forum.zelfbouwaudio.nl

Tussendoor wil ik nog eens wat uittesten mbv mijn breadboards die hier al 6 jaar stof liggen te vergaren.

Hiervoor wil ik een compacte, dubbele voeding die voldoende universeel inzetbaar is.
Eerst had ik een simpel ontwerp klaar voor een +/- 12V/1A voeding + een 5V/1A, met 78- en 79-types. Een regelbaar type leek me dan toch interessanter en kwam zo automatisch terecht bij de LM317T.
Ik heb 2 ontwerpen gemaakt waarbij ik telkens gebruik maak van spanning- en stroomuitlezing met de Chinese TK1382, type ZC15400. Deze heeft zelf een shunt en is typerend uitgerust met dikke rode, blauwe en zwarte draden + een dunne rode en zwarte voor de eigen voeding van het display.
Tussen 4.5V en 30V is geen extra voeding nodig maar kan de gemeten spanning gebruikt worden, indien die daaraan voldoet. Mijn voedingen zullen hoogstens tot +/- 24V gaan en het laagst is 5V, dus dat is geen probleem

- Een eerste ontwerp is met een 5-stappen schakelaar: 5-6-9-12- en 15V/1A. Deze is dus met de LM317T en zijn negatieve tegenhanger LM337 uitgerust.
R1(R2) van 270 ohm bevat de referentiespanning 1.25V van het IC. Daarmee komen via de stappenschakelaar de trimmers P1...P5 mee in serie en kunnen die zo de uitgangsspanning gaan bepalen. De trimmers zijn zodanig gedimensioneerd dat de doelspanning probleemloos nauwkeurig kan ingesteld worden.
V-out = 1,25 x (1 + Px/R1)
Uitgewerkt krijg je: Px = ( (V-out/1.25) -1 ) x R1
...bv. voor de stand 5V krijg je voor de waarde van P1, 810 ohm. Ik heb deze waardes bij de betreffende trimmers geplaatst.

Met de juiste koelvinnen zal waarschijnlijk de 1A wel kunnen gehaald worden, dat is nl. vooral voor de lagere uitgangsspanningen tricky.
De spanning over in-out van het IC wordt nl. vrij hoog bij de lage spanningen, bedenk daarbij dat 20W het maximum is voor de LM317 en dat die daarbij met 1A wel heel heet kan worden. Dat is ook de reden waarom gekozen is voor een max. uitgang van 15V, daarmee kon de trafospanning laag gehouden worden.

Toch vond ik dat resultaat nogal beperkt en heb iets beter proberen uit te werken.
- Het tweede ontwerp werkt met een dubbelpolige wisselschakelaar met als doel een omschakelbare trafospanning waardoor we een uitgangsbereik krijgen van 5 tot 12V en één van 12 tot 24V.
Ik maak daar gebruik van de LM350 die dezelfde specificaties heeft als de LM317T behalve dat hij 3A verdraagt en 25W kan dissiperen. In serie met de referentieweerstand R1 is R2 = 820 ohm geplaatst, zodat de uitgangsspanning niet lager dan 5V kan. Dit is om de minimum voedingsspanning van het display (4,5V) te verzekeren.
Een 10-turn pot van 5k zou voldoende zijn maar vermits ik enkel 10k-exemplaren in voorraad heb, zijn het die geworden met een 10k weerstand parallel om het regelbereik niet te verkleinen.

Voor het eerste bereik is de trafospanning 12V (met max. 2,5A). Dat geef een gelijkgerichte spanning van 16,8V.
Bij 5V uit geeft dat een dissipatie van 11,8V x 2A = 23,6W, niet ver dus van het max. 25W voor dit IC.
Wanneer we de schakelaar Sw1 (2) omzetten wordt de trafospanning 24V (met max. 1,25A) of 33,6V gelijkgericht.
Bij 15V uit geeft dat een dissipatie van 18,6V x 1A = 18,6W, voldoende onder het max. 25W voor dit IC.
We kunnen in deze stand zelfs zonder probleem instellen op 12V, wat bij 1A een dissipatie zou geven van 21,6W.
Indien een dubbele spanning gewenst is kan schakelaar Sw3 omgezet worden waardoor de "-" van de ene met de "+" van de andere, intern wordt verbonden.

Besluit: de bottelnek voor 1 breed bereik in een eenvoudig schema, is de spanningsval over de regelaar.
Ik vermoed dat het de laatste zal worden, met regelbereik tot 28V, maar ik wacht nog op jullie opmerkingen.

update:
Met de laatste voeding is de max. spanning (met pot 10k parallel met R 10k) 28V (28,2V om juist te zijn )en niet 24V.

Ook de bruggelijkrichter is gewijzigd omdat de eerder vermelde B40C2300/1500 maar 1,5A ongekoeld aankan.
Nu zit er de B80C5000/3300 die ongekoeld tot 3,3A mag belast worden.
Hieronder het aangepaste schema:

Een soort labvoeding. Daar willen we foto's van zien!

Is de stroombegrenzing van de LM317 bruikbaar om de aangesloten schakeling te beschermen?

Sommige van die stroom- en spanningsmeters kan je apart voeden. Misschien kan je ze voeden met de spanning die beschikbaar is vóór de LM317 / LM337, dan kan je er ook lagere uitgangsspanningen dan 5 V mee meten.

Chocomel schreef:

Een soort labvoeding. Daar willen we foto's van zien!

Is de stroombegrenzing van de LM317 bruikbaar om de aangesloten schakeling te beschermen?

Sommige van die stroom- en spanningsmeters kan je apart voeden. Misschien kan je ze voeden met de spanning die beschikbaar is vóór de LM317 / LM337, dan kan je er ook lagere uitgangsspanningen dan 5 V mee meten.

De LM317, 337, 350 hebben bescherming tegen thermische overbelasting. Verder zijn ze uitgerust met een interne kortsluitstroombegrenzende beveiliging en hebben ze een interne stroombegrenzing.

Een lagere spanning dan 5V heb ik vrijwel nooit nodig en indien dat wel het geval zou zijn, heb ik nog steeds een regelbare voeding staan 0...35V/5A.
Als je dat wil kan je uiteraard aparte display voedingen voorzien, maar dan heb je per display een andere voeding nodig, vermits in het display de min verbonden ligt met de min van de te meten spanning.

• Basisbedrading Displays
  Er is een connector met dikke draden en een connector met dunne draden. De stroomsterkte wordt gemeten door stroom door dikke draden te leiden. De stroom naar de meter zelf wordt door dunne draden gevoerd.
  
  Ze kunnen allemaal zo bedraad worden dat je geen aparte voeding nodig hebt voor het elektronica gedeelte. U kunt dezelfde voeding gebruiken waar uw gemeten belasting elektriciteit krijgt. Maar dan kun je maar maximaal 30V gebruiken, aangezien dit de maximale bedrijfsspanning is voor de meter zelf. U kunt ook geen spanningen onder de 4,5V meten. Als u dezelfde voeding gebruikt, kunt u zelfs dunne zwarte draad onaangesloten laten, omdat deze een gemeenschappelijke aarde / GND hebben.

Dit zou het uiteindelijk moeten worden:

Leuk Willy, ik heb al 4 voedingen maar deze zou ik er zo bij kunnen gebruiken voor wat experimenteer werk.
Voor het kastje zie ik liever een rechthoekige uitvoering. Ga je er ook nog een print voor ontwerpen?

douwebakker schreef:

Leuk Willy, ik heb al 4 voedingen maar deze zou ik er zo bij kunnen gebruiken voor wat experimenteer werk.
Voor het kastje zie ik liever een rechthoekige uitvoering. Ga je er ook nog een print voor ontwerpen?

Uiteraard maak ik er een printlayout voor en als ik het een beetje universeel kan opzetten laat ik een stel printjes maken in Hongkong.
Wat dat "universeel" betreft lijkt me niet zo moeilijk, vermits veel regelbare voedingen op hetzelfde principe geleest zijn. Dat kan dan met LM317/337 en de vele variaties daarop, maar ook met low-drop regelaars zoals LT1086CT (of -85 en -84).

Voor de behuizing heb ik voor deze gekozen wegens afmetingen, koelgleuven onder en boven, kunststof met aluminium voor- en achterkant. De prijs is met ca. 12€ ook heel interessant De aluminium achterkant vervang ik door een zwart stalen rooster.

Ik zal zeker t.z.t. graag een printje bestellen.
Douwe

Het printontwerp is klaar om te bestellen, de afmetingen zijn 100 x 95mm waarbij op de korte zijde, aan het uiteinde, de koelvin wordt gemonteerd. Dit gebeurt met 4 M3 schroeven. Ik heb gekozen voor de PR 118/94/SE van Alutronic die een K-waarde heeft van 3. De LM350 wordt met een clip vastgezet op de koelvin. Voor deze voeding zijn 2 zulke printen nodig.

Top-bottom view van de print: Wat de kast betreft: het model dat ik eerst voor ogen had is veel te klein, ik heb een andere, betaalbare, gevonden bij Conrad:
de GSS10 met afmetingen D250 x B200 x H150 Als iemand een goed en betaalbaar alternatief weet met minimaal een breedte van 20cm, een diepte van 15cm en een hoogte van 10cm, hoor ik het graag. De verluchting van de kast die ik hier voorstel is minimaal, ik zag graag meer. Daarvoor had ik al gedacht om het achterste aluminium paneel te vervangen door een rooster, al dan niet voorzien van een ventilator.

Als er morgen geen opmerkingen zijn, plaats ik de bestelling voor de printplaten.

Het ziet er wat mij betreft prima uit Willy. Worden de printen boven elkaar gemonteerd of op z’n kant?
Douwe

Ik zou de trafo een kwart slag draaien, ccw. Kom je veel mooier uit en hoef je ook niet met de 230V het hele bord over. En dan houd je ook 230V bij de uitgang weg, dit ligt er zowat tegenaan

douwebakker schreef:

Het ziet er wat mij betreft prima uit Willy. Worden de printen boven elkaar gemonteerd of op z’n kant?
Douwe

Ik denk dat we vooral moeten zorgen voor een optimale warmte afgifte. De koelprofielen moeten verticaal staan zoals op de afbeelding, in mijn geval zet ik beide printen dus horizontaal naast mekaar.

Barry2001 schreef:

Ik zou de trafo een kwart slag draaien, ccw. Kom je veel mooier uit en hoef je ook niet met de 230V het hele bord over. En dan houd je ook 230V bij de uitgang weg, dit ligt er zowat tegenaan

Ik bekijk het morgen eens, alhoewel ik niet vind dat de netspanning te dicht bij de laagspanning ligt. Mijn betrachting is vooral zo weinig mogelijk onderdelen te plaatsen tussen trafo en koelvin. Eens de trafo erop zit valt daar moeilijk iets te repareren.

Willy_61 schreef:

douwebakker schreef:

Het ziet er wat mij betreft prima uit Willy. Worden de printen boven elkaar gemonteerd of op z’n kant?
Douwe

Ik denk dat we vooral moeten zorgen voor een optimale warmte afgifte. De koelprofielen moeten verticaal staan zoals op de afbeelding, in mijn geval zet ik beide printen dus horizontaal naast mekaar.

Maar hier spreek je jezelf toch tegen? Bij het verticaal opstellen van de koellichamen komen toch ook de printen verticaal?
Je zou ook nog even kunnen kijken naar dat bevestigingsgat van de Trafo. Daar loop een printspoor onderdoor.

douwebakker schreef:

Willy_61 schreef:

douwebakker schreef:

Het ziet er wat mij betreft prima uit Willy. Worden de printen boven elkaar gemonteerd of op z’n kant?
Douwe

Ik denk dat we vooral moeten zorgen voor een optimale warmte afgifte. De koelprofielen moeten verticaal staan zoals op de afbeelding, in mijn geval zet ik beide printen dus horizontaal naast mekaar.

Maar hier spreek je jezelf toch tegen? Bij het verticaal opstellen van de koellichamen komen toch ook de printen verticaal?
Je zou ook nog even kunnen kijken naar dat bevestigingsgat van de Trafo. Daar loop een printspoor onderdoor.

De profielen staan verticaal op de printen en de printen staan horizontaal in de kast, duidelijk?
De trafo wordt niet geschroefd, enkel gesoldeerd. De trafos zitten zo muurvast, ik heb van dit type al veel trafos verwerkt en nooit een schroef gebruikt.

Je begrijpt me niet helemaal Willy. Het gaat me om de ribben van het koellichaam. Deze geven in verticale stand beter de warmte af. Op jou manier zitten ze horizontaal.

Jouw redenering klopt op het eerste zicht wel. Maar deze koelvin heeft op z'n breedst ribben van 1,25cm aan 1 kant, dus 2,5cm voor- tot achterzijde.
Dat geeft volgens mij voldoende kans om de luchtstroom zijn werk laten te doen. Deze koelvin is ontworpen om de LM350 in het midden tegen de koelvin te "clippen". Zo krijg je een goede spreiding van de warmte naar links en rechts, en naar boven. Als je de print verticaal zou zetten met de LM350 in het midden, blijft de koelvin onderaan koud en gebruik je eigenlijk maar de helft van de koelvin.

Indien je dat wenst, kan ik een 2de "footprint" zetten van het IC onderaan, zodat je kan kiezen waar je de LM350 zet en de print verticaal kan monteren.

Maar ik denk niet dat dat veel verschil gaat maken in koeling. Bij traditionele koelvinnen voor TO2 (zoals voor een 2N3055) heb je veel bredere vinnen en daar speelt het wel degelijk een grote rol dat je de lucht kan laten stromen langs de vinnen. Hier speelt meer de dikte van het profiel, 7,5mm, met dan daarbovenop kleine vinnen die niet ver uitsteken, die bovendien onderaan smal zijn en daarboven wat breder.

Willy_61 schreef:

Jouw redenering klopt op het eerste zicht wel. Maar deze koelvin heeft op z'n breedst ribben van 1,25cm aan 1 kant, dus 2,5cm voor- tot achterzijde.
Dat geeft volgens mij voldoende kans om de luchtstroom zijn werk laten te doen. Deze koelvin is ontworpen om de LM350 in het midden tegen de koelvin te "clippen". Zo krijg je een goede spreiding van de warmte naar links en rechts, en naar boven. Als je de print verticaal zou zetten met de LM350 in het midden, blijft de koelvin onderaan koud en gebruik je eigenlijk maar de helft van de koelvin.

Indien je dat wenst, kan ik een 2de "footprint" zetten van het IC onderaan, zodat je kan kiezen waar je de LM350 zet en de print verticaal kan monteren.

Maar ik denk niet dat dat veel verschil gaat maken in koeling. Bij traditionele koelvinnen voor TO2 (zoals voor een 2N3055) heb je veel bredere vinnen en daar speelt het wel degelijk een grote rol dat je de lucht kan laten stromen langs de vinnen. Hier speelt meer de dikte van het profiel, 7,5mm, met dan daarbovenop kleine vinnen die niet ver uitsteken, die bovendien onderaan smal zijn en daarboven wat breder.

Je hoeft wat mij betreft niets te wijzigen hoor, er is koeloppervlakte genoeg.
Douwe

Ik probeer jullie opmerkingen te verwerken in een nieuwe layout.
Hierbij hou ik rekening met volgende opmerkingen:
- de trafo 90°draaien zodat het netgedeelte heel ver van het laagspanningsgedeelte blijft (bij het vorig ontwerp kwam één 230V-lijn tot 2,5mm van de laagspanning)
- mogelijkheid om een andere koelvin te monteren, de V 4511H bij Reichelt, is een Alutronic PR 130 met een lengte van 75mm en K-waarde van 2,2. Je kan deze verticaal of horizontaal plaatsen, verticaal op de print mits je gaatjes voorziet met M3, in de zijkant van het profiel. Beide profielen blijven mogelijk om op deze print te plaatsen, zie afbeelding hieronder waarbij de PR 130 het gele profiel is en het rood eronder de PR118/94/SE. Let niet op de rest van de print, de onderdelen moeten nog een plaatsje krijgen, als het lukt zal er tussen de koelvin en de trafo geen enkel onderdeel meer zitten.

De nieuwe layout is klaar voor nazicht, ik heb ook gaatjes voorzien om eventueel de trafo vast te schroeven:
Afmeting vd print = 100 x 95mm

Vanavond stuur ik de bestelling door als alles OK is.

Trafo positie is veel beter zo. Misschien kun je R3 roteren, dan is die ene kant echt uit de buurt van de 230V. De ruimte is er wel. Die LM317 regulator, dingen zijn gevoelig voor hoogfrequent oscilleren en willen 100nF op de ingang zien, en wel direct op de pin van de regulator. Ook daar is wel ruimte voor.
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317 ... e.com%252F

C2 en C5 wat dichter bij de LM317 inderdaad. Barry was me even voor.

Ook even meespelen.
230V uit de buurt en aansluiting niet zo dicht bijeen.
Het is gelijkrichternaar C1 en vandaar verder, niet onderweg aftappen.
Anne

Welkom Anne, ik vroeg me al af waar je eigenlijk zat

De gevraagde aanpassingen zijn uitgevoerd, C2 is verplaatst naar de LM350 maar C5 mag blijven staan, 230V is nog meer afgeschermd van de rest en de aarde vertrekt vanuit C1. Dat laatste vergeet ik al eens maar dat is uiteraard niet alleen in versterkers belangrijk.

Wat betreft C2, al dan niet nodig en hoever van de LM350, is de datasheet eigenlijk niet duidelijk: enerzijds is het pas nodig indien de afstand tussen IC en andere componenten meer dan 15,24cm is, anderzijds geven ze als richtlijn om die condensator toch maar te plaatsen en zo dicht mogelijk bij het IC.
datasheet:
"10. Aanbevelingen voor Power Supply
De LM317 is ontworpen om te werken met een ingangsspanningsbereik tussen 1,25 V en 37 V groter dan de
uitgangsspanning. Als het IC meer dan zes inch (15,24 cm) van de ingangsfiltercondensatoren verwijderd is, is een ingangsbypasscondensator van 0,1μF of hoger, van eender welk type, nodig voor stabiliteit. (andere pdf's raden keramisch of tantaal aan)

11.1 Richtlijnen voor lay-out
• TI raadt aan om de ingang van het IC met een bypasscondensator naar aarde te leiden.
• De optimale plaatsing is het dichtst bij de ingang van het IC en de GND van het systeem. Zorg ervoor dat het lusgebied dat wordt gevormd door de bypass-condensatoraansluiting, de ingangsaansluiting en de systeem-GND tot een minimum wordt beperkt."
Als ik vandaag geen opmerkingen meer hoor bestel ik de printen.

Die C2 kan gerust blijven waar ie was.De verbinding is nu lang aan de andere kant van de C2, maakt niet uit.
Soms zie je het IC op een koelplaat met verlengdraden naar de print, gaat ook.En zo lang zijn de printsporen ook weer niet.
Anne

Mijn gedacht was ook altijd van C2 bij de rest van componenten te plaatsen. Vroeger plaatste ik de LM steeds in het midden op een TO2 koelvin met grote vinnen, die vanachter tegen buitenkant de achterplaat van de voeding stond gemonteerd, nooit problemen mee gehad. De aansluitdraden waren dan altijd iets van een 10cm, hier is het 8cm. Laat ik hem staan zoals bij de laatste layout of zet ik hem terug?

Ik wacht nog even met de bestelling, ik kan nog voor een 6€ extra bestellen alvorens ik aan het max. zit voor de douane
Dat zou kunnen volstaan voor een printje met NTC-voeler, op 1 van de koelvinnen gemonteerd, die dan -afgeregeld op een bepaalde temperatuur- een ventilator aanstuurt. Ik heb dat eerder al eens gemaakt/gebruikt in zo'n voeding.