MJE15034 TL072 Lineaire voeding uitmeten

[bart Luyckx]

Ik heb een dual board MJE15034 TL072 voeding voor een Rpi4 + 2,5"HD

elektrisch schema

bord

Deze voeding kan tot 6A leveren.
Wanneer ik 2A belast zakt de uitgangsspanning tot 0,5Vdc. Ingangsspanning daalt van 10,2 Vac naar 9,4Vac

Ingangstransfo is 9V/1,66A. Ook met dubbele transfo 2x 9V/1,66A of transfo 9V/2,78A krijg ik er geen 2A uit.

Beide uitgangen in parallel gebruiken geeft ook zelfde resultaat.

Enig idee hoe ik kan opsporen waar het fout loopt?

[Hans Nootdorp]

Ik neem aan dat je 12 volt uigangsspanning wilt hebben? Staan dan de schakelaars waarmee je 12/24/48 volt kiet wel goed?
De trafospanning van 9 volt is te laag om 12 volt uitgangsspanning te krijgen. Gelijkgericht geeft 9 volt niet meer dan 9*1,4-1,4 = 11,3 volt. En de power-regeltor heeft ook al snel 1 volt nodig. Minimaal een 12 volt trafo is dus echt wel nodig.
En... heb je de trafo wel via een gelijkrichtbrug aangesloten? Direct op de voeding gaat niet goed...

Verder vind ik die 6A wel erg optimistisch gezien de kleine koelblokjes op de power-regeltor.
De stoombegrenzing staat inderdaad wel op 6 a 7 amp.

2 voedingen parallel zetten kan niet: dan gaat de ene voeding heel veel stroom aan de andere voeding leveren.... Ze hebben nl. nooit exact dezelfde uitgangsspanning.

[ray5150]

Maar ik zie wel 8 dikke diodes en 2 grote elkos op de print zitten. Lijkt me dat de gelijkrichter en afvlakken al on board zitten.

Wat moet er uiteindelijk mee gevoed gaan worden ?

[Hans Nootdorp]

Maar ik zie wel 8 dikke diodes en 2 grote elkos op de print zitten. Lijkt me dat de gelijkrichter en afvlakken al on board zitten.....

Ja, inderdaad; ik had daar niet op glet. Ze staan alleen niet in het schema.
En 1 tor is met langere draden op groter koelplaat gezet. Op zich prima kwa koeling. Maar zijn de draden niet verwisseld? Komt er wel 12 volt uit zonder belasting?

[ray5150]

Oh, staat al in de startpost. Een raspberry 4 en HD.
Die lust wel wat stroom ja.
Zou eerst eens beginnen een trafo van 12 ac bij 4 A op te zoeken.

[Hans Nootdorp]

Als ik het goed zie heeft een RPI 5 volt nodig. Standaard kan die voeding dat niet leveren.
Kijkend naar het lettertype bij enkele weerstanden in het schema lijken er aanpassingen te zijn gedaan.
Met de huidige weerstandswaarden kun je uitrekenen welke spanning de voeding zou moeten leveren: H =25,7 volt. M = 13,7 volt. L = 5,9 volt. Meet jij ook die waarden?

Eventueel kun je de weerstandswaarden bij de schakelaars aanpassen zodat de uitgangsspanning wijzigt.
Zo kan je natuurlijk ook voeding 1 en voeding 2 een eigen spanning laten afgeven. Bijv. 5 v voor de RPI en 12 v voor de HDD (als die dat vereist).

[bart Luyckx]

Ik neem aan dat je 12 volt uigangsspanning wilt hebben? Staan dan de schakelaars waarmee je 12/24/48 volt kiet wel goed?
De trafospanning van 9 volt is te laag om 12 volt uitgangsspanning te krijgen. Gelijkgericht geeft 9 volt niet meer dan 9*1,4-1,4 = 11,3 volt. En de power-regeltor heeft ook al snel 1 volt nodig. Minimaal een 12 volt trafo is dus echt wel nodig.
En... heb je de trafo wel via een gelijkrichtbrug aangesloten? Direct op de voeding gaat niet goed...

Verder vind ik die 6A wel erg optimistisch gezien de kleine koelblokjes op de power-regeltor.
De stoombegrenzing staat inderdaad wel op 6 a 7 amp.

2 voedingen parallel zetten kan niet: dan gaat de ene voeding heel veel stroom aan de andere voeding leveren.... Ze hebben nl. nooit exact dezelfde uitgangsspanning.

Uitgangsspanning is 5V niet 9V.

Moet Rpi4 + 2,5"HD voeden, zou dus iets van 3A max zijn.

Ik heb 1 MJE15034 aangesloten op een groter koelelement. Kan er de 2de bij opzetten maar wil eerst testen dat het werkt.
Biede voedingen zijn afgeregeld op exact 5V.

[bart Luyckx]

Oh, staat al in de startpost. Een raspberry 4 en HD.
Die lust wel wat stroom ja.
Zou eerst eens beginnen een trafo van 12 ac bij 4 A op te zoeken.

Volgens enkele is 9Vac voldoende, anders heb je teveel warmte te koelen. 9V moet lukken.

Uitgangsspanning zou 5Vdc en 3 A max zijn die ik nodig heb.

[bart Luyckx]

Als ik het goed zie heeft een RPI 5 volt nodig. Standaard kan die voeding dat niet leveren.
Kijkend naar het lettertype bij enkele weerstanden in het schema lijken er aanpassingen te zijn gedaan.
Met de huidige weerstandswaarden kun je uitrekenen welke spanning de voeding zou moeten leveren: H =25,7 volt. M = 13,7 volt. L = 5,9 volt. Meet jij ook die waarden?

Eventueel kun je de weerstandswaarden bij de schakelaars aanpassen zodat de uitgangsspanning wijzigt.
Zo kan je natuurlijk ook voeding 1 en voeding 2 een eigen spanning laten afgeven. Bijv. 5 v voor de RPI en 12 v voor de HDD (als die dat vereist).

HD vereist ook 5V en wordt gevoed vanuit de RPI.

Door alle contacten H,M,L te gebruiken kan je 5V bereiken. Systeem is ook afgeregeld op 5V dat is het probleem niet. Enkel bij belasting zakt het als een pudding in elkaar.

[Hans Nootdorp]

Voor 5 volt uitgangsspanning is trafo van 9 v inderdaad voldoende.
Maar dan wel 1 die met ruime marge die stroom kan leveren.
Hogere spanning is dan inderdaad juist niet gewenst om de warmteproductie in de powertor beperkt te houden.

[Ah!buis]

Er zit binnen in die voeding een nog een gestabiliseerde om het IC van 11 volt te voorzien.
Om dat deel te laten werken als bedoeld moet de ingang boven 12 volt zijn, ook bij volle belasting.
Betekend minstens(12-5)x3A= 35W verstoken in de doorlaattransistor.
Het typenr. van het IC is niet te lezen, weet dus niet hoeveel lager je kunt gaan met aanpassen van de voeding.
Met 9V~ in moet het wel aangepast kunnen met een trafo voor 5A nodig om 3A uit te halen als 't IC kan werken met zo'n 7 volt.
Anne
ps Als het idd een TL072 is gaat dat waarschijnlijk niet, minimaal + en -5V voeding (dus 10V)
Kan misschien vervangen door TLC272, goed tot 6V voeding.

[Hans Nootdorp]

Ik zou de spanning over elco C301 meten; met en zonder belasting. Die zou steeds wel die 10 volt moeten zijn.

[bart Luyckx]

Er zit binnen in die voeding een nog een gestabiliseerde om het IC van 11 volt te voorzien.
Om dat deel te laten werken als bedoeld moet de ingang boven 12 volt zijn, ook bij volle belasting.
Betekend minstens(12-5)x3A= 35W verstoken in de doorlaattransistor.
Het typenr. van het IC is niet te lezen, weet dus niet hoeveel lager je kunt gaan met aanpassen van de voeding.
Met 9V~ in moet het wel aangepast kunnen met een trafo voor 5A nodig om 3A uit te halen als 't IC kan werken met zo'n 7 volt.
Anne
ps Als het idd een TL072 is gaat dat waarschijnlijk niet, minimaal + en -5V voeding (dus 10V)
Kan misschien vervangen door TLC272, goed tot 6V voeding.

Op koelelement zit MJE15034G de andere IC's zijn type TL072.

Ik heb transfo van 12V 4,5A geprobeert, zelfde probleem. Probleem lijkt dus niet aan de transfo te liggen.

Ik had 1 diode van de 2 in serie losgekoppeld. Stroom die er dan uitkrijg is 2,2A. Spanning zakt tot 4,4V. Al iets beter dan 1,95A en 0,5V.
Iets in het circuit lijkt een en ander te beperken.

Weet iemand waar zich weerstanden R111 en R109 zich bevinden op de print? Deze zouden mogelijks voor de beperking kunnen zorgen.

Is het een goede oplossing om beide 5V uitgangen samen te voegen en een diode in beide los te koppelen?

[bart Luyckx]

Ik zou de spanning over elco C301 meten; met en zonder belasting. Die zou steeds wel die 10 volt moeten zijn.

klopt, onbelast 11,1V, belast 10,1V

[bart Luyckx]

voor 2,2A uit had ik wel een 1R5 weerstand als belasting. Deze zou dus 3,3A moeten trekken

[bart Luyckx]

wat info van de DIYaudio site :



If you look at the circuit, there is a current limiting resistor R107 in the return line of 0.1 ohms, and a current limiter transistor Q103 that siphons off base drive for the pass transistor when the current reaches about 6A.

The two diodes limit the base current into the pass device but because the ratio collector current to base current of the pass device can vary all over the place, it doesn't make for a dependable current limiter. It may be 2A but then again 5A or 1A with another pass device. The diodes mainly limit current into the pass transistor base and also protect Q105 of course.

The better way is to set R107 for the wanted current limit, that is better defined and dependable, limiting current when the voltage across R407 reaches about 0.65V.

BTW R109 and R111 modify that current limit somewhat to make it limit at lower currents when the Vce of Q404 is high. A good precaution.


================
Going back to the original Studer 900 circuit might give a little more inside how R107, R109 & R111 work togather to limit the current & power consumption of

Q104 & load.

Vbe_Q103 = R107||R108 * I + Vce_Q104 * 180/(22k+180), where R107||R108 = 1.65

Q103 will be turned on when Vbe_Q103 = 0.65V, or I_limit = (0.65 - Vce_Q104 * 180/(22k+180))/1.65

Power comsumption of Q104, P_Q104 = Vce_Q104 * I_limit = Vce_Q104 * (0.65 - Vce_Q104 * 180/(22k+180))/1.65

The maximal power comsumption occur when 2 * Vce_Q104 * 180 / (22k + 180) = 0.65, or Vce_Q104 = 0.65 * (22k + 180)/(180 * 2) = 40.047V

Below list some values for reference:

---------------------------------------
Vce_Q104.I_limit............P_Q104......P_load = (52V - Vce_Q104) * I_limit when Vin = 52VDC
---------------------------------------
0_______ 394mA_______0W
4_______374mA_______1.497W___18W (48V)
5_______369mA_______1.847W
7_______360mA_______2.517W
10______345mA_______3.448W
28______256mA_______7.174W___6W (24V)
35______222mA_______7.763W
40.047___197mA_______7.888W___2.4W (12V)
45______173mA_______7.767W
50______148mA_______7.401W
65_______74mA_______4.826W
80.094_____0mA_______0W
----------------------------------------

Here I assume fixed Vin = 52VDC, and a switch change output between 12, 24 & 48 volts.

So the original circuit is designed to provide 200mA@12V (2.4W), 250mA@24V (6W), 370mA@48V (18W) at load, and also limit power consumption <8W at pass transistor Q104.

If you don't want current limit vary with Vce, the easiest way is to remove R111 and short R109, then R107 will simply be 0.65V/2A = 0.33 ohm regardless of Vce.

then choose a heat sink big enough for worst case Vce value.

If you want to keep R109 & R111 intact, then use worse case Vce to calculate the needed R107 value. e.g. if biggest Vce is 7V then R107 = [0.65-7*180/(22k

+180)]/2A = 0.3 ohm.

(2) It is not directly related, but Vce will depend on AC input & V_load.

Vin_DC = Vin_AC * sqrt(2) - 2*sqrt(2)*Veff
Vin_DC = V_load + Vce + I_load*R107 ~= V_load + Vce
=> Vce ~= Vin_AC * sqrt(2) - 2*sqrt(2)*Veff - V_load

Now in worst case, Vin_AC = Nominal_AC * Lr * Tr, where Lr is line regulation & Tr is transformer regulation

assume Lr = 1.1 (230V -> 253V) and Tr is 5% @2A then Vin_AC = 12V * 1.1 * 1.05 = 13.86VAC

assume Veff = 1V @ 2A, then Vin_DC = 13.86 * sqrt(2) - 2*sqrt(2)*1 = 16.77

lets say your intended dc out value V_load is 10V, then worst case Vce will be 6.77V

It is very complicated to calculate Veff. Under light load it will approach diode forward voltage, but will increase if load increase because of diode bulk

internal resistance, usually I just measure it.

Using Tslema 35VA transformer Veff ~= 0.7 @0.5A & ~= 0.87 @1A

[Ah!buis]

Ik heb transfo van 12V 4,5A geprobeert, zelfde probleem. Probleem lijkt dus niet aan de transfo te liggen.
Ik had 1 diode van de 2 in serie losgekoppeld. Stroom die er dan uitkrijg is 2,2A. Spanning zakt tot 4,4V. Al iets beter dan 1,95A en 0,5V.

De vraag is tot waar zakt de spanning over de dikke elco (C102).
Dat van DIY had ik al gezien "MrHifiTunes"
Anne

[bart Luyckx]

De vraag is tot waar zakt de spanning over de dikke elco (C102).
Dat van DIY had ik al gezien "MrHifiTunes"
Anne

Spanning over C102 = 14,2V onbelast, 10,3V Belast

[Ah!buis]

Spanning over C102 = 14,2V onbelast, 10,3V Belast

Is niet fraai maar zou nog wel werken.
Blijft dat er iets mis is met Q104 of Q105 of R112 (15Ω). Ook R108 (180Ω) zou onderbroken kunnen zijn.
Anne

[bart Luyckx]

Spanning over C102 = 14,2V onbelast, 10,3V Belast

Is niet fraai maar zou nog wel werken.
Blijft dat er iets mis is met Q104 of Q105 of R112 (15Ω). Ook R108 (180Ω) zou onderbroken kunnen zijn.
Anne

Bedankt, ik bekijk het morgen even. Ik vermoed dat je R109 bedoelt ipv R108.

Als dit het probleem is moet het wel in beide circuits zijn want beide reageren identiek.

[Ah!buis]

Bedankt, ik bekijk het morgen even. Ik vermoed dat je R109 bedoelt ipv R108.

Is nogal wazig, daarom zet ik er de waarde voor de zekerheid bij.

Als dit het probleem is moet het wel in beide circuits zijn want beide reageren identiek.

Is idd eigenaardig, maar wie weet.
Anne

[bart Luyckx]

Bedankt, ik bekijk het morgen even. Ik vermoed dat je R109 bedoelt ipv R108.

Is nogal wazig, daarom zet ik er de waarde voor de zekerheid bij.

Als dit het probleem is moet het wel in beide circuits zijn want beide reageren identiek.

Is idd eigenaardig, maar wie weet.
Anne

Ik heb weerstanden gecontroleerd. Alles OK.

Nu heeft 1-zijde nog meer problemen Ik kan de uitgang niet meer regelen en blijft rond 9,5-10V hangen.

De base-collector-spanning van de MJE15034 = 3,3V waar bij de goede deze rond de 5V is.
De base-emmitor-spanning van de MJE15034 = 0,5V waar bij de goede deze rond de 0,35V is
De emmitor-collector-spanning van de MJE15034 = 4,3V waar bij de goede deze rond de 9V is (die van 4,3 geeft output van 9,5-10V de goede van 9V geeft output van 5V)

[ray5150]

Ik neem aan dat het ding uit China komt ?
Je moet niet raar opkijken als er een imitatie TL072 in blijkt te zitten.
Je hebt toevallig geen andere voorhanden ?

[bart Luyckx]

Ik neem aan dat het ding uit China komt ?
Je moet niet raar opkijken als er een imitatie TL072 in blijkt te zitten.
Je hebt toevallig geen andere voorhanden ?

Ik had ze even gewisseld, maar probleem blijft. Het ligt dus niet aan de TL072

[Hans Nootdorp]

Misschien onder belasting de uitgang van de TL72 even meten. Bij te lage uitgangsspanning moet die TL72-uitgang (t.o.v. van de voedings-pluslijn) -10 volt worden. Daarmee laat hij stroom door de 2 diodes lopen om de BD140 meer stroom te laten leveren.
Als dat klopt dan zou de BD140 stroom moeten gaan leveren en dan moet over R112 (15 ohm) 0,7 volt komen te staan.
Als de uitgang TL72 klopt en die 0,7 volt staat er niet dan is de BD140 kapot.

Als die 0,7 volt over R112 er wel staat, lijkt de stroombegrenzing (rond Q103) de boosdoener.
Misschien dan even Q103 er uit te halen. Maar pas op; dan is de voeding even niet meer kortsluitvast.