Spannings stabilisatie

[Frank_N]

Klaas, Johan:

Hartelijk dank voor het meedenkwerk.
Ik ben er nog niet uit al vond ik dit:
http://www.conrad.nl/ce/nl/product/191060/DC-spanningsomvormer-bouwpakket?utm_campaign=bazaarvoice&utm_medium=SearchVoice&utm_source=RatingsAndReviews&utm_content=Default

At Klaas: de D0719 komt echt op (heb er inmiddels 5 van de 10 aanwezige geprobeerd) na zo.n 6 V (met de fine-adjust van de aanwezige labvoeding vastgesteld, met digitale multimeter ertussen). De een ietsje meer, de ander iets minder, maar toch.....In de data sheets die ik heb gevonden (jij gaf aan ong. 10V?)kan ik daar echt niets over terugvinden.

Van je uitleg begrijp ik dat die dus voor 12V bedoeld zouden kunnen zijn. In het meest ongunstige geval zakt die spanning tot 10,5 V (bij een Ohmse belasting van ong. 1 Amp. achter de electronische zekering)
Dus volgens mij zijn die 10 stuks alvast bruikbaar.

Edit: citaat uit mijn eerdere post: ""Ik heb naar de codering gekeken, kon er 2 uithalen met een ander tussenvoegsel: D0719 en D0721.""
Hiermee wekte ik mogelijk de indruk 2 afwijkende exemplaren te hebben, dat is niet het geval: ik nam willekeurige exemplaren uit de beide montage platen

Mijn excusses daarvoor

[Havoc]

Typisch Conrad: Bovenaan uitgangsstroom 2A, daaronder uitgangsstroom max 0.5A. Dat is wel een factor 4...

[Frank_N]

Typisch Conrad: Bovenaan uitgangsstroom 2A, daaronder uitgangsstroom max 0.5A. Dat is wel een factor 4...

Yep......Johan.
In de gebruiksaanwijzing is terug te vinden dat men een groter koellichaam adviseert voor 2 A stroom afname.

Eerlijk gezegd denk ik dat dat  (audio-versterker) IC dat niet zo leuk vind.
Het ging me maar om het idee, terwijl je die 2A mogelijk niet eens nodig hebt voor 10 relais...

[Havoc]

Welke pummel gebruikt er nu een audio-versterker als spanningsverdubbelaar? Efficient gaat dat ook niet zijn.

[Frank_N]

Welke pummel gebruikt er nu een audio-versterker als spanningsverdubbelaar? Efficient gaat dat ook niet zijn.

Ikke "pummel" 
Het was maar een idee......Of snap ik iets niet???

[Havoc]

Je mist iets Frank. Niet jij maar diegene die zo'n schakeling maakt en dat dan als spanningsverdubbelaar verkoopt.

Een audio-versterker is niet gemaakt om efficient te schakelen maar om juist in het lineaire gebied te werken. Dit gaat altijd veel meer dissiperen dan als je een switch ic gebruikt dat daarvoor gemaakt is. Je gaat dan minder warmte ontwikkelen, niet meer componenten nodig hebben, de spanning gaat niet wegzakken als je wat belast (de spanning zakt van 23V in nullast tot 16V bij 2A als je 12V aanlegt, dat is geen verdubbelen) en je krijgt er nog zaken zoals soft-start, kortsluitbeveiliging etc bij. En het gaat niet meer kosten.

Kijk bvb eens naar een LM2585 (fig 51 van de datasheet). Je hebt dan wel enkele low-esr caps nodig maar aan de ingang kan je keramische gebruiken.

Dat zijn zo van die schakelingen die je gebruikt de zaterdag avond als je dringend iets nodig hebt en niks anders in de schuif hebt liggen. Maar die je niet in productie steekt. (alhoewel...ik heb dingen in productie gestoken waar ik niet fier op ben maar "befehl ist befehl")

[Frank_N]

Dank voor je uitleg, Johan.
Ik moet wel opbiechten dat de schakeling rond de LM2585 (ic voor iets met schakelende voeding??) me niet zoveel zegt.
Zodra er spoelen aan te pas komen en componenten zoals MUR405 (iets van een heel snelle diode, met een symbool van een zener???) kan ik er niet veel mee....
De schakeling van figuur 53 zegt me ivm spanningsverdubbeling wat meer.

Ik vond dit in datasheet:  http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2585.pdf

En dit over het ic: http://www.ti.com/product/lm2585

Allemaal om te doorgronden toch wat graafwerk voor nodig ....

Anyway: dank voor je huiswerktip!

[Havoc]

Het is niet het symbool van een zener, het lijkt er wel op. Een zener heeft slecht aan 1 kant van de streep een krol, een schottky diode heeft er 2. Schottky diodes zijn snelle diodes met een lage spanningsval. Ongeveer 0.3V ipv 0.6V bij een gewone diode.

Het is een schakelende voeding. Als je het schema in figuur 51 bekijkt, de spanningsverdubbelaar van 24V naar 48V dan is de werking vereenvoudigd als volgt.
- begin dat er geen stroom loopt door de spoel.
- het ic maakt met een interneschakeltransistor een verbinding tussen zijn pin4 en gnd. Dus er begint stroom door de spoel te lopen van de +12V voeding naar gnd. Het ic bewaakt die stroom intern om zeker te zijn dat je niets stukmaakt.
- als er genoeg stroom loopt stopt de transistor plots met geleiden. Net zoals elke spoel gaat nu ineens de spanning over de spoel omhoog. Bij een relais zetten we daarom een diode over de spoel om die spanning te beperken. Maar hier gaat de diode geleiden en stuurt die stroom in de uitgangscondensator Cout1. Die wordt dus opgeladen tot een hogere spanning dan de ingangsspanning.
- er is feedback voorzien met de weerstanden R1/R2 zodat als de spanning hoog genoeg is de transistor weer in geleiding komt. Dan stopt de stroom naar de uitgang en wordt er weer magnetisch veld opgebouwd in de spoel en het spel herhaalt zich.
- door nu de met de lengte dat er stroom in de spoel vloeit -komende van de ingangsvoeding- te "spelen" kan men de uitgangsspanning regelen.

Omdat zo'n voeding met grote stroompieken werkt moet je wel opletten met de keuze van de condensatoren. Cout1 bvb krijgt het erg te verduren en moet een type zijn met lage weerstand (low ESR) en dat een grote rimpelstroom kan verdragen. Best eigenlijk verschillende van die types in parallel zetten. De condensator aan de ingang heeft het iets gemakkelijker, maar toch best een low ESR. De diode D (MUR405) krijgt ook stevige pieken te verwerken. Maar de spanningval over die diode is bijna het volledige verlies. Daarom moet die een schottky zijn. De spoel moet de volledige stroom kunnen verdragen zonder in verzadiging te komen. Anders wordt de stroom door het ic te groot.

Met de condensatoren moet je in zo'n voeding wel opletten. Je mag niet zomaar beslissen om veel groter of kleiner te zetten. Anders kan de voeding oscilleren of helemaal niet werken. Ook plaatsing van de componenten is kritisch.

[Frank_N]

Aha..Wederom dank voor je uitleg, Johan
De wet van Lenz word hier blijkbaar ten gunste gebruikt, als ik het goed begrijp.
Wat ik niet wist is dat tot een spanningsverdubbeling kan leiden.
Dit verklaart ook het gebruik van de shottky dioden.
Gezien je uitleg over eea. lijkt me zo'n (kritische) schakeling niet erg geschikt voor zelfbouw

[Havoc]

Je moet met dat soort schakelingen inderdaad wat opletten. Zowel componentkeuze, waarde als printlayout zijn belangrijk. Maar meestal geven de fabrikanten van die dingen heel goede richtlijnen in hun datasheets zodat iedereen die een beetje in staat is zoiets grondig te lezen, eens zo'n voorbeeld na te rekenen en aandachtig afwerkt het wel tot een goed einde kan brengen. Het ene IC is al wat kritischer dan het andere, de "simple switchers" van TI bvb zijn weinig kritisch.

Veel hangt ook af van de toepassing, als je weinig ruis op de voeding wil en veel stroom en een groot verschil tussen ingang en uitgang en een hoge efficientie dan is het allemaal wat lastiger. Voor een verdubbeling die een relais gaat voeden is wat rimpel geen probleem en met een halogeentransfo als voeding moet je nu ook geen 98% efficientie halen.

[Frank_N]

Klein stukje verder gekomen:

Uitgaande van deze: http://powersupply88.com/adjustable-regulated-power-supply-3-30-v-2-5-a.html

Ben aan het experimenteren met een schakeling rond een LM 723.
Aangevuld met een 2N3055 geeft dit met 12 Volt wisselspanning een redelijk resultaat.
De 12V transformator werd gemaakt voor 220, draait nu dus op 230V.
De Ic regelt namelijk (binnen grenzen) de spanning op, om het zaakje stabiel te houden.
In de praktijk blijkt dit IC genoegen te nemen met een zeer klein spanningsverschil tussen in en output.
Ongestabiliseert 12V x 1,414 -1,4 = 15,6 in het meest ongunstige geval.
Stel ik nu de IC in op 15,6 - 4V = 11,6V blijkt de spanning behoorlijk stabiel te blijven, bij een stroom van 1 A.
Word de stroom nog iets opgevoerd, blijft de spanning mooi op 11,6 Volt.
Ik weet: Allemaal net kantje / boord, maar belovende resultaten, met weinig dissipatie in de 2N3055.

[Havoc]

Weinig dissipatie in de 2N3055? Hangt allemaal af van hoeveel stroom je verbruikt aan de uitgang natuurlijk. Bij een lineaire voeding is de dissipatie recht evenredig met hoeveel stroom je moet leveren en het spanningsverschil tussen in en uitgang.

Pdiss = (Vin - Vuit) x Iuit

In jouw voorbeeld dus (15.6 - 11.6) x 1 = 4 W bij 1A uitgangsstroom. Een 2N3055 heeft volgens de datasheet van ST een thermische weerstand junction-to-case van 1.5 °C/W en de junctie mag maximaal 200 °C worden.

Stel nu dat je zo'n typisch koellichaam toepast voor TO-3 (bvb Mouser 532-575603B00) dat heeft een thermische weerstand van 15,6 °C/W. Je smeert ook een likje (echt het minimum) van zo'n warmtegeleidende pasta tussen transistor en koellichaam, dan doet dat er nog een 0.3 °C/W bij.

Je totale thermische weerstand junction-to-ambient is nu de som van alle thermische weerstanden = junction-to-case + pasta + koelvin-to-ambient = 1.5 + 0.3 + 15.6 = 17.4 °C/W

Hoe warm gaat dan nu de junctie van je transistor worden = 4W x 17.4 °C/W + omgevingstemperatuur = 69.6 °C + 25 °C = 94.6 °C (< 200 °C). Dat is dus prima in orde. Je kan dus zo ook berekenen hoeveel je maximaal kan dissiperen met die koelvin = (200 °C - omgevingstemp) / 17.4 = 10 W. Vermits je spanningsval 4V kan je dus maximaal 2.5 A uit je voeding halen.

Als je echter je schakeling nu inbouwt in een kastje met wat ventilatiesleuven, dan is het in dat kastje echter snel 20 °C warmer dan in de kamer. Dus met 4W gaat je transistor dan (4 x 17.4) + 45 = 114.6 °C heet worden en kan je maximaal maar (200 - 45) / 17.4 = 8.9 W meer kwijt geraken.

[janieburton]

Ik begrijp dat zelfbouw van voedingen deel uitmaken van onze hobby en dat sommige graag bepaalde electronische schakelingen zelf bouwen.

Jaren geleden, ik was 15-16 jaar deed ik dat ook en ook schakelingen en rijregelaars uit het beroemde boekje van "Schravendeel". Ik had toen een niet al te grote baan.

Nu vele van die voedingsprojecten mislukten of de voedingen gingen stuk na een tijdje in gebruik zijnde; en heb toen besloten om een kant en klare gestabiliseerde voeding te kopen van 5A, regelbaar van 0 tot 24V van Bremi.

En al mijn problemen van het schakelen van relais en rijden waren van de baan(verlichting hing aan een Titan transformater) en mijn baan heeft nog +/-8jaar naar behoren gewerkt tot ik ze heb afgebroken.

[Havoc]

Over het "nut" van zelfbouw elektronica kan je inderdaad vragen stellen. Heel vaak is het inderdaad sneller, goedkoper en beter om het te kopen dan om het zelf te bouwen. Zit momenteel zelf met zo'n ei of ik iets zelf zou maken of kopen. Maken kan maar gaat niet eenvoudig zijn en eer het in orde is zijn we zeker een jaar verder. Maar het kopen gaat niet goedkoop zijn maar ook niet zoveel duurder.

Maar het is een hobby en ieder moet dat maar voor zich uitmaken.

[Huugooke]

Over het "nut" van zelfbouw elektronica kan je inderdaad vragen stellen. Heel vaak is het inderdaad sneller, goedkoper en beter om het te kopen dan om het zelf te bouwen. Zit momenteel zelf met zo'n ei of ik iets zelf zou maken of kopen. Maken kan maar gaat niet eenvoudig zijn en eer het in orde is zijn we zeker een jaar verder. Maar het kopen gaat niet goedkoop zijn maar ook niet zoveel duurder.

Maar het is een hobby en ieder moet dat maar voor zich uitmaken.

Doet toch iedere mannenborstkas opzwellen van trots hé Johan: "zelf gemaakt!"
Wel het veiligheidsaspect in 't oog houden natuurlijk.