Modelspoormagazine forum

Misschien is deze vraag niet helemaal in KIS op zijn plaats, maar toch...

Even wat uitleg: voor de "boordspanning" van mijn baantje gebruik ik een zware 12V halogeentrafo.
Voor wat electronica aan te sturen is hier oa. een 12V = voeding van Schravendeel (met een 3055 transistor) op aan gesloten.
Aangezien deze schakeling niet kortsluit vast is, heb ik er een electronische zekering (ook met een 3055, oa. gepubliceerd door Schravendeel en EMT)) achter geplaatst.
Voor de 12 Minitrix ontkoppelaars en bijbehorende printrelais werkt dit prima!

Voor een paar van de aanwezige 20 Siemens relais: V23154-B110 (4xom 12V) werkt deze voeding niet goed.
Dat komt omdat de electronische zekering een te grote spanningsval geeft naarmate de belasting toeneemt.
Bij een stroombelasting van 1A (constant, met lampjes) zakt de spanning onder de 10V.

Wat ik nu wil proberen is voor de Siemens relais (en wat ledjes) een uA7812 (of een L78S12CV, voor 2 amp) in te zetten.

Waar ik nu niet uitkom is de vraag: Bij welke trafospanning is een optimaal resultaat te verwachten??
In de datasheets & (WIKI: http://nl.wikipedia.org/wiki/78xx-spanningsregelaar ) ziet men tegengestelde informatie, de een zegt 12V ~ is voldoende, de andere minstens 14V~.
Bij 12V ~achter een bruggelijkrichter plus afvlak condensator kom je op 12 x wortel uit 2 op 17 Volt.
Ik bedoel een beetje rimpel op de uitgang is denk ik niet zo belangrijk, het gaat erom dat de uitgangspanning 12V is en de voeding kortsluitvast, zonder te veel spanningsval.
Sommige van de Siemens relais laten het onder de 10V afweten.

Hoop dat ik het zo goed uitleg :-[ :-\

Citaat van: Frank_N op 09 april 2013, 22:45:15 PM
Voor een paar van de aanwezige 20 Siemens relais: V23154-B110 (4xom 12V) werkt deze voeding niet goed.

Weet je zeker dat het 12V relais zijn?
De aanduiding V23154 zegt iets over het algemene type van het relais. B110 geeft aan wat voor contactset er in zit, in dit geval 4 x wissel.
Maar daartussen staat nog een getal, voor 12V zou dat 717 moeten zijn. Met een contactset B110 moet het relais bij 8,3V opkomen, en je mag er dan maximaal 20V op zetten.

""""Weet je zeker dat het 12V relais zijn?""""

Nee, maar:
Ze werken allemaal op een labvoeding ingesteld op 12V, en de meeste al op ietsje meer dan 10V=, Klaas.
Stroom ong, 20mA. (met een wijzermeter kun je dat niet zo nauwkeurig zien).
Ik heb naar de codering gekeken, kon er 2 uithalen met een ander tussenvoegsel: D0719 en D0721.
De rest is dus voluit:  V23154-D0421-B110 Staat in zwarte lettertjes op het metaal waar de spoel tussen zit.

Klopt met de documentatie die ik hier heb.
D0719 is een spoel voor nominaal 16V. Met een B110 contactset moet hij opkomen bij 10V, max. toelaatbare spanning is 24V.
D0721 is nominaal 24V, komt op bij 17V, max toelaatbaar is 40V

Van de D0421 heb ik geen gegevens. Maar gezien de spoelweerstand denk ik dat die 16V of 18V nominaal is.
Wat je kunt doen om er achter te komen: op je labvoeding langzaam de spanning opdraaien, en kijken wanneer het relais opkomt. De nominale spanning is dan ongeveer 1,5 maal de opkomspanning, de maximale is ruim het dubbele van de opkomspanning.

van de LM78xx bestaan ook "low drop" versies: verschil tussen in- en out slechts 0.7 volt
Met je gelijkgerichte voedingsspanning zou je  met 15V regulators kunnen werken, dat is al dichter bij de werkspanning van je relais.

ik kwam op het heldere idee om bij google in te vullen: V23154 D0421 B110
En dan vind je dit: http://www.datasheetarchive.com/V23154-D0421-B110-datasheet.html (http://www.datasheetarchive.com/V23154-D0421-B110-datasheet.html)
Uit die datasheet blijkt dat een spoel 421 nominaal 24V is.

Ja, Klaas en dank voor je helderheid maar die spec's had ik al:
Zoals gezegd en meermalen uitgeprobeerd werken de relais met een zuivere en gestabiliseerde gelijkspanning goed.
Nou ja twijfelachtig.
De  D0421 exemplaren trekken aan bij net iets over 11 V=. Dat is dus geen doen, zelfs met een 12V gestabiliseerde voeding.
Vanwege bedrijfs onzekerheid.

De datasheets van de originele relais kon/kan ik niet vinden. Er zijn er genoeg (replace) te vinden, met verschillende spec's.

Wat ik begrijp is dat de relais bij 17V= beter aanspreken.

De volgende vraag word dan: is het dan te doen met een ongestabiliseerde spanning van 17V=?
Dus 12 V ~ brugcel + Dikke elco = 17 V met daarachter een  electronische zekering??

Het zijn relais voor 24V, waarom ga je dan geen 24V toepassen?
Je kan vanuit je trafo een spanningsverdubbeling toepassen, dan krijg je na buffering met een elco ongeveer 34V. Daarachter een 7824 om te stabiliseren en meer heb je eigenlijk niet nodig. Zo'n spanningsregelaar uit de 78xx serie is kortsluitvast.

als je geen LM achter je 17 volt wil zetten, en een "elektronische zekering" neemt teveel spanning weg, had je dan al eens aan een "gewone" zekering gedacht. Er zijn ook kleine elektromagnetische zekeringen.

Citaat van: Klaas Zondervan op 10 april 2013, 23:55:03 PM
Het zijn relais voor 24V, waarom ga je dan geen 24V toepassen?
Je kan vanuit je trafo een spanningsverdubbeling toepassen, dan krijg je na buffering met een elco ongeveer 34V. Daarachter een 7824 om te stabiliseren en meer heb je eigenlijk niet nodig. Zo'n spanningsregelaar uit de 78xx serie is kortsluitvast.

Goed idee Klaas, en goede support!
Verder moet ik erover nadenken, bij de bouw van mijn baantje ging ik steeds uit van 12 V= (gestabiliseerd) en 17V= (ongestabiliseerd) met 1 halogeentrafo.
Bij aanvang hield ik die 12V aan vanwege schakelingen met TTL techniek.
Om nu er nog een derde spanning (24V) bij te gaan halen vind ik even niet zo'n prettig idee...

Bovendien zou ik niet weten hoe spanningsverdubbeling (op  een eenvoudige manier) toe te passen met een trafo met 1 secundaire wikkeling, en/om dat vervolgens toe te passen in de rest van de electronica ;)

Hangt ervan af hoeveel vermogen je nodig hebt. Anders is een diode ladder bruikbaar. Maar voor relais misschien niet ideaal als je er veel en snel achter elkaar wil schakelen. Is eigenlijk steeds kortsluitvast op DC want er zijn steeds serie condensatoren. http://en.wikipedia.org/wiki/Voltage_multiplier (http://en.wikipedia.org/wiki/Voltage_multiplier)

Citaat van: Frank_N op 11 april 2013, 20:33:32 PM
Bij aanvang hield ik die 12V aan vanwege schakelingen met TTL techniek.

TTL werkt volgens mij op 5V.

CiteerBovendien zou ik niet weten hoe spanningsverdubbeling (op  een eenvoudige manier) toe te passen met een trafo met 1 secundaire wikkeling, en/om dat vervolgens toe te passen in de rest van de electronica ;)

Via google dit gevonden: http://pa0fri.home.xs4all.nl/Lineairs/HV1100/hv1100sch.htm (http://pa0fri.home.xs4all.nl/Lineairs/HV1100/hv1100sch.htm)Eerste schema. Het gaat op die site over hoogspanning, maar met 12V werkt het ook.

Op mijn eigen spoorbaan gebruik ik 24V als algemene hulpspanning, en dat is omdat ik ook een hele partij kamrelais heb voor 24V spoelspanning. Verder bouw ik mijn eigen TTL, maar dan met discrete componenten. Dat werkt ook op 24V en kan dan direct de relais aansturen.

Het is inderdaad zonde om die relais niet te gebruiken, Klaas.
Waar ik nooit over nagedacht heb is om met verschillende "boord" spanningen te werken. Ik ben dan ook geen elektrotechnies ing.!
De mij bekende TTL electronica is beperkt tot het werken met 12V.  Het gaat me ook wat om het uitzoeken van eea.
Maar zoals gezegd, ik ga er nog eens over nadenken.
Komen we er vandaag niet, morgen komt weer een dag ;)

Het is inderdaad de kunst om je te beperken tot zo weinig mogelijk hulpspanningen.
Ik dacht dat ik met 24V= alles kon bedienen, maar bij nader inzien bleek dat voor de wisselmotoren een onhandig hoge spanning te zijn.
daarom heb ik nu ook nog een 4V wisselspanning. Die wordt bij de motor enkelzijdig gelijkgericht, zodat een pulserende spanning ontstaat. Door tussenvoeging van 1 of 2 extra diodes kan ik die spanning nog iets verlagen als ik vind dat de motor te snel draait.

CiteerWaar ik nooit over nagedacht heb is om met verschillende "boord" spanningen te werken. Ik ben dan ook geen elektrotechnies ing.!
De mij bekende TTL electronica is beperkt tot het werken met 12V.  Het gaat me ook wat om het uitzoeken van eea.

Je kan de logica op een spanning laten werken, en dan met opencollector uitgangen de relais sturen. Kan met een geïntegreerde schakeling (type ULN2408 en soortgelijken) of een discrete transistor (en diode over de spoel). Je bent dan "vrij" in het kiezen van de relaisspanning. Tenminste tot wat je transistor aankan, maar voor een losse transistor is 24V geen probleem.

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 :o

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

Citaat van: Havoc op 16 april 2013, 22:19:11 PM
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...

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

Citaat van: Havoc op 17 april 2013, 20:03:46 PM
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???

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")

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!

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.

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 :-\

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.

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.

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.

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.

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.

Citaat van: Havoc op 14 juli 2013, 13:18:54 PM
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.

Citaat van: Huugooke op 14 juli 2013, 13:24:04 PM
Doet toch iedere mannenborstkas opzwellen van trots hé Johan: "zelf gemaakt!"
Wel het veiligheidsaspect in 't oog houden natuurlijk.

Ja dat doet een manneborst opzwellen maar soms heeft het wel meer gekost aan mislukkingen dan het kant en klaar te kopen

Alle twee correct. Vandaar dat ik denk dat zelfbouw enkel interessant is om:

- te leren: iedere student elektronica zou het toch enkele malen moeten doen
- iets heel specifiek te maken: bvb sommige van de speciale sturingen hier voorgesteld op het forum
- iets dat niet in de handel is, of in de handel véél te duur: denk hierbij aan sommige audio apparatuur

Al de rest is moeilijk te verantwoorden. Tenzij je natuurlijk al de apparatuur hebt staan, gemakkelijk aan componenten geraakt en de nodig kennis hebt.

Mislukkingen zijn leergeld, niet?
Een tijdje geleden heb ik hier eens zo'n zeepdispenser als bezetmelder aangebracht. Er is toen wat mee gelachen, maar het is wel een mooi voorbeeld van hoe je bestaande dingen kan aanpassen en gebruiken in plaats van dure commerciële dingen te gebruiken of zelf te ontwerpen en bouwen.
Die brave chinezen hebben dat allemaal in een chipke gestopt en het is aan de knutselaar om er iets voor hem bruikbaar van te maken.
Warm water bestaat tenslotte al.

PS. en kom nu aub niet af met "jamaar, dit of dat systeem is veel beter en dit en dat. Het gaat om het principe!

Citaat van: Havoc op 14 juli 2013, 12:08:05 PM
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.

Wederom dank voor je duidelijke uitleg, Johan.
Met weinig dissipatie bedoelde ik eigenlijk het geringe spanningsverschil tussen in en uitgang.
Je kan deze schakeling ook laten draaien met en  24V trafo.
Zoals je het uitlegt is in dit geval 12V~ toch wat gunstiger voor wat betreft overbodige dissipatie.
Als koelelement vond ik er 1 van 100 x 75 x 25 mm.  Er past een 2N3055 deftig in.
Deze heeft een geschatte thermische weerstand van minstens 3,5 °C/W. Lijkt me ruim voldoende.

In de proefopstelling gebruikte ik een aluminium stuk u  profiel, ongeveer dezelfde afmetingen dan het door u voorgesteld vinger-koel element. Bij 1 A was dat profiel nog maar net vast te houden....

(https://lh4.googleusercontent.com/-fhK8kQL8QYQ/RzsZSfCr_LI/AAAAAAAAAQA/uQ8pqgCi74A/s512/bedrading%252028%25202A%2520Schravendeel%2520voeding.JPG)

De schakeling gaat bovenstaande (Schravendeel 2A) vervangen en komt ook op dezelfde plek onder mijn baantje.
Ongeveer recht boven de plek waar de foto genomen is bevind zich een ventilator

Als je zoiets bedoelt: http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/Kühlkörper/A01/Standardstrangkühlkörper/PR/SK03_/$productCard/dimensionParameters/index.xhtml dan zal je er met 3.5 °C/W niet ver naarst zitten. Is ook prima voor je toepassing.

Citaat van: Huugooke op 14 juli 2013, 15:19:56 PM
Mislukkingen zijn leergeld, niet?
Een tijdje geleden heb ik hier eens zo'n zeepdispenser als bezetmelder aangebracht. Er is toen wat mee gelachen, maar het is wel een mooi voorbeeld van hoe je bestaande dingen kan aanpassen en gebruiken in plaats van dure commerciële dingen te gebruiken of zelf te ontwerpen en bouwen.
Die brave chinezen hebben dat allemaal in een chipke gestopt en het is aan de knutselaar om er iets voor hem bruikbaar van te maken.
Warm water bestaat tenslotte al.

PS. en kom nu aub niet af met "jamaar, dit of dat systeem is veel beter en dit en dat. Het gaat om het principe!

Hoi, kan je me de link zenden van je draadje over de zeepdispenser?

Citaat van: janieburton op 14 juli 2013, 17:40:47 PM
Hoi, kan je me de link zenden van je draadje over de zeepdispenser?

Ik denk dat die nog in het oude forum zit.
Het ging er over dat er zeepdispensers verkocht worden waaronder je hand moet bewegen en die dan zeep "uitspuwen".
In elke supermarkt en kruidendinges.
Met infraroodstraal die een motortje aandrijft.
Van dat merk dat bekend is van zijn ontsmettingsproducten.

Citaat van: Havoc op 14 juli 2013, 16:51:57 PM
Als je zoiets bedoelt: http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/Kühlkörper/A01/Standardstrangkühlkörper/PR/SK03_/$productCard/dimensionParameters/index.xhtml dan zal je er met 3.5 °C/W niet ver naarst zitten. Is ook prima voor je toepassing.

Yep, zoiets is het, Johan. Wat ik nog niet heb geprobeerd is bv. 2 A uit de schakeling te halen.

Wel heb ik een low-drop brugcel (KBU4A) gevonden, bij 4A spanningsval 1,00 V!! Vraag me af of dat bij kleinere stromen gaat werken? Uit de specsheet kan ik dat niet opmaken..... http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/K/B/U/4/KBU4A.shtml

Bufferelco 10.000 uF x 40V.

Wat ik me nu nog afvraag: Als ik nu de brugcel met soldeerogen op de beker-elco (is voorzien van aluminium tapgaten) monteer, kan de temperatuurontwikkeling van die brugcel invloed uitoefenen op de de elco??

In de proefopstelling gebruikte ik een B80C3300---- welke behoorlijk handwarm werd bij stroomafname 1A.

Citaat van: Huugooke op 14 juli 2013, 18:08:50 PM

Citaat van: janieburton op 14 juli 2013, 17:40:47 PM
Hoi, kan je me de link zenden van je draadje over de zeepdispenser?

Ik denk dat die nog in het oude forum zit.
Het ging er over dat er zeepdispensers verkocht worden waaronder je hand moet bewegen en die dan zeep "uitspuwen".
In elke supermarkt en kruidendinges.
Met infraroodstraal die een motortje aandrijft.
Van dat merk dat bekend is van zijn ontsmettingsproducten.

Als het in het oude forum zat, dan zit het ook in het nieuwe hé.  ;)

http://forum.modelspoormagazine.be/index.php/topic,14799.msg175454.html#msg175454

Wil je de lange of de korte uitleg? :D

Als je de datasheet van de KBU4A bij Vishay leest, dan zie je dat die 1V bij de volle 4A geldt. Bij 2A is dat maar 0.85V meer.

De warmte ontwikkeling is echter Vf x Ieff = 1V x 4A = 4W. Maar die behuizing heeft volgens de datasheet een warmteweerstand van 19 °C/W als je ze op een alu plaat van 4x5x0.8 cm moteert. Dus met die 4A zou die bijna 80 °C boven de kamertemperatuur uitkomen. Dus als je bij 1A zit, dan heb je ongeveer 0.8 x 1 = 0.8W en een temperatuur verhoging van 0.8 x 19 = 15 °C boven omgeving is ongeveer 35 °C. Je hebt helemaal geen alu plaatje gebruikt waarschijnlijk, dus zal het nog iets meer zijn. Dus handwarm lijkt me correct.

Om op de opmerking van Janieburton terug te komen "die dingen sneuvelen na enkele jaren"... wel daar zit het hem. Veel van die hobby schakelingen zijn niet echt doorgerekend tot in elk detail. Als je zo'n schakeling ontwerpt voor productie dan kijk je dat voor elke belangrijke component na. Er zijn klanten die dit vragen voor elke component op een print! Je moet echt voor elke component uitgerekend hebben hoeveel de dissipatie, stroom, spanning is, welke derating je hebt toegepast, wat de fabrikant toestaat etc. Zelfs al staan er enkele duizenden componenten op.

""""Wil je de lange of de korte uitleg? :D"""" Nee hoor ;)

""""Als je de datasheet van de KBU4A bij Vishay leest, dan zie je dat die 1V bij de volle 4A geldt. Bij 2A is dat maar 0.85V meer.""""

Ja, dat maakte er niet zo direct uit op.......PDF van National Semiconductor.

Dus de KBU4A levert niet echt voordelen tov. de traditionel B80C3300---, Johan?
En is de warmte ontwikkeling geen probleem bij montage op de beker-elco ?

""""Om op de opmerking van Janieburton terug te komen "die dingen sneuvelen na enkele jaren"... wel daar zit het hem. Veel van die hobby schakelingen zijn niet echt doorgerekend tot in elk detail.""""

Daarbij komt nog dat in de diverse boeken (in dit geval Schravendeel, maar ondervond dat in andere boekjes ook) behoorlijk wat fouten en/of onduidelijkheden staan.
In het geval van de Schravendeel voeding en de electronische zekering liep ik tegen het probleem aan dat de voeding-spanning zakt bij toenemende stroom. De electronische zekering doet daar nog een schepje bovenop. Het resultaat geeft een onbetrouwbaar geheel.
Je kan erop mopperen, maar ik zie het meer als "leergeld".

Die electronische zekering zit in de voeding met de LM723 ingebouwd.
Binnen grenzen zal de IC de spanning opregelen naarmate de belasting van de eindtor toeneemt.

Leuk om allemaal te ondervinden en uit te zoeken!!
Nog leuker word het als je op dit forum zeer bruikbare informatie (+ oplossingen) krijgt naar aanleiding van je vragen :D ;)

Edit) dit betekend niet dat ik de electronische zekering laat voor wat het is.
Bij gebruik van 3 stuks (of groepen) zijn die dingen achter de nieuwe voeding goed te gebruiken.
Als je er maar voor zorgt dat de stroom door die zekering niet te hoog word, zal de spanningsval erover meevallen.
Bij een (Ohmse) belasting van 1A is de spanningsval over de zekering 1,4 V

Edit2) zoals de situatie nu is:
(https://lh6.googleusercontent.com/-4zV6fFx8gUM/RzsZA_Cr_CI/AAAAAAAAAO0/CRfIlHdkUj8/s640/bedrading%252031%2520Electronische%2520zekeringen%2520bedraad.JPG)

In de nieuwe situatie komt er nog 1 electronische zekering bij.
1 voor het schaduwstation. (relais, bezetmelding)
1 voor de ontkoppelaarsprint besturing (12 relais, waarvan 1 steeds dienst kan doen)
1 voor het station (bezetmelding, spoorkeuze-relais.

Deze (dubbele & regelbare) voeding is voor de beide Weistra regelaars bedoeld:
(https://lh4.googleusercontent.com/-liC6T_eoALI/RzsY7fCr-_I/AAAAAAAAAOc/B0zCof_BylY/s640/bedrading%252027%2520dubbele%2520regelbare%2520voeding%2520met%2520blower.JPG)

Citaat van: doomslu op 14 juli 2013, 18:55:41 PM
Als het in het oude forum zat, dan zit het ook in het nieuwe hé.  ;)

http://forum.modelspoormagazine.be/index.php/topic,14799.msg175454.html#msg175454

Waarvoor dank!
Ik had dat nochtans gezocht met "zoek"

CiteerDus de KBU4A levert niet echt voordelen tov. de traditionel B80C3300---, Johan?

Niet echt. Het voordeel van de KBU4A is dat er een mooie bevestigingsopening is om met een schroef aan een koelvin te schroeven. De B80C3300 moet je met een klem vastmaken.

CiteerEn is de warmte ontwikkeling geen probleem bij montage op de beker-elco ?

Als je de gelijkrichter niet vastschroeft op de elco kan er niet veel gebeuren. Elco's kiezen is echter steeds een klus. Om goed te zijn moet je die echt selecteren, niet zomaar iets dat in de schuif ligt gebruiken. Voor een elco zijn er enkele getallen waar je rekening mee moet houden:
- maximale werkspanning: liefst kies je die zo dat er maximaal 70% van het maximum gebruikt wordt. Dus voor 24 Vdc een 35 V type.
- maximale rimpelsstroom: dit is echt belangrijk. Een condensator die na een gelijkrichter staat, die krijgt eerst een stroomstoot als de gelijkrichter zijn werk doet en de condensator oplaadt. als de gelijkrichter spert dan levert de condensator stroom. Dus de condensator wordt permanent opgeladen en ontladen. Dat is de rimpelstroom. Deze stroom zorgt voor een interne opwarming van de condensator. Die is dan ook steeds gespecifieerd in de datasheets. Best zorg je dat je daar niet teveel overgaat. Een eenmalige grote stroomstoot bij inschakelen is geen probleem. Let ook steeds op bij welke frequentie die stroom gegeven is. Die is stark verschillend bij 100Hz (dubbele gelijkrichting) of 10 kHZ zoals bij een schakelende voeding. Heel vaak is dit sterk afhankelijk van de afmetingen. Grote types kunnen vaak grotere stromen aan dan miniatuur types. Keramische kunnen meer aan dan elco's, low-esr kan meer dan standard types, enz.
- maximale gebruikstemperatuur: meestal 85 °C, vaak 105 °C soms hoger. Hier hangt een prijskaartje aan.

Als ik je foto zie, dan is je condensator een eindje van je gelijkrichter verwijderd. Best is die er zo kort mogelijk tegen te zetten. Ook de elco tussen de gelijkrichter en de stabilisator houden, niet met een draad even verderop in parallel. Van wat ik uit je foto kan opmaken zit je condensator op de bedrading tussen je gelijkrichter en je regelaar. Dat betekent dat die niet optimaal zijn werk doet. Best is de gelijkrichter op de elco te laten komen en van daar naar je regelaar te gaan. Een keramische cap van 1-10µF erover is ook een goed idee.

Citaat van: doomslu op 14 juli 2013, 18:55:41 PM

Citaat van: Huugooke op 14 juli 2013, 18:08:50 PM

Citaat van: janieburton op 14 juli 2013, 17:40:47 PM
Hoi, kan je me de link zenden van je draadje over de zeepdispenser?

Ik denk dat die nog in het oude forum zit.
Het ging er over dat er zeepdispensers verkocht worden waaronder je hand moet bewegen en die dan zeep "uitspuwen".
In elke supermarkt en kruidendinges.
Met infraroodstraal die een motortje aandrijft.
Van dat merk dat bekend is van zijn ontsmettingsproducten.

Als het in het oude forum zat, dan zit het ook in het nieuwe hé.  ;)

http://forum.modelspoormagazine.be/index.php/topic,14799.msg175454.html#msg175454

Bedankt voor de link

De treintjes zijn voor mij geen audio, Johan.
In ver verleden ben ik daar fanatiek mee bezig geweest, maar nu is dat over.

Je uitleg over condensatoren is me redelijk bekend, hoewel ik een stelregel niet snap: per Ampere 2200 uF lijkt gebruikelijk te zijn. .

Waar zit de balans tussen trafo (beschikbaar vermogen) en de toegepaste capaciteit??
Je trafo zal de elco "vol" moeten blijven pompen, terwijl aan de andere kant dat ding leeggetrokken word....
Deze vraag besprak ik eens met een HBOér (audio ontwerper) die het antwoord ook niet wist......

Zoals je zegt geven de grotere exemplaren vaak een beter bruikbaar resultaat dan de kleinere.
Bij audio kwam ik vaak tot het beste resultaat met veel kleintjes..............En inderdaad na de brugcel (netjes op een rijtje met brede en dikke koperbanen) maar voor de eindtorren.

De Bekerelco welke ik voor de voeding ga gebruiken heeft een Ieff.  bij 20kHz 15.5 A, bij een temperatuur van 70 gradenC.

In de bestaande dubbele voeding (bedoeld voor de beide Weistra regelaars) zit een ratel condensator (sibatit) 100nF) over de brugcel.
De spanning geeft volgens mijn osciloscoop geen vreemde beelden. (voorzover ik dat na kon gaan) Uitgeprobeerd (met de Weistra's ) is deze voeding nog niet.

Ik snap goed dat een en ander over buffercapaciteit deels te beredeneren valt, maar zover het voor de treinen werkt ga ik deze elco gebruiken.
De werkspanning is trouwens 63V, 10.000 uF.

Poll gemaakt 8)

- de stelregel van 1000-2200µF per Ampère is er eentje van de tijd dat er enkel met lineaire voedingen werd gewerkt. In jouw geval gaat dat dus nog altijd op.

Waar komt dat van, wel zoals je zegt wordt een condensator opgeladen als de uitgang van de transfo 1.2V-2V groter is dan de spanning die nog op de condensator staat. (die 0.6V-1V zijn de gelijkrichterdiodes bij een brug) Eenmaal de spanning zakt -en bij dubbel gelijkgerichte wisselspanning is dat al na minder dan 0.01s- is het de condensator die stroom moet leveren. Vermits de spanning over een condensator die ontladen wordt zakt, moet je de capaciteit zo groot kiezen dat gedurende die 0.01s de spanning niet lager zakt dan je regelaar nodig heeft om correct te werken.

Dus mag tijdens 0.01s de spanning niet meer dan enkele volt dalen. Omdat ladingsverlies evenredig is met stroom(verbruik), komt de stelregel van X µF/A.

Dat opladen en ontladen is een rimpelstroom. En die rimpelstroom is meestal evenredig met volume van de condensator. Net zoals bij audio kan je met goed gevolg veel kleintje in parallel zetten. De totale maximale rimpelstroom = som van de rimpelstromen en de equivalente serie weerstand is evenredig kleiner. Ook weer goed.

Die bekerelco heeft misschien 15.5A bij 20 kHz, maar bij 100 Hz blijft daar maar (grofweg) de helft van over. Misschien niet intuitief maar de maximale rimpelstroom is lager bij lagere frequenties.

Die ratelcondensatoren zijn meestal niet echt nuttig. (en Sibatit is een glascondensator met niet al te beste eigenschappen) In vergelijking met de bufferelco zijn ze te klein om merkbaar verbetering te geven. Vlak tegen de regelaar kunnen ze echter wel voor beter stabiliteit zorgen. Maar kies dan liever een goede keramische cap (X7R of minstens X5R). Kunststofcaps zijn voor voedingen niet nodig.

"""""Die ratelcondensatoren zijn meestal niet echt nuttig. (en Sibatit is een glascondensator met niet al te beste eigenschappen) In vergelijking met de bufferelco zijn ze te klein om merkbaar verbetering te geven. Vlak tegen de regelaar kunnen ze echter wel voor beter stabiliteit zorgen. Maar kies dan liever een goede keramische cap (X7R of minstens X5R). Kunststofcaps zijn voor voedingen niet nodig."""

Bij de nieuwe voeding gebruik ik inderdaad een keramies exemplaar.

Die sibatit's zijn overgebleven uit mijn audio verleden, Johan. Prijzig genoeg voor een beetje capaciteit!

Die dingen zijn blijkbaar bifilair gewikkeld, dus inductie-arm.  Wederom iets om een boom over op te zetten......
Maakt niet uit.

Thnx voor je uitleg!

Ik vrees dat je halfweg in de draad nogal rare resultaten gaat krijgen in je poll.

Denk dat ik hier ook nog van die dingen heb liggen. Ook 100nF, fisher-price blauw. Was populair begin jaren '90.

Suggesties voor een betere vraag, op punt 3 dan?

Ik weet eigenlijk niet of die vraag nog gewijzigd kan worden......Lijkt me niet netjes :-\

Punt 4 gewijzigd,  Daar had nog niemand gestemd.

Het voedingsprobleem is gedeeltelijk opgelost in de vorm van een Velleman bouwpakket rond de 723.
Deze degelijke kit (K7203) is voorzien van een goede print en goed uitgebalanceerde componenten.
Ik kon dit niet bouwen op een fatsoenlijke gaatjes  print. zo'n fabrieks  print kost alleen al het bedrag gelijk of groter  aan het complete pakket....

Heb mijn stem uitgebracht.

Vroeger waren er bedrijfjes die 1 of 2 stuks printplaten maakten van een schema die men aanleverde.
Nu zijn die blijkbaar gestopt en dat kan ik begrijpen want het is veel werk en het brengt niet veel op.