek staat ook dat hij flink vermogen levert met hoog rendement, uit een klein en licht kastje. Ik kan me dus voorstellen dat voor veel toepassingen die Rek prima op z'n plek is. Maar als ik een prototype voor m'n nieuwe microfoonversterker moet voeden, dan is het toch beter om een lineaire voeding te pakken....
Een ander punt is in hoeverre je last gaat krijgen van dat spectrum dat de voedingsdraden van de Rek zullen stralen. Ook hier hangt alles af van je toepassing :-)

groet, Gertjan.

RAAF12

Golden Member

Mooie platen Gertjan. Ik ben er wederom van overtuigd dat de old school lineaire voedingen nog steeds een toekomst hebben. De oudste (zelfbouw) hier heeft zelfs een obsolete germanium AD149 onboard! Ik neem aan dat randaarding van meetapparatuur en voeding tijdens de metingen aanwezig was? Ik ga je afbeeldingen saven voor latere referenties.

edit hieronder @testman

Die lompe exemplaren van 63A ga ik ook op een duale CO2016 zetten. Voordeel, er zit ook een dwarsgat in om een losse draad in te steken en daarna goed aandraaien. Dat geeft minder overgangsweerstand dan de glijverbinding van een bananenstekker.

ik weet niet of jullie het hebben gemerkt bij oude voedingen, maar als je poolklemmen vuil van binnen zijn zie je meteen de stroom meter wippen als je met de banaanstekkers wiebelt. na een aantal keren draaien en wiebelen is het weer een tijd weg, maar meetstekkers insteken die in het vuil ( spinrag, stof ) hangen helpen hier niet bepaald mee..

vooral banaanstekkers hebben dat vrij snel door het gebrek aan klemkracht, vandaar dat ik lamelstekkers prefereer.

[Bericht gewijzigd door testman op 30 maart 2016 06:11:32 (21%)]

waar rook was, werkt nu iets niet meer
Schimanski

Golden Member

.

Ik heb een Delta switcher (MS 030-10) beschikbaar voor evt. metingen.

[Bericht gewijzigd door Schimanski op 30 maart 2016 12:28:25 (97%)]

What, me worry? // Radiozendamateur - PA2HGJ // Stuff is the junk you keep -- Junk is the stuff you throw away // Tinkeo Ergo Sum

je hebt meer kans op het vinden van een sloopvoeding als de ms 030-10, die inbouw modellen zijn er vaker te vinden voor weinig geld. zo ben ik ook aan de kastdonor voor m'n regelbare ac voeding gekomen..

waar rook was, werkt nu iets niet meer
flash2b

Golden Member

Een moderator zou dit verwijzen naar V&A, maar ik ben geen moderator.

True, dat ik ook over aansluitbussen heb gepraat, maar dat werd gestart door het al of niet origineel zijn van mijn voeding.

Ik vind het een beetje jammer dat dit topic nou vervuild terwijl het primair om meten gaat. Er zijn de nodige uurtjes in het meten gaan zitten. Gertjan is nog bezig met deel 3 van onze metingen.

[Bericht gewijzigd door flash2b op 29 maart 2016 23:17:09 (70%)]

Kan een moderator niet even een nieuw topic aanmaken en daar de posts die niet over de metingen gaan naar toe verplaatsen.

Dan mag hij daarna deze ook verwijderen. :)

miedema

Golden Member

Heren,

Fijn dat jullie zo blij zijn met mijn metingen, dat spontaan de voedingen uit de kast komen, en er volop over gepraat wordt! (Nog mooier zou zijn als jullie er ook aan gaan meten :-))
Aan het hoge Delta gehalte hebben mijn meetresultaten ook wel bijgedragen, en de waardering voor één van de laatste fabrikanten voor wie kwaliteit prioriteit nr.1 is, is terecht. En daar over praten is leuk.

Maar het is natuurlijk wel fijn als daar tussen door het topic onderwerp, metingen aan voedingen, nog vindbaar blijft :-)

@flash2b
Tuurlijk is dat "Swtching"zonder i origineel, ik vond het gewoon leuk Chinglish.
(en ik verbaasde me erover dar het even duurde voor ik het zag....)

@RAAF12
Goede opmerking over de randaarde!
De meetPC en analyser waren geaard, de voeding onder test niet. (Maar natuurlijk wel via de meetaansluitingen)
Het was met name in het geval van de Rek interessant geweest om verschillen tussen met en zonder randaarde te bekijken.

@testman
De bananenbussen van m'n voedingen heb ik schoongemaakt met een wattenstaafje met IPA. Inderdaad kan dat wattenstaafje de eerste keer er goed zwart uitkomen.
(Verder vervang ik elke bananensteker die lossig zit direct voor een nieuwe. Geen grotere ergernis van gammele meetsnoeren!)

@Schimanski
Dank je voor je aanbod!
Maar ik denk dat ik nu wel genoeg variëteit aan voedingen heb getest om de grote lijnen duidelijk te hebben. Er zijn nog zoveel andere projecten :-)

groet, Gertjan.