PCB Design Routing

[gorso69]

Evo još jedne varijante Super regulatora.

  an51.pdf (Size: 100,05 KB / Downloads: 23)

[ronovar]

Gledam ove grafove i po ovome je ovo najbolji serijski regulator.

https://linearaudio.nl/sites/linearaudio...20F5_0.pdf
https://linearaudio.nl/sites/linearaudio...20F6_0.pdf
https://linearaudio.nl/sites/linearaudio...20F7_0.pdf
https://linearaudio.nl/sites/linearaudio...20F8_0.pdf
https://linearaudio.nl/sites/linearaudio...20F9_0.pdf
https://linearaudio.nl/sites/linearaudio...%20F11.pdf
https://linearaudio.nl/sites/linearaudio...%20F12.pdf
https://linearaudio.nl/sites/linearaudio...%20F13.pdf

Posto imamo na shemi remote sense, i ako stavimo 10cm duzinu zice sa force i remote sense mislim da ce performanse regulatora biti i na potrosacu iste kao da je direktno uz potrosac, dakle bez pada performansi.

Ono sto me brine iz simulacije je dugo vrijeme startupa od 10sec+, ako neko ima izgradjen regulator mogao bi izmjeriti vrijeme startupa...jer po ovome sto i pise u DS testiranih performansi i zvucnog utiska ispada je je ovaj serijski regulator bolji od salas shunt psu i sipi shunt psu....

The Superregs | Linear Audio NL

[Braca]

U pravu si, to je tada bio najbolji regulator u grupi, a i danas među najboljima.
Razilka između serijskih i paralelnih (shunt) regulatora je u tome što je kod ovih drugih impedansa prema masi za sve smetnje vrlo niska.
Primera radi, Viktorov oscilator napajam neregulisanim ispravljačem "na štekeru" preko 60cm kabla, ali na izlazu ipak imam vlo slabe harmonike mreže (oscilator napajaju dva TL431 koji od +35V daju ±15V).

Didden je još davno napisao da je max. dužina kablova 10cm, samo sam ja to pročitao tek kada su se pojavili problemi s oscilacijama.

Pozdrav

[ronovar]

Naravno, koji je po tebi Braca najbolji shunt i serijski psu?

Ja posmatram serijski psu kao poluvodic koji blokira visak napona i taj visak napona se pretvara u disipaciju na tom serijskom regulatoru jer je serijski spojeni sa potrosacem. Posto serijski poluvodic tj BJT ima svoj pad napona, sum i radnu frekvenciju o njegovoj kvaliteti kao i referentnom naponu ce ovisiti kvaliteta izlaznog napona, Youta i tranzijenta.

Negdje sam procitao da serijski regulator nemoze pratiti brze tranzijente kod brze promjene amplitude i zato su tu najbolji shunt regulatori jer su brzi kod tranzijentnim prijelaza amplituda...ultra su brzi i daju nizak Zout.

Shunt regulator je paralelno sa potrosacem i on upija visak napona koji nam ne treba na izlazu i taj visak napona salje prema GND (shuntuje), pa time i poveca disipacija. Posto paralelno stoji k potrosacu neunasa nikakav svoj otpor ili sum kao serijski spojeni regulator, i ukratko opisano potrosac ima napon direktno sa izvora kao da je izvor napona idealan i tocan napon koji nam treba na izlazu.

[Braca]

Kod serijskih regulatora bih se najpre oslonio na Jung/Didden-ov SuperReg: razvija se i usavršava već više od 20 godina, lab. rezultati su mu odlični, a pobedio je i u subjektivnom testu.
S paralelnim regulatorima nemam iskustva, možda napravim jednu od odličnih konstrukcija sa foruma (Draganov autoadaptivni ili ovaj iz teme).

Kad pričamo o funkciji regulatora, serijski se može predstaviti kao naponski upravljan otpor, a paralelni kao naponski upravljan strujni izvor.

Međutim, industrija se odavno opredelila za serijske regulatore, a vrhunac je postignut LDO čipovima TPS7A47xx/7A30xx (TI) i LT304x/LT3094 (Linear Technology).
U aktuelnom izdanju AOE (The Art of Electronics) paralelni regulatori se i ne pominju
Jedini problem za DIY je što nema puno majstora koji mogu da ih zaleme. Na primer, LT3042 u kućištu DFN10-3X3 ima na dve strane po pet nožica i ukupnu meru od 3x3mm.
Kinezi nude gotove module (imam nekoliko), ali se ne pridržavaju preporuka za kondenzatore pa je potrebna dorada (LDO regulatori su osetljivi na vrednost i kvalitet kondenzatora na ulazu iizlazu).

Pozdrav

[Braca]

Dodatak gornjem prilogu: u potrazi za paralelnim regulatorom po subjektivnom kriterijumu:
https://audioxpress.com/article/shunt-or...-regulator

[Boban]

Dobar text, opipljiv

Eto @ronovar, sad znaš šta ti je činiti

[ronovar]

Ja se vec duze vrijeme "mucim" sa single layer PCB za Auto Adaptive SHUNT PSU sa niskosumnim RN60D otpornicima i hladnjak koji smo imali iz zadnje GB kupovine. Ostaje mi samo routirati komplet V- stranu i onda moze da se izradi doma i testira, te po uspjesnim testiranju organizacija GB.

A evo i dokle sam stigao....htio bih P2 da ostane tako blizu nozica opampa i da shunt regulator koji je sada na desni strani bude na lijevoj strani i cim blize nozica IC-a, a za to treba jos malo 'inzenjerskog pristupa' i 'mozganja' kako zadovoljiti te sve zahtjeve a da veze nebudu predugacke....

[Boban]

Fina cena kod kineza: https://www.ebay.com/itm/321926880045?mk...olid=10050

[Braca]

To je američka cena, kineske su napr. ovde:
https://www.aliexpress.com/item/10050027...mainSearch

E sad, da li sklop nešto vredi - to je drugo pitanje.

[ronovar]

Crtam jedno mini-PSU i ulazna kombinacija ce biti RCLC ulaz 24VAC izlaz 24VDC i 50mA potrosac (CCS limiter podesen na 80mA), pa sam odabrao ovaj CMC:

SC-02-10GS KEMET | Mouser Croatia

1mH indukviteta i do max struje od 2A sto je dosta za mini PSU koji ce napajati preamp, no problem je navedeni DS:

KEM_LF0011_SC-G-GS-1103760.pdf (mouser.com)

Ovako sam ja spojio jer u DS nemogu da nadjem gdje je pocetak namotaja a gdje kraj, te koji sch simbol je jednak na pcb footprint simbolu, ako mogu pogledati iskusniji forumasi i vidjeti dali je dobro footprint spojeni sa sch simbolom (1, 2, 3, 4 pinovi).

Jer uskoro routiram taj dio oko LC filtra pa da ne routiram pogresno, jer mi nisu jasni ovi pinovi po DS....

[Khadgar2007]

te koji sch simbol je jednak na pcb footprint simbolu

Ako pod ovime misliš da bi htio iskoristiti neki postojeći element koji je već u librariju onda bi mogao zeznuti stvar. Ako imam neku komponentu koja ima specifični footprint i koju nemam u librariju crtam ju ispočetka, pogotovo footprint jer u većini slučajeva sch dio elementa je već nacrtan.

Što se tiče nekih osnovnih dimenzija te prigušnice baš su šturi sa podacima u datasheetu. Po meni ovako bi trebao izgledati pinout ali dok nemaš prigušnicu u ruci sve je to pretpostavka. Pretpostavljam da misliš naručiti PCBe kod kineza? To je još jedan razlog zašto bi bilo dobro da prvo nabaviš sve dijelove za koje nemaš footprint a tek onda ideš crtati PCB.

[ronovar]

SIPI SHUNT PSU
rev.-1

Najjednostavniji SHUNT PSU za preampove, pa ako moze jos ideja kako usavrsiti layout. Ja sam mislio izostaviti drugi RC filter u ulaznom filtru tako da umjesto RCRC bude samo RC posto SIPI SHUNT PSU regulator ima odlican PSRR, i time bi smanjio PCB sa sadasnjih 150mm na nekvih 134mm.

Ovo je dakle SIPI SHUNT PSU sa poboljsanim karakteristikama:

• uzemljeni kolektor shunta za bolji zvuk i performanse
  
• komplet ispravljac i filtracija na jednom PCB (RCRC filtracija i full bridge rectifier)
  
• jedan mini hladnjak koji hladi izlazni SHUNT i CCS TO126 tranzistore
  
• vrlo dobre performanse s obzirom na broj upotrijebljenih elemenata
  
• koristi toroid sa duplim sekundarima i gnd se spaja na kraju virtualnog gnd-a
  
• odvojene GND na izlazu za plus i minus granu
  
• koristenje remote sense prikljucaka pa tako time imamo zakucan napon i performanse i na udaljenom potrosacu (max duzina zice cca 10-15cm)
  
• kompaktan PCB routiran po pravilima audio PSU standardima
  

Pokusao sam da routiram sve u single layeru ali nemoguce je to sa ovakvih povezivanjem gdje imamo i remote sense i posebno osjetljivi vodovi da idu svaki posebnom linijom, tako da ostaje single layer + jumperi.

Hladnjak je odabran takav da ispod njega idu otpornici i izlazni bypass kondovi tako da se tu ustedjelo na duzini pcb-a posto ako bi hladnjak bio bocno bio bi cisti dual layer pcb.

Dali ima interesanata da se organizira GB i za ovaj jednostavan SHUNT?

[pmiroslav81]

SIPI SHUNT PSU
rev.-1

Najjednostavniji SHUNT PSU za preampove, pa ako moze jos ideja kako usavrsiti layout. Ja sam mislio izostaviti drugi RC filter u ulaznom filtru tako da umjesto RCRC bude samo RC posto SIPI SHUNT PSU regulator ima odlican PSRR, i time bi smanjio PCB sa sadasnjih 150mm na nekvih 134mm.

Ovo je dakle SIPI SHUNT PSU sa poboljsanim karakteristikama:

• uzemljeni kolektor shunta za bolji zvuk i performanse
  
• komplet ispravljac i filtracija na jednom PCB (RCRC filtracija i full bridge rectifier)
  
• jedan mini hladnjak koji hladi izlazni SHUNT i CCS TO126 tranzistore
  
• vrlo dobre performanse s obzirom na broj upotrijebljenih elemenata
  
• koristi toroid sa duplim sekundarima i gnd se spaja na kraju virtualnog gnd-a
  
• odvojene GND na izlazu za plus i minus granu
  
• koristenje remote sense prikljucaka pa tako time imamo zakucan napon i performanse i na udaljenom potrosacu (max duzina zice cca 10-15cm)
  
• kompaktan PCB routiran po pravilima audio PSU standardima
  

Pokusao sam da routiram sve u single layeru ali nemoguce je to sa ovakvih povezivanjem gdje imamo i remote sense i posebno osjetljivi vodovi da idu svaki posebnom linijom, tako da ostaje single layer + jumperi.

Hladnjak je odabran takav da ispod njega idu otpornici i izlazni bypass kondovi tako da se tu ustedjelo na duzini pcb-a posto ako bi hladnjak bio bocno bio bi cisti dual layer pcb.

Dali ima interesanata da se organizira GB i za ovaj jednostavan SHUNT?

Ja sam za 

[ronovar]

Radim rev.-2 za UNI-PSU koja umjesto gretza u DIP kucistu koristi soft recovery diode u TO220 kucistu i odabrao sam SK 489 75 SA koji ima temperaturni koeficijent od 3.5K/W pa me zanima kolika je disipacija na diodama kada kroz njih tece max struja od 5A (za toliko se projektira ovaj PSU class AB  max snaga) a da temperatura hladnjaka pod tom max strujom budem MAX 60C?

Racunao sam ako je dropout diode 0,55Vx2 (dvije diode vode u jednoj poluperiodi) x 5A = 5,5WTDP je na diodama sto znaci temperatura hladnjaka od (5,5W x 3,5K/W + 25C) = 45C. Pa me zanima dali mi je racunica dobra ili ne posto nisam siguran dali se tako racuna TDP dioda a htio bih redesign PCB-a gdje na njemu imamo sve od hladnjaka, elektrolita pa da se samo na ulaz spoji toroid sa duplim sekundarima a na izlazu da imamo 2xV+, 2xV-, te 5xGND.

UNI-PSU rev.-1 koristi dva gretza koji se montiraju ispod PCB na kuciste pojacala da se hlade, pa mi je to malo neprakticno sa montazne strane, ovako sa ovih hladnjakom bi to sve bilo kompaktno i hladilo bi se preko hladnjaka, a plus je i sto svaka grana ima svoj punovalni ispravljac pa je ispravljac manje opterecen, ima soft recovery diode pa brze ima vrijeme oporavka kod provodljivog i nevodljivog stanja, virtualni gnd se spaja na kraju elektrolita u jednoj tocki pa time imamo i cisci GND.

[HomeMadeAudioProject]

zar nije pad napona diode koja provodi 0,7V?

[ronovar]

zar nije pad napona diode koja provodi 0,7V?

MUR1520 - Switch-mode Power Rectifiers (onsemi.com)

Figure 1. fino pokazuje da za 150C temperaturu TO220 i 5A je forward voltage 0,6V.

Realno gledajuci za 100C na 5A forward voltage je 0,7V tako da cu to uzeti u racunicu i tome je temperature kucista TO220 50C ako sam dobro izracunao....

[ronovar]

Posto nemogu da nadjem shottky diodu koja ima drop out voltage manje od 0,7V mislim da bi bilo vrlo pozeljno da se koristi LT4320 i mosfeti sa malim Rds ON, time nam ne treba ni hladnjak za struju od 6A za koliko se projektira/crta ovaj novi PSU.

Drop Out mu je zanemarivo mali, Rds ON mosfeta je vrlo mali (ranga mOhma), pa mu je na 6A po DS temperature rise oko 7C sto znaci da na sobnoj temperaturi 25C + 7C temperatura mosfeta ce biti oko 32C, sto je hladno za poluvodica.

Problem je gdje nabaviti taj IC, ako neko zna, jer nema smisla da crtam novi layout za nesto sto nije bas nabavljivo...vidim farnell ima nekoliko komada i druge godine mu jos stizu...

https://hr.mouser.com/ProductDetail/Anal...wSCQ%3D%3D

Inace sam prije mislio staviti ovu diodu i FB rectifier ali dropout je 0,67V na preko 25C tako da je na 5A to poprilicna disipacija.

https://www.gmelectronic.com/schottky-diode-60cpq150

Ima ko prijedlog idealnog ispravljaca sa sto manjim diodnim padom napona? Ili neko drugo rjesenje?

[ronovar]

Stavljene su diode P2500J zbog svog kucista koje ima vrlo dobro temperaturnu otpornost prema okolini (bez hladnjaka) i ona iznosi oko 4K/W. Dakle na 5A i VdropOut svake diode je 0,87V daje disipaciju svake diode od 4,35W sto znaci da je temperatura svake diode u ispravljacu 43C. Uvjet je samo da su diode udaljene od PCB-a 10mm kako bi se adekvatno hladile preko prirodnog hladjenja (i nebi jos k tome i grijale PCB).

Evo layouta ulaza sa CRC snubblerom, duplim punovalnim ispravljacem, i RC filterom za niske smetnje frekvencije iz uticnice te filtraciju trougao DC napona...



Sljedeci sklop koji treba da se implementira u ovaj poboljsani UNI-PSU je dodatak K-MultiPlayera koji ce da "pojede" ripple za dorucak

Posto OPS audio pojacala je buffer i ne radi naponsko pojacanje netrebamo regulaciju OPS-a, nego samo cisti napon sa cim manje rippla.

Pregledom na netu ima tu dosta topologija K-MultiPlayera:

Cap-mult improvements ideas | diyAudio
Juma's Easy-Peasy Capacitance Multiplier | diyAudio
PowerPoint Presentation (hifisonix.com)

Ja sam probao u TINA-TI Micro Eater PSU i nisam bas zadovoljan PSRR-om....

Problem kod svih topologija je BJT koji ima oko 0,7 do 2V drop out napona CE saturdacija, pa kada se 2V pomnozi sa 5A struje koju vuce amp dobijamo disipaciju od 10W po polu napajanja sto nije bas malo za ohladiti (a zelimo da PCB PSU ima svoj mini hladnjak tako da bude kompaktan, da nemoramo ogromne bjt na K-MultiPlayeru stavljati na glavni hladnjak).

Dakle pitanje je: Dali ima ko ideju primjera ili topologije K-Multiplikatora kapaciteta koji koristi bjt sa malim Vce saturdacijom (time i manja disipacija serijskog BJT-a), ili MOSFET-a koji ima mali dropout napon Uds i da je efikasno po pitanju PSRR, Zout i StartUp vremena?

[viktor1986]

Hm...Nesto mi je poznat taj raspored!