Een klein voedingsonderzoek

[SuperR]

Ach, wat er niet ingaat, hoeft er ook niet uitgefilterd te worden...

Had niet iemand een onderschrift met; 'spend your money where is counts' ? Een lm317 van 2 kwartjes doen meer dan een hand vol exotische c's.

Maar Gerrit, net zoals je zelfbouw-driver-verhaal, leuk om je verhaal te lezen, met name door de metingen.

[Gerrit]

Maar Gerrit, net zoals je zelfbouw-driver-verhaal, leuk om je verhaal te lezen, met name door de metingen.

Dank je

Je wint meer met een simpele LM317 dan met fancy elco's.

Dat gaan we straks zien

Wat is nou de bedoeling van die twee schakelaartjes ?

De grote is goed voor netspannig, de kleine is NIET goed (levensgevaarlijk) voor netspanning

Exact, dat wilde ik zeggen. Die kleintjes worden volkomen onterecht gebruikt om netspanning mee te schakelen.

Nog even bij het begin beginnen: Trafo aan het lichtnet, belast met 150Ω en verder niks:

Voor de DC ontkoppeling van de Clio heb ik een 10µF condensator gebruikt die met 82K aan aarde hangt zodat de C niet via de Clio geladen wordt. Dit is wat je dan ziet:

Een blanco meting is in grijs weergegeven, dit is met alles aangesloten maar zonder netspanning op de trafo. De ruisvloer zit op -160dBV, de rotzooi in de wisselspanning zit daar dik 80dB!!! boven. Dit is wat er voor AC door moet gaan tegenwoordig


Omdat er maar zo'n 100mA loopt heb ik voor 2200µF als buffer elco gekozen, met de Hexfret brug geeft dit 20V DC met 133mV rimpelspanning:

De blanco meting is weer in grijs getoond. Er is ruimte voor verbetering zullen we maar zeggen
Ik had ook nog ergens een LM317 liggen, dus volgens datasheet met 0,1µF voor en 1µ Tantaal na even een regelaar gemaakt:

Aan de condensator zitten al de weerstanden voor het CRC filter, maar die worden nu nog niet gebruikt. De regelaar heb ik op 15V gezet, dat is gebruikelijk voor een 15V trafo. De rimpelspanning is nu nog maar 0,77mV:

Het spectrum van de LM317 is in blauw. De LM317 ruimt wel erg goed op wat de pieken betreft, maar gedeeltelijk doet die dit door ze onder de ruisvloer te vegen.
Hier het spectrum met alleen de LM317 in beeld:

Nog maar vier pieken in beeld, maar de ruisvloer zit wel dik 40dB boven die van de Clio. Als we hier nou een CRC filter voor zetten, wat dan?

Geen fancy condensatoren, gewoon een 10000µ Frako die met 2 x 1Ω aan de buffer elco hangt. De rimpelspanning is nu 0,76mV, geen significant verschil.

Toch weer een paar piekjes kwijt. Dus zinloos is het zeker niet. De ruis komt uit de LM317, daar help het filter niet. Maar wat zou er gebeuren als we een CRCRC filter maken en dan zonder de LM317? Hiervoor hebt ik achter de 10000µF Frako via 2 x 2Ω nog een 10000µF Frako gehangen. De rimpelspanning is dan 0,49mV met het volgende spectrum:

Het CRCRC filter is in blauw. Afgezien van de drie pieken die met alleen het filter hoger zijn moet de LM317 het echt afleggen tegen het CRCRC filter en niet zo'n beetje ook, boven de 1KHz scheelt het ruim een factor honderd.

Ik heb ook nog een paar Hypex HxR regelaars liggen.....

Gerrit

[ray5150]

Netjes, Gerrit, helder onderbouwd ook !

[ds23man]

Leuk, maar een gemiddelde opamp heeft supply-voltage rejection tussen de 80-100db............

[Gerrit]

Netjes, Gerrit, helder onderbouwd ook !

Dank je
Toch wonderbaarlijk wat een paar weerstanden tussen de elco's kunnen bewerkstelligen. Ik ben erg benieuwd wat de HPR12 regelaar van Hypex gaat doen, dat zou toch van een andere orde moeten zijn dan een eenvoudige LM317. De Hypex regelaar lijkt mij ook representatief voor wat er op de DLCP print zit aan regelaars.
Maar nu eerst even een slokje van een 18 jarige Hakushu single malt

Gerrit

[Kappa7]

Ik ben eigenlijk wel benieuwd wat een shunt regelaar hier doet.

[Pjotr]

Netjes Gerrit, geeft het goed weer.

Ik heb ook nog een paar Hypex HxR regelaars liggen.....

Gerrit

Ben ik ook wel benieuwd naar, nu je toch bezig bent... Zeker t.o.v. de LM317.

De LM317 is weliswaar beter dan een standaard 78xx driepoter maar ook niet zo'n super ding qua ruis. Ruis is trouwens niet het enige criterium maar het regelgedrag ook --> stapresponsie.

Regelaars met echt weinig ruis zijn gewoon lastig te maken. Al moet ik zeggen dat de laatste jaren er wel mooie op de markt zijn gekomen die ordes beter zijn dan de LM317. Wel allemaal SMD... Waarschijnlijk zal Bruno die ook wel gebruikt hebben als postregulator.

[ray5150]

Helaas, niet te zien wat erop zit.
Zie ik wel dat er ook spoeltjes zijn toegepast ?
(middenonder)

(ook grappig, als je googeld op "hypex dlcp" zijn 8 van de 10 foto's op de eerste pagina van Gerhard. )

[ds23man]

Inclusief diverse variaties op mijn frontplaat ontwerp.....

[Ah!buis]

Mooie verzameling zo.Die LM317 valt erg mee met een regelspanning die nog geen 10% van de uitgang is (1,25->15V).
Met een elco tussen de regelingang en de min waarschijnlijk nog wat beter.
Alleen die ruis .Een tantaal over de erg laagohmige uitgang houdt,denk ik, niet veel tegen.Aan de uitgang eerst een weerstandje en dan de C zou wel 's minder ruis kunnen geven.
Anne

[Gerrit]

Ik ben eigenlijk wel benieuwd wat een shunt regelaar hier doet.

Heb ik helaas niet liggen, ik heb wel een paar Tentlabs shunts in mijn pre-amp voor de voeding van de opamp buffer maar die ga ik er niet uit halen

Netjes Gerrit, geeft het goed weer...

Dank je

Nu dus de HPR12 regelaars. Ik heb de belastingsweerstanden direct op het printje gesoldeerd, op de uitgang zit een 2,2µF condensator conform de datasheet. De foto laat al vermoeden waar dit heen gaat:

Hij staat toch echt aan Hiep, hiep Hypex
Het spectrum veegt de (ruis)vloer aan met de LM317:

Het komt amper boven de nulmeting uit! De Clio geeft voor de rimpelspanning een RMS waarde van 17µV! Voor net geen €20 per stuk is dit toch echt veel waar voor je geld. En ze zijn nog lekker compact ook.
Met het CRC filter worden een aantal piekjes nog net weer ietsje lager:

Waar het rood boven het blauw uitkomt doet de HPR met CRC filter het beter. Het is niet meer veel, maar zelfs hier geeft een CRC filter een verbetering. Het filter werkt op de 100Hz van de rimpel en de harmonischen, op de 50Hz brom (instraling?) heeft het geen effect.
Of een CRC filter hier het geld waard is moet iedereen zelf bepalen, er is in ieder geval nog een meetbare verbetering.

Gerrit

[SuperR]

En dan nu de vraag hoeveel impact je 'vieze' voedingslijn op bijvoorbeeld de output van een opamp heeft.

Idee'tje;
Een paar opamps in 1:1 buffer, input signaal (+ in) de halve voedingslijn maken en dan de output meten t.o.v. de halve voedingsspanning.

'halve' voedingslijn simpelweg door twee gelijke weerstanden tussen de rails te plaatsen.

[Gerrit]

En dan nu de vraag hoeveel impact je 'vieze' voedingslijn op bijvoorbeeld de output van een opamp heeft.

Idee'tje;
Een paar opamps in 1:1 buffer, input signaal (+ in) de halve voedingslijn maken en dan de output meten t.o.v. de halve voedingsspanning.

'halve' voedingslijn simpelweg door twee gelijke weerstanden tussen de rails te plaatsen.

Inderdaad, dat is natuurlijk de hamvraag. Mijn idee is om de voeding systematisch van begin (AC) tot eind (audio uitgang) te analyseren en door te meten.

Zo heeft de opamp wel weinig spanning. Ik zet dan liever een realistischere test op met een symmetrische voeding waarbij de opamp (heb nog wat LM4562s liggen) echt als buffer is gebruikt met gebruikelijke spanningen. Het lijkt me ook aardig om te kijken wat de opamp doet met een CRCRC filter zonder verdere stabilisatie, al is het maar ter vergelijking.

Gerrit

[Pjotr]

Ook kleine voedingsonderzoekjes worden groot

Mooie resultaten van die HGR Gerrit. Had ik ook wel een beetje verwacht. Wat mij wel opvalt is de relatief grote hoeveelheid reststoring die je nog hebt bij je nulmetingen. Dat moet toch echt een stuk beter kunnen.

[Gerrit]

Ook kleine voedingsonderzoekjes worden groot

Mooie resultaten van die HGR Gerrit. Had ik ook wel een beetje verwacht. Wat mij wel opvalt is de relatief grote hoeveelheid reststoring die je nog hebt bij je nulmetingen. Dat moet toch echt een stuk beter kunnen.

Ach ja, van het één komt het ander
De nulmetingen zijn met alles aangesloten open op een plankie, ik denk dat het vooral instraling is. Het wordt inderdaad wel tijd om daar wat aan te doen nu de voeding steeds schoner wordt. Als je nog suggesties hebt....

Vraagje: Is die FL serie Block trafo een goede keus i.p.v. een ringkern? Er staat niets in de pdf over wat voor kern die trafo heeft.


Gerrit

[Pjotr]

Ja, die Block die je laat zien is een goede keus. Die gebruik ik zelf ook veel. Die heeft een hoge input-output isolatie. Dat is er eentje met 2 secundaire en 2 primaire wikkelingen apart op een UI kern. Ze zijn er ook van veel andere merken: Hahn (Duits), Dagnall (Brits), MYRRA (Frans) etc. Hebben allemaal standaard maten, maar pas op: De pinout van de verschillende merken kan verschillen voor eenzelfde type.

Een goede manier om reststoring weg te houden uit je opstelling: Een plaat 1mm alu op je werktafel die je aard met daar overheen een plaat hardboard. En verder helpen gebalanceerde ingangen op je geluidskaart ook een stuk natuurlijk.

Zo'n geaarde plaat alu met daaroverheen hardboard is ook een goede ESD bescherming, mits je geen geplastificeerd hardboard neemt maar gewoon kaal hardboard. Is ook wat meer soldeerbestendig

[Gerrit]

Ja, die Block die je laat zien is een goede keus. Die gebruik ik zelf ook veel. Die heeft een er hoge input-output isolatie. Dat is er eentje met 2 secundaire en 2 primaire wikkelingen apart op een UI kern. Ze zijn er ook van veel andere merken: Hahn (Duits), Dagnall (Brits), MYRRA (Frans) etc. Hebben allemaal standaard maten, maar pas op: De pinout van de verschillende merken kan verschillen voor eenzelfde type.

Een goede manier om reststoring weg te houden uit je opstelling: Een plaat 1mm alu op je werktafel die je aard met daar overheen een plaat hardboard. En verder helpen gebalanceerde ingangen op je geluidskaart ook een stuk natuurlijk.

Zo'n geaarde plaat alu met daaroverheen hardboard is ook een goede ESD bescherming, mits je geen geplastificeerd hardboard neemt maar gewoon kaal hardboard. Is ook wat meer soldeerbestendig

Dank je! Dan zal ik zo'n Block FL laten komen.
Eens kijken of ik nog wat aluminium heb liggen, anders even langs de bouwmarkt voor een plaatje.
De Clio box is eigenlijk een firewire geluidskaart voorzien van een meet frontend, je hoort ook relais klikken als je het bereik wisselt. De range voor is -40dBV tot +40dBV volle schaal. De ingangen zijn gebalanceerd.

Nog suggesties voor gelijkrichters/brugcellen?

Gerrit

[Pjotr]

Qua kosten en eventueel op maat knippen is 0,5 mm dik alu ook goed

Nog suggesties voor gelijkrichters/brugcellen?

Gerrit

I.i.g. snelle soft recovery nemen. De "snap off" energie van gewone dioden maakt ook veel HF kabaal. Zelf neem ik bij voorkeur schottkey dioden, die maken het minste HF kabaal.

[Ah!buis]

Als 't onderste uit de kan moet,waarom dan niet eerst een smoorspoel en dan pas de C ? Behalve kosten gewicht en ruimte dan .
Heb je eigenlijk nauwelijks nog last van het schakelen van de diodes,er blijft stroom lopen.
De trafo moet wel meer spanning maar ook minder stroom leveren,vermogen blijft ong.hetzelfde.Kan waarschijnlijk zelfs wat kleiner wegens ontbreken piekstroom.
Anne

[Gerrit]

Als 't onderste uit de kan moet,waarom dan niet eerst een smoorspoel en dan pas de C ? Behalve kosten gewicht en ruimte dan .
Heb je eigenlijk nauwelijks nog last van het schakelen van de diodes,er blijft stroom lopen.
De trafo moet wel meer spanning maar ook minder stroom leveren,vermogen blijft ong.hetzelfde.Kan waarschijnlijk zelfs wat kleiner wegens ontbreken piekstroom.
Anne

Ik vroeg me al af wanneer iemand met het idee zou komen Een choke loaded rectifier zoals het zo mooi heet. Zie ook DC filament supply test.
De vraag is dan wel waar de juiste chokes te vinden zijn, wellicht dat AE in Schagen hier iets kan betekenen.
Ik wil dat op zich best uitproberen, het is volgens mij nog nooit vertoond, een choke loaded supply voor een solid state voorversterker/DAC

Gerrit

[Pjotr]

Heb je eigenlijk nauwelijks nog last van het schakelen van de diodes,er blijft stroom lopen.

Ehhh....... hoeven die dioden dan niet gelijk te richten? Kunnen ze er net zo goed uit

Het is contraproductief wat het schakelen aan gaat. Ze moeten dan juist meer stroom schakelen omdat de choke een bepaalde stroom opdringt en de "snap off" dan veel heftiger is. Een choke maakt van de stroom in principe ook een blokgolf bij een LC filter en heeft alleen nut bij voldoende stroom en dusdanig groot dat die stroom niet naar nul gaat per halve periode. Maakt de boel wel lekker zwaar (qua gewicht) dat wel

Bij een CLC filter maakt het wat betreft de gelijkrichter en stroompieken daar doorheen weinig uit uit.

[Ah!buis]

Heb je eigenlijk nauwelijks nog last van het schakelen van de diodes,er blijft stroom lopen.

Ehhh....... hoeven die dioden dan niet gelijk te richten? Kunnen ze er net zo goed uit

Het is contraproductief wat het schakelen aan gaat. Ze moeten dan juist meer stroom schakelen omdat de choke een bepaalde stroom opdringt en de "snap off" dan veel heftiger is. Een choke maakt van de stroom in principe ook een blokgolf bij een LC filter en heeft alleen nut bij voldoende stroom en dusdanig groot dat die stroom niet naar nul gaat per halve periode. Maakt de boel wel lekker zwaar (qua gewicht) dat wel

Bij een CLC filter maakt het wat betreft de gelijkrichter en stroompieken daar doorheen weinig uit uit.

Moet er niet een , tussen de laatste twee uit ?
Dat van niet schakelen, nee en ja,eigenlijk wel .
Neem een enkelfasige met 1 diode.De trafo levert stroom door de diode aan de L.Zodra de spanning van de trafo te laag wordt wil de L doorlopen en de diode blijft geleiden om de spanning van de L niet onder de ,zelfs negatieve, trafospanning te laten komen.Als de energie op is voordat het laagste punt is bereikt spert de diode ,gaat wel geleidelijk,stroom sterft uit.
Met een brug kan de terugspanning van de L niet onder nul .Op dat moment gaat de sperperiode in .Gebeurt rond het nulpunt,lijkt me wel zo rustig.
Anne

[Pjotr]

Ha Anne,

Nog afgezien dat ik er geen touw aan vast kan knopen wat je schrijft: Een enkelfasige gelijkrichter met een choke? Hoe zie je dat voor je? Het ontgaat je duidelijk WAT die HF herrie bij gelijkrichters eigenlijk veroorzaakt...

[ds23man]

Even een klein zijstapje, de DLCP voeding schijnt deze week leverbaar te worden.

[Gerrit]

Even een klein zijstapje, de DLCP voeding schijnt deze week leverbaar te worden.

Dat is goed nieuws Ben benieuwd wat het gaat worden en wat die moet kosten. Die gaan we dan natuurlijk ook even doormeten.
Het voordeel van een goede SMPS is dat al die gelijkricht ellende (als die er is) zich boven de 100kHz en dus buiten beeld afspeelt.

Gerrit