Nieuwe EL84 versterker in navolging van de beroemde CTA

[Willy_61]

De nullasttest deed het behoorlijk:
(secundair zonder de extra wikkeling)
Ingangsspanning Vd = 349V,
Uitgangsspanning Vs na 25 sec.= 200V, na 40 sec.= 250V, na 55 sec.= 275V, na 100 sec.= 300V en loopt daarna heel langzaam verder op tot na 4 minuten = 315V, Vg is dan 320V.

Belast wordt het een ander verhaal:
Belasting = 2 gloeilampen van 40W in serie, koud-weerstand = 196 ohm
Ringkern begint te "zingen" en IRF80 + D7 sneuvelen
LtSpice grafiek:

Belasting = 2 gloeilampen van 25W in serie, koud-weerstand = 325 ohm
Ringkern begint te "zingen" en IRF80 + D7 houden stand, na een 5-tal seconden hou ik het toch voor bekeken omdat ik niet het risico wil lopen dat ze weer kapot gaan.
LtSpice grafiek:

Ik denk dat de enige belastingstest mogelijk is met de versterker zelf, vermits die belasting net omgekeerd verloopt: hoog naar lager.
Ideaal zou zijn dat ik een weerstand van 3000 ohm/30W had om te testen bij een load van 100mA maar zoveel zware vermogenweerstanden heb ik niet...
De volgende bedenking die ik maak is: als de FET er door vliegt (Rds is dan nog ca. 0.4 ohm) dan komt de volle gelijkgerichte spanning op de versterker zelf

Anne, jij hebt ooit een modificatie gemaakt in het topic "De 'Straight' ont(k)leed"

Valt daar wat mee aan te vangen voor een veiligere uitvoering?

[Ah!buis]

Eigenlijk had ik wel even kunnen waarschuwen voor 't heetlopen van de fet in het begin
Maar we hadden het toch al over het verschijnsel van tijdelijk hoog oplopen van de dissiptie gehad
Als de fet het opgeeft gaat de stroom door D7, veel te veel dan
Die simulaties zien er nog erger uit, zo'n vaart loopt het niet, krijg je als de belasting niet terugloopt bij opwarmen.
Met die andere schakeling gaat het ook zo.Is wat ingewikkelder om de spanning te kunnen instellen.
En een serieweerstand aan de uitgang om de inschakelstroom wat te beperken.
Met elke regelaar krijg je dit probleem, veel warmte zolang de spanning over het regelelement hoog is en de stroom aantrekt.Is wat te milderen door de tijd in te korten.
Er is wel een andere manier, veel moeilijker, door pulsbreedte modulatie.Wordt het zoiets als een tijdelijke schakelende voeding totdat die volledig aan blijft.
Anne

[mtb]

Je hebt toch een Variac, dus kan je de HS 'langzaam' testen met gloeilampen, de rest sluit je wel direct op 230V aan.
Ik heb je al gewezen op jouw aansluiting van de APL's, daar kan ook een massa-probleem ontstaan, dus laat die eerst weg.

[Willy_61]

Daar heb je gelijk in, de voedingsprint ligt toch los op de werktafel en het volledig HS gedeelte heeft een aparte 230V aansluiting. De rest: gloeisturing en negatieve voeding blijven uit omdat die er volledig los van staan.
Wat de aansluiting van de APL's betreft, dat printje is uiteraard ook niet meer gekoppeld en een massa-probleem is daar anders ook niet aan de orde vermits de groundplane geen enkel potentiaal draagt, dus volledig los van - of + staat. De bevestigingsbussen raken dus geen massa of iets anders.
Dat werkt overigens prima

[Willy_61]

Zijn er mogelijk contra's tegen een kleine aanpassing die ik zou willen doorvoeren om de uitgangsspanning een beetje te kunnen afregelen?

Momenteel is de uitgang 319V (tgv tolerantie zeners) en die zou ik liever naar 300V terugregelen. Daarvoor heb ik een 25-turn toegevoegd over de zener-combinatie. Deze 25-turn van 100k is een Suntan trimmer, type TSR-3296 welke 0,5W mag hebben bij 315V max..
Een alternatief zou zijn dat ik ipv een trimmer 2 weerstanden in serie over de zeners zet, de waardes bepaald mbv 2 weerstandsbanken.

[Ah!buis]

Je zou ook de trimmer over D6 kunnen zetten, hoeft toch niet naar nul.En ook D6 100V, D7 200V.
Zie het nut niet erg, 300 of 319V maakt niet echt iets uit.
Evt. de vertraging inkorten (R3 kleiner en/of C8 minder).
Anne

[Willy_61]

Testresultaten (zonder extra 20V-wikkeling):

De trimmer of iets dergelijks, zoals ik gisteren van plan was, zal overbodig zijn. Ik vermoed dat het verbruik van de versterker tussen de 150 en 200mA zal liggen.
Met de variac lukte de testen dus wel, maar ik moest de spanning zeer voorzichtig en traag omhoog draaien vermits de ringkern anders begon te oscilleren (?).
Ik ga een nieuwe print ontwikkelen om de aanpassingen te verwerken en e.e.a. te herschikken. Zo komt er plaats vrij om een degelijkere koelvin te plaatsen voor T1.
De zeners baren me alsnog zorgen omwille van de zeer hoge temperaturen, vooral met een output rond de 200mA. Voor D5-D6 kan ik dat opvangen door R22 te verhogen maar D7, dat snap ik niet goed dat die zo warm wordt, die zit daar maar als protectie voor de G-S overgang van T1.

Nog suggesties of andere zaken om in de definitieve print te verwerken?

[Ah!buis]

Is idd niet normaal met die D7.Gaat enkel stroom door bij het uitschakelen om C8 te ontladen.
Die ringkern zit niet zo stevig in elkaar, blijkbaar last van de stroompieken bij het laden van de elco's.Zolang 't bij het inschakelen blijft ...
Heb je de NTC ertussen uit ? 230V in, onafhankelijk van de belasting.
Anne

[Willy_61]

Die NTC (10 ohm) zit er nog in vermits anders af en toe zekering F1 (1A) sneuvelt bij het aanzetten.

[Willy_61]

update: de gemeten temperaturen van de zeners zijn niet betrouwbaar. Ik heb bij wijze van test D7 3cm boven de print gemonteerd en dan meet die nog nauwelijks 40° ipv meer dan 60°. Maar C4 die er naast staat meet ook rond de 40°aan de kant van de zenerdiode (achterkant C4 meet 21°), maar voelt niet warm aan. Ik vraag me af, als je temperatuur meet met zo'n pistool met laserstraal, je punt op bv. D7 maar de meetstraal gaat door een gebied (de U-koelvin) waar de temp > 40°, is dan de gemeten temp. op het puntje van je straal betrouwbaar? Ik denk het niet.

In elk geval in het nieuw ontwerp heb ik een degelijke koelvin voorzien van Fisher en de zeners hebben voldoende ruimte en afstand tov de koelvin.

[Willy_61]

Nieuwe print getest, D5-6 en D7 meten niet hoger dan 25°C, de vorige metingen waren dus inderdaad niet betrouwbaar. De diodes staan nu verder van de koelvin en zijn langs verschillende kanten te meten. De IRF840 wordt niet warmer dan 24,5 °C en de koelvin zelf ca. 30°C aan de top.

Het oscilleren van de trafo vind ik wel een probleem. Wanneer ik de variac zo "snel" verhoog dat het spanningsverschil tussen C3 en C4 hoger wordt dan 17 à 18V dan start de oscillatie en als ik niet snel minder, geraak ik er niet meer uit tenzij door vanaf 0 te herbeginnen (bij het oscilleren wordt C4 -en dus ook C3- snel leeg getrokken).
Wanneer 150V wordt bereikt mag dat verschil al niet groter meer zijn dan 10V.

Met de versterker als belasting, vermoed ik dat dit probleem niet optreedt vermits de belasting start met hoge weerstand i.p.v. "bijna kortsluiting" met de lampen. Moet ik dit gedrag als normaal beschouwen of is dit een "rommel-voeding" ?
C6 (47µ) heb ik al vervangen door 6,8µ/400V, dat vertraagt nog voldoende: 2,5 sec. om 200V te bereiken (LtSpice), zal wel volstaan zeker om de buizen te sparen? Overigens aan de dreiging van oscilleren verandert daarmee niks.

[Ah!buis]

Vermoedelijk gaat de mosfet aan 't oscilleren.Hoe hoger de stroom hoe steiler de fet hoe meer kans.
Probeer met een weerstand erbij, iets tussen 330Ω en 1k.
Anne

[mtb]

Probeer eens een weerstandje over D7 (bijv. 100k) tegen het oscilleren.
Oscilleert ie ook in je simulatie?, meet anders de echte frequentie en is de Mosfet wel goed aangesloten?

[Willy_61]

In de simulatie is niks van een oscillatie te merken, zelfs niet bij zwaardere belasting.
De FET is correct aangesloten, gecontroleerd a.d.h.v. datasheets van diverse fabrikanten, en ook nog eens vergeleken met bestaande, gelijkaardige schema's.
Ik zal morgen jullie suggesties met een weerstand uittesten en ik laat daarna het resultaat horen.

Bedankt

[Willy_61]

Kon het niet laten, moest eerst testen
Vermits ik in enkele schema's, gelijkaardig aan dit en ook voor buizenversterker, telkens een weerstand zag in serie met de gate, heb ik dat eerst getest en dat was meteen prijs: 1k in serie met de gate en weg oscillatie!
In = 304V (C3)
Uit = 297V bij 205mA load

Bedankt, nu kan ik verder met het versterkergedeelte

Nog een vraagje: laat ik C6 = 6,8µ (200V na 2,5 sec.) of plaats ik beter de 45µ terug? Nu is het maar een kleine moeite...

[Ah!buis]

Laat maar zitten (6µ8) evt de 470k verhogen naar 1M.
Anne

[Willy_61]

Ok, 470k wordt 1M.

[OpaBert]

Je infrarood Temperatuur meter met laser Led heeft net als die goedkopere camera,s een verschil tussen de zoeker bovenop de camera en het objectief midden van de body
Er is een mooi woord foor parallax meen ik
Is dus moeilijk om van een klein dingetje de temperatuur te meten

[Willy_61]

Bert, ik had ook zo'n vermoeden, temeer omdat ik verschillende meetresultaten had met de stip op dezelfde plaats, maar vanuit een andere hoek. Dit maakt vlgs. mij dat de omgevingstemperatuur wel degelijk invloed heeft bij het meten op kleine -en dan ook nog gebogen- objecten.

Meetresultaat met R3 = 1M i.p.v. 470k en met serieweerstand 1k naar de gate: 200V na 8 sec. en volle output na 1 minuut.

[Willy_61]

Met een werkende voeding is de rest bijna routine: alles werkte direct naar behoren .

1. Alle buizen geplaatst en de gloei gecontroleerd zonder HS.
2. Van 1 kanaal enkel de eindbuizen laten staan + HS aangesloten + ruststroom afgeregeld op 40mA (nu zit er een gewone trimpot maar een 10-turn is toch handiger en nauwkeuriger).
3. De toonregeling en fazedraaier-buizen ook geplaatst en de anodespanningen v.d. fazedraaier afgeregeld op 145V. Eén van die buizen vervangen (gewisseld met één v.d. toonregeling) om een gelijke Va te verkrijgen voor boven- en onderhelft.
4. Stap 1...3 voor het andere kanaal.

Tijdens de voorgaande handelingen de HS, de Va v.d. kleintjes en de ruststroom van de eindbuizen gemonitord.

Enkele weerstanden zijn gewijzigd i.v.m. de negatieve voeding van 17V: R13 = 1k2 i.p.v. 470, R12 = 1k i.p.v. 1k8, hiermee is de juiste instelling bereikt in de middenstand van de trimmer.

Daarna een CD-speler erop en genieten!
De klank is glashelder, zuiver en vol.
De HS is in normaal bedrijf exact 300V, tijdens vol vermogen zakt de spanning max. 2V.
MP4 en 5 staan op 145V +/- 3V.
MP3 meet 260V i.p.v. 250V.

... en zo'n werkplek haat ik , morgen opruimen, inbouwen en specificaties (waaronder frequentiekarakteristiek) opmeten.

[OpaBert]

Super Willy van harte gefeliciteerd
1 K in serie met de Gate
Dat ga ik ook eens proberen in de HS voeding in m'n eigenbouw Buizentester
Die schakeling is als 2 druppels water met dit.
Die gaat ook als ik een EL34 probeer te testen.

[Ah!buis]

Oef, bloed zweet en uiteindelijk gelukkig geen tranen
Zie dat er nu niks mis gaat bij het inbouwen
Vraagje, hoe zit 't met die led aanduiding nu het relais niet meedoet ?

@Bert, die 1k kan geen kwaad.Maar bij de voor een fet kleine stroom met zo'n buizenversterker is de steilheid klein en hoeft het eigenlijk niet.
Anne

[Willy_61]

Anne, het relais is vervangen door een weerstand, verder is het schema ongewijzigd gebleven zodat de groene LED na 40 sec aangaat, enkel ter indicatie dat de versterker opgewarmd is (maar in werkelijkheid omdat die functionaliteit er toch al inzat en enkel een tor en enkele weerstandjes kost). Die 40 sec. komt min of meer overeen met de 30 sec. dat de versterker nodig heeft.

[Willy_61]

De versterker is opnieuw samengesteld, behalve de roosterkap en de houten zijpanelen.
Na de eerste test bleek hij ook nog volledig te werken zoals het hoort zodat vandaag de specificaties konden worden opgemeten.

1. De vermogenskarakteristiek:

Een max. vermogen van 9W lijkt misschien weinig maar volgens de datasheet mag je bij ...
- UL met screen-grid taps op 43%
- Va = 300V
- Ra-a = 8k
- Ik = 40mA
--- 11W max. verwachten. Ik veronderstel dat de 9W uiteindelijk te wijten is aan de CFB, maar kwaliteit mag wat kosten en er is nog meer dan voldoende overschot voor de huiskamer.

2. Frequentiekarakteristieken, links en rechts kanaal

3. Toonregeling karakteristiek

... het hoog zou misschien nog wat meer mogen opgetrokken worden dan nu het geval is en ondanks het feit dat het schema van Angelfire identiek is overgenomen, zijn de opgegeven karakteristieken toch niet helemaal gelijk:

[Ah!buis]

Ziet er heel best uit
Die kathode tegenkoppeling geeft een iets grotere Raa en een iets meer dan 43% tap, maar zo weinig met die 4Ω dat van 11 naar 9W daar niet van komt.De UGT heeft misschien wat meer verlies dan die van het datablad.Of de eindbuizen halen de piekstroom niet.
De toonregeling in 't hoog kun je wel ruimer maken door R16 en R18 (56k) te verkleinen naar bijv. 18k.
Anne