PCB Design Routing

[viktor1986]

Za pocetak...🙂 Hladnjak bi morao da podignes, prilikom montaze, iznad plocice jer bi u protivnom prespojio vodove na top layer-u.

[ronovar]

Odlicno zapazanje!

2 pinski konektor ce se lemiti sa gornje strane hladnjaka jer tako je lakse za lemlenje.

Ostali otpornici koji se nalaze ispod PCB-a nece imati rupu za provlacenje nozica otpornika na gornju stranu, nego ce imati samo padove bez rupica pa ce se direktno lemiti na pad.

Ostaje mi danas sve to precrtati i jos jednom provjeriti padove i staviti za 0,1mm vecu rupu zbog metalizacije rupa. I da hladnjak nije uzemljen na layoutu ali posto se hladnjak sarafi ispod sa M3 sarafom lako se napravi okica u koju ide M3 saraf gdje se onda spaja na GND toroida.

Imam jedno jakooo tesko pitanje za sve nas forumase, dali ima TO126 BJT (a da nije darlington!!!) koji ima hfe od 400+ jer takav mora ici na mjestu u CCS-u ovog shunta da bi se dobile vrhunske performanse kakve je SIPI izmjerio na svome prototipu, i pinout treba da je E C B

[emiSAr]

Jedino u Moser-u, treba imati kolicinu da bi se izabrali primjerci sa velikim Hfe. Oznaka G ide do 400.
Sta je SIPI koristio?
pOz

[ronovar]

U temi na forumu:

Je sipi pisao:

Ovaj CCS izvanredno radi, termicki je jako stabilan i niskosuman. Uslov za kvalitetan rad su izbor LED diode (zelene i zute imaju Vf koji vise seta) i izbor Q1, odn. Q1 treba da ima hfe od bar 400, sa manjim hfe rezultati su znacajno losiji.

Koristio je BC560C, viktor1986 ih je spajao u paralelu da podnesu vecu disipaciju posto su u TO92 kucistu, na layoutu je odabran TO126 da bude bolje hladnjenje posto su svi TO126 na istom hladnjaku.

I drugo pitanje gdje se spaja TOP layer sa BOTTOM sam stavio jedan PAD, posto ce ici metalizacija rupa i ona uzima 0,05mm stavio sam rupu i PAD-u 0,2mm tako da kada se napravi metalizacija rupa ostane nam 0,15mm rupa koja je popunjena i spaja TOP sa BOTTOM layerom, tako smo izbjegli spajanje zice otpornika kroz taj PAD...nadam se da je tako OK?

[pinco]

Pusti malo više struje kroz ledicu, kompeziraj manji hfe.
Šta je falilo dva 560C u paralelu, netriba razbijat glavu di nać neki to126...
Ode zapravo triba predregulator sa 5V više nego na shunt izlazu, da imaš sve kontrolirano.

[ronovar]

Drzat cu se preporuka za veci hfe sa TO126, a i sam sipi je napisao da netreba tjerati vecu struju kroz led jer je tako onda nestabilna temp. a i ima vise suma nego na manjoj struji a i provjereno je u praksi.

Evo layouta finaliziran je samo me zanima kako spajate preko pada gornji i donji sloj a da ne morate lemiti zicu otpornika kroz taj pad? Prvi put se susrecem sa ovim rjesenjem i kako sam gore napisao stavio sam rupu 0,2mm kad se metalizira ostat ce 0,15mm rupa zapunjena HASL (Hot Air Solder Leveling)...tako da mislim da bi to bilo OK za struje koje idu po tim padovima npr. 100mA?

[pinco]

Drzat cu se preporuka za veci hfe sa TO126, a i sam sipi je napisao da netreba tjerati vecu struju kroz led jer je tako onda nestabilna temp. a i ima vise suma nego na manjoj struji a i provjereno je u praksi.

Kada je teško provjerit kako radi, Led je ionako termalno vezana sa CCS tranzistoran pa će se kompezirat temperatura.
A dva TO92 je najbolje rješenje, nego tražit neku egzotiku.

[gorso69]

Stari serviseri TV se sigurno sećaju 
C3807 tranzistora sa velikim hfe

[ronovar]

Active Servo PSU
rev.-2

Zadnjih dana sam precrtao kompletno Active Servo PSU i radilo se na rasporedu komponenti te su se dodala poboljsanja (RCLC, otpornik za hladni start i 4diode za brzi start punjenja elektrolita), te je dodan hladnjak sa 4,5K/W pa se na 24VDC moze napajat potrosac od 300mA! (racunao sam 10VDC razlika napona IN-OUT i da temperatura hladnjaka neide preko 50C).

Zanima me dali je OK da su donja dva elektrolita udaljena od 4 pina OPAMPA a sluze za peglanje napona zajedno sa 100nF i zenericom od 16VDC da odrzava napajanje OPAMP-a za vrijeme rada kada na izlazu imamo 24VDC. Dodao sam dva elektrolita od 10uF/25V u paralelu jer mi je bilo prazno mjesto taman za taj jedan elektrolit, a dobra stvar je da paralelnim vezivanjem dobivamo 20uF kapacitet za napajanje OPAMP-a i duplo manji ESR (znaci ako jedan C ima ESR od 2,3ohma dva u paralelu dat ce 1,15ohma) i time ce biti bolje filtriranje napona prema OPAMPu.

Oznacio sam udaljenost gdje ce ici routing crvenom bojom, ako je predaleko onda cu traziti bolji raspored da C pomaknem u desno blize C21 MKP1837 bypass kondu.

Takodjer 100nF nisam dodao na izlazni kond posto je Dragan100 pisao da onda ima pozitivnih i negativnih strana, pa sam odlucio ga izostaviti sa layouta...

[ronovar]

Noviji raspored gdje su dodani ELKO cim blize pinu OPAMP-a i bypass kondovima...

https://a360.co/3OLBoJw

Pa sto mislite o ovome rasporedu?

[ronovar]

Malo sam se igrao sa simulacijom SIPI SHUNT PSU rev.-2 i evo prelimenarnih rezultata iz simulacije:



Rezultati su fantasticni iako ce u praksi biti malo losiji od simulacije, ovo je fantasticni mini shunt za buduci preamp, odlicna izlazna impendancija, startup, noise...i jos je shunt psu

Jednostavan a vrhunski mini SHUNT PSU

A ovih 0,003V voltage drop zbog izlazne impendancije ce da "korigira" remote sense tako da ce napon biti zakucan na potrosacu +/-24VDC@50mA load, s time sto je TL431 B grade to 0,5% termicki spregnuti sa drugim TO92 BJT.

[ronovar]

APEX PSU15
rev.-1

U prilogu simulacija pozitivne grane APEX PSU15 LDO regulatora.

Odabrao sam opterecenje od 3,6A koje moze da tjera amp sa 100Wrms/8ohma posto izlazni hladnjak na PCB koji sam odabrao ima termicki otpor od 3.5K/W tako da sa dropout naponom od 1VDC x 3,6A daje za pozitivnu stranu disipaciju na izlaznom mosfetu od 3,6W...posto imamo dva mosfeta na istom hladnjaku (jedan za pozitivnu regulaciju a drugi za negativnu regulaciju) ukupna disipacija ovog dual mono regulatora je 7,2W na potrosnji struje od 3,6A ili ti amp radi na punoj snazi od 8R!

Temperatura hladnjaka (izlaznih mosfeta ce biti) 7,2W x 3.5K/W + 25C (temperatura ambijenta) = 50C sto je vrlo ugudna temperatura za izlazne mosfete...zato se projektira jedan mini PCB koji ce na sebi imati ispravljac, 2x4700uF/63VDC FW elko u svakoj grani, hladnjak duzine 75mm i visine 45mm a posto su elektroliti visine 50mm sve ce biti vrlo malih dimenzija i kompaktno...pcb je planiran za sada 110mm x 76mm a mozda a mozda se ugura u dimenzija manje od 100mm duzine

Ovo bi bio vrlo mali ali vrlo mocan regulator napona za ampove posto drugi regulatori su ogromni i puno disipiraju jer nisu LDO.

Kao sto se vidi iz slike simulacije na ulazu je toroid od 36VAC koji sa padom 2x dioda u punovalnom ispravljacu (2x0,7VDC) ide u CRC filter i na izlazu iz tog filtera imamo napon od 49,32VDC i podesavanjem trimera P1 od 10k podesimo izlazni napon da nam bude 1V manji od ulaznog kako bi imali veci PSRR iz regulatora (ako se stavi dropout manji od 1V PSRR je losi i pojacan sa ulaza).

Odlicne karakteristike ovog PSU15 su LDO (Low Drop Out koji je manji od 1VDC od ulaznog!), vrlo nizak izlazni sum ranga pV!, i nisko zagrijavanje hladnjaka posto je LDO, te izlazna impendancija koja je OK za 3,6A opterecenje, te vrlo brzi startup.

Ono sto je lose je vrlo losi PSRR (potiskivanje smetnji iz AC uticnice, smetnje switchinga ulaznih dioda u ispravljacu).

Pa me zanima dali ima ko ideju kako da se ovaj odlican mini PSU15 regulator usavrsi da ima bolji PSRR (na 500mV smetnje ulaza na izlazu je 64mVAC smetnje sto je vrlo lose, ako se stavi 100mV ulazne smetnje izlazna smetnja na izlazu je 382mVAC! sto je vrlo lose....

Za poboljsati karakteristike mozda da se doda par BJT i NFB da potiskuje smetnje iz izlaza a time bi dobili i bolju izlaznu impendanciju.

Drugo sto me zanima 2,2uF kondenzator na izlazu mora li biti MKP ili ELKO? te koja je njegova uloga na izlazu?

Na originalnoj shemi je krivo okrenut mosfet za pozitivnu granu (prema simulaciji TINA-TI), te regulacijski trimer vrlo malo regulira izlazni napon, dali se moze pogledati zasto? 

Dakle cilje je da ovaj odlican mini PSU15 ima potiskivanje smetnji od ulaznih 100mV pa do 1V AC smetnje na izlazu da bude ispod 10mVAC smetnje ili manje. Ostale karakteristike su odlicne jer na ulazu su 2x4700uF/63VDC (kao jedan 10000uF/63VDC elko) koji su  u paraleli imaju duplo manji ESR, te duplo veci ripple current  jer jedan ELKO prema DS ima ripple current od 3,5Arms x2 u paraleli ulazni elko dakle moze podnjeti ripple current od 7Arms sto je vise nego dovoljno za 100Wrms/8R amp koji ce da napaja.

Izlazni mosfet radi strujno pojacanje pa time imamo i manju potrebu za ulaznim ogromnim elektrolitima i time su i troskovi izrade ovog PSU-a jeftiniji. A i izzlazni 2,2uF kondenzator diktira izlaznu impendanciju PSU-a pa je pitanje koristiti MKP ili low ESR kond na izlazu???

Evo i originalne APEX sheme...pa dali mozemo unaprijediti ovu odlicnu toplogiju PSU LDO Regulatora za ampove?

[ronovar]

Prikupljam polako dijelove za SIPI SHUNT PSU rev.-2 pa me zanima oko TO126 BJT koji se koriste za CCS i SHUNT element.

Imam doma Fairchild C2690A-Y i C1220A-Y pa sam uparivao koliko sam mogao preko hFE DMM-a i ovako sam zamislio da ih stavim na PSU:

PSU1

          C2690A-Y     C2690A-Y             C1220A-Y           C1220A-Y
hFE     208            172                      185                    188

PSU2
          C2690A-Y     C2690A-Y             C1220A-Y           C1220A-Y
hFE     208             168                     185                    188

Prvi BJT i zadnji BJT bi isao na CCS a u sredini bi isli na SHUNT element. PSU1 i PSU2 je oznaka dual mono PSU koji cu sastaviti.

Evo slike i mjerenja najslabijeg hFE na DMM-u pa me zanima kolika mora biti struja JFET-a u CCS-u da napaja RED LED i bazu CCS-a posto nemam hFE sa 400, nego duplo manje...ili koji TO126 BJT se preporuca da se kupi sa hfe od 400? Neznam sto sada da radim....

[ronovar]

Redesign APEX A-CLASS PSU, zamjenio sam BF245A sa J113 (lako se nalaze i vrlo su jeftini), te su dodana dva otpornika kako bi se dobila Vref od 9,70VDC i cca 650uA na 15k otporniku...BC546 i BC556 zamjenjeni su sa KSA992 i KSC1845 a izlazni su Darligtoni u TO220 kucistu TIP121G i TIP126G vrlo jeftini i lako nabavljivi. Trimer za podesavanje je smanjen na 500R tako da nemoramo vrtiti 4k7 trimer duze vrijeme da bi se promjena vidjela na izlazu.

Napon sa 24VAC ulaza se regulira od 17VDC pa do 28VDC....a ja sam podesio na 24,00VDC za perfekcioniste

Ono sto je problem kod originalne sheme je napon na drain JFET-a, on iznosi cca 32VDC a JFET maximalni napon na drainu je 35VDC, tako da ako poraste 10% napon u AC uticnici JFET ce biti probijen, i sklop nece raditi.
Tu bih dodao jedan otpornik u drain T1 da se smanji napon na 28,5VDC (sto je 80% probojnog napona JFET-a od 35VDC) vrijednosti 1kOHM.

Sto mislite dali da dodam taj 1k otpornik na drain ulaznog CCS JFET-a ili ne? Drugi JFET i naponskoj referenci ima izlazni napon od 24VDC i tu netreba otpornik posto se napajanje uzima sa tihog reguliranog izlaza...




A evo i izgled planiranog minimalistickog layouta:

[ronovar]

Jos malo i routing kompletan za APEX A-CLASS PSU rev.-2 dual layer edition

Schematic je promjenjen za J113 N-JFET i dodani su otpornici tako da izlazni napon moze ici i vise od 24VDC.

Dali ima interesanata za GB?

[ronovar]

U prilogu je raspored i shema Auto Adaptive SHUNT PSU za koji je u planu rev.-2 PCB Layout, posto se prva verzija PCB-a pokazala dosta dobrom a i usavrsila se shema pa polako da se krene na novi layout gdje je cilj 51,016mm sirina PCB-a i cim kraca duzina (zasada je 101,016mm ali to ce se povecati za jos kojim 10mm kako budem docrtavao ostale elemente sa sheme i radio raspored komponenti na PCB).

Hladnjak je odabrak SK637-50 crni eloksirani termickog otpora 4,75K/W i planirani izlazni napon je od +/-15VDC sa max strujom potrosaca od 200mA (dakle CCS moramo programirati na 250mA tako da nam sam shunt ima svoju mirnu struju i malo strujne zalihe, pa tako imamo sigurnih 100mA za lijevi kanal preampa i 100mA za desni kanal preampa, te jos 20mA strujne zalihe prije nego nastupi strujni limiter na 250mA i obori nam izlazni napon).

Dali se moze pogledati shema, dali su dobro odabrane vrijednosti dioda, snubblera, i RCLC filtra...zavojnica je 1mH i za max struju od 1A, a posto cemo programirati CCS na 250mA to je 1/4 opterecenja zavojnice prije nego ode u zasicenje....cilj je koristiti RC za prigusenje 100Hz smetnji iz uticnice (niske frekvencije) i LC filtar za prigusenje visokih frekvencija koje dolaze sa mrezne uticnice (npr. slusate preamp i zena sa usisavacem usisava dnevni boravak a motor u usisavacu radi smetnje na visokoj frekvenciji pa time LC filter to filtira prema svojim mogucnostima).

Drugi dobitak koristenja RCLC je da nam sa porastom frekvencije i PSRR raste, pa tako nam ne pada PSRR kod visokih frekvencija kao kod RCRC.

Evo sheme i 3D planirani raspored, pa idemo dio po dio, ako ko ima ideju sto jos popraviti/dodati slobodno napisati u ovoj temi pa da ispravim prije nego krenem na routing ulaznog djela.

[ronovar]

Crtam izlazni dio za APEX NE555 speaker protection, pa imam pitanje:

- srednji izvod na releju sam stavio SPK_OUT a donji izvod AMP_IN dok vidim na netu (kao i prije sam routirao obrnuto, tj. srednji izvod AMP_IN, a donji vod SPK_OUT) pa me zanima dali je OK tako da zamjenim mjesta SPK_OUT i AMP_IN na releju? Tako mi je lakse routing....

- 10R/2W u seriji sa 100nF WIMA MKP2 5mm raster uzimam sa SPK_OUT a ne sa AMP_IN pa me isto zanima dali moze takva zamjena mjesta
- vodovi tanki sa lijeve i desne strane su mi "priprema" za uzimanje signala sa AMP_IN gdje ce ici na DC detekciju...

Eto pisite dali moze ovako, a evo i routinga koji je routiran a na kraju ce ici uljepsavanje vodova...

[Boban]

Odradi sa mosfetima umesto sa relejima.

[ronovar]

Crtam za pmiroslav81, ako mu odgovara nacrtam sa mosfetima

[pmiroslav81]

Ma nije to samo za mene   . Sto se mene tice moze i jedno i drugo samo da radi   😀 i da su nabavljivi delovi .