PCB Design Routing

[branko tod]

Zameni na šemi BZX55C2V4 sa BZX55C24 i predvidi snagu
za R11 i 12 1/2W i onda će ovo biti predivna stvar.

[Dragan100]

Zameni na šemi BZX55C2V4 sa BZX55C24 i predvidi snagu 
za R11 i 12 1/2W i onda će ovo biti predivna stvar.

Pridružujem se prijedlogu,
jedino bi zenerku pustio kao u mojoj shemi od 12V, to je onda i DropOUT (Zener 12V - Ube) LM317/337
pa neče disipirati više od 1,1..1,2W @ 100mA_max, pa i sa zenerkom 24V ako se ju odabere, neče više od 2,5W.

R11 5K6 1W (ako ide PSU u strujni limit onda skroz R11 proteče nešto više od 10mA+ struje, zato 1W, inače biasira zenerku sa oko 3..4mA)

C1 bi smanjio, 470uF je puno previše koliko se za 100mA_max zatreba,
evo mala simulacija doublera sa 100mA_max (večim opterečenjem nam odradjuje strujni limiter i obara napon)
C1 100uF/100V_min 
R1 10R 1/2W
R2 47R 2W

Iz grafa je sada razvidno, da na ivici kad proradi strujni limiter 100mA, imamo na kolektoru T1 još uvijek 78V
i sa zenerkom od 12V još smo u normalnom radu DropOUT i izlazom LM317/337 od željenih 65VDC

[branko tod]

Da malo dam još neki predlog, pa da dobijemo višestruko upotrebljiv dobar stabilizator.
Ova varijanta je zamišljena kao izvor višeg napona koji se dobija udvajanjem postojećeg.
Kod nekih boljih i jačih pojačala taj veći napon je često potreban i to je potpuno jasno.
Ali se često javlja i potreba kod raznoraznih pojačala i drugih uređaja za nižim naponima,
+ - 15 do + - 24v, gde već postoje neki naponi od 30-50 i ovaj sklop bi mogao da to u svim
slučajevima odradi vrlo kvalitetno i sigurno. Bilo vrlo dobro da postoji i mogućnost njegovog
nezavisnog korišćenja, pa bi trebao da ima i predviđeno mesto za grec, gde bi trafo išao
na njega i gde bi se nalazilo mesto za veće filterske kondenzatore. U ovom slučaju bi bili
sasvim dobri BD239C i BD240C kao redni tranzistori i BC547 i  BC557 u ograničenju.
Za veće struje zenerka bi morala da padne na 7-8V, a redni tranzistor da ojača. Recimo,
da se koristi BD243C i BD244C. Darligtoni  BDX33C  i BDX34C  ili neki drugi bi bili zahvalni
zbog manje struje zenerke. Znači kućišta rednih tranzistora i TO220 i TO218.
Svako bi onda mogao da ima u rezervi više pločica i da ih koristi za razne namene.

[Dragan100]

Sigurno je lakše pronači za Q1/Q3 komplementaran driver za pojačalo
MJE15034/35

[branko tod]

Dragane, predloženi koštaju 30-40 din i ima ih na 1km od moje kuće.
Svako ima svoje favorite na dnu neke fioke, i ta mesta gutaju sve,
normalno sa odgovarajućim parametrima.

[ronovar]

Crtam PCB polako i zanima me dali je pametno staviti BJT i LM na isti hladnjak? Posto se BJT vise grije nego LM neznam sto da sad tu stavim...dali jedan SK129 sa 7.8C/W i na njega BJT i LM ili pak dva SK104 sa 15C/W i svaki na svoj hladnjak? Ili trece rjesenje?

[ronovar]

UPDATE:
- trenutni plan rasporeda za OME-REG PSU
- zamjenjen je SK104-25,4 sa SK129-25,4 i time bi kod +/-65VDC@50mA na izlazu temperatura BJT i LM trebala biti oko 60C što je OK
- kod kratkog spoja na izlazu tekperatura BJT trebala bi biti oko 86C što je u granicama normale jer MAX temp BJT je 125C a mi smo na nekvih 69% MAX dozvoljene temperature
- imamo u jednoj liniji + i - sklopove a kada se to routira gore ide copy paste tako da na jednom PCB imamo stereo varijantu REG-PSU pa nam bude dovoljna ova jedna PCB za stereo amp
- routing je u toku i ići ću vodovima bakrenog zasjeka tako da forsiram struju kroz elektrolite
- sa AC prikljucaka donjih ide VGND a sa zadnjeg filterskog konda blizu V+ i V- konektora će ići vod na GND u sredini PCB koji će se spajati na GND UNI-PSU
- zener dioda 12V stavljena za DO-41 kućište i ići je za snagu od 1,3W

[HomeMadeAudioProject]

poštujem tvoj trud i rad,ali nekako mi se ne dopada kad vidim hladnjak predviđen za rad na 60ak stepeni Celzijusa pa okružen elektrolitskim kondenzatorima.
pre bi išao na opciju kao što si uradio za APEX a-class stabilizator,veći hladnjak na jednoj strani pločice za obe grane napajanja,sa BP tranzistorima i LM stabilizatorima na njemu,a elektrolite sa druge strane. uz dobar hladnjak i temperatura će tu biti niža. ovako kako je sad svakako lepše izgleda,ali rekao bi ima ovu gore boljku.

[ronovar]

Odlična ideja, ja sam već nešto izroutirao ali sad ću napraviti kopiju APEX A-CLASS PSU za ovaj OME REG-PSU...neznam samo kako mi nije pala ta ideja rasporeda prije na pamet
Sliku sam gore okačio zato da se dobi prijedlog, kritika sugestija oko rasporeda..i ova ideja je savršeno pokazala put k pravilnom rasporedu. Potražit ću jedan dobar hladnjak i na njega stavit BJT i LM za obje grane pa da to bude ispod 50C ako ne i niže. Svakako javljam se sa rasporedom čim ga sredim.

Veliko hvala HMAP na ideji.

[HomeMadeAudioProject]

nema na čemu, naročito ako sam pomogao - hvala tebi na svemu ovome do sad!

[ronovar]

UPDATE:
- drugi razmještaj komponenti kako bi se svi elektroliti odmaknuli čim dalje od glavnog hladnjaka koji će sa visiom od 50mm biti u normalnom radu na 55C
- iza hladnjaka imamo dva izlazna filterska elektrolita i tu ću ih razmaknut još par mm udesno kako bi se udaljio od vrućeg hladnjaka koji se sunča na 55C sad tu koji kompromis staviti neznam, jedino što je sigurno da će izlazni kod sa vremenom (i to brzo) narasti ESR i otići u kreatki spoj..ima se ideja kako ovo rješiti?
- evo rasporeda elemenata pa ako ko što još ima za predložiti slobodno neka napiše, raspored komponenti oko dioda na PCB će se malo razlikovati od datog ovdje rasporeda jer to ću vidjeti kako će routing "reči" gdje im je mjesto.

[HomeMadeAudioProject]

hladnjak kao kod pojačala,ispred svega,da on bude dužom stranom pločice. sve elektrolite staviti ispred hladnjaka,izlazne konektore staviti takođe ispred hladnjaka,negde u sredini. daleko je manje toplotno zračenje sa ravne strane hladnjaka nego sa strane rebara. tako sam nešto mislio.. jbg,izvini sto nisam bio ranije ovako direktniji.

[Dragan100]

Kod normainog rada @50mA
-LM317/337 Ima na izlazu 65VDC i DropOUT sa Zenerkom (12V - Vbe)
disipira oko 0,5...0,6W
-T1 ima na emiteru oko 76VDC a na kolektoru oko 95...98VDC, ostalo imamo pad na R1 i R2 (oko 10V)
i disipirat če oko 20V*50mA=1W
Skupa znači nekih 1,5W...do 2W
Hladnjaku sa Theta=7,5°C/W podiči če mu temp nad ambientom za 11...15°C

Kod rada na strujnom limitu >100mA
-LM317/337 zbog dejstvovanja strujnog limita BJTja nemože više održavati DropOUT od tih cca 11V
DropOUT zvezno pada od tih 11V prema 1,25V interne reference ICja
Ali na samom pragu još uvijek imamo 11V DropOUTa
i zato na samoj max granici disipira 1,1W
-T1 zbog pada napona na R1 i R2, pa i zato što smo dimenzionirali C1 Charge pumpu sa 100uF
ima Uce od svega 10V ili manje,
i disipira takodjer oko 1...1,5Wmax

Znači na samom limitu 100mA imat čemo oko 2...2,5W disipacije
i temp hladnjaka oko 15...19°C iznad ambienta

Sa povečim C1 Charge pumpom taj napon Uce viša se i sa njim i disipacija na T1!!!

Sa 120uF imamo pre T1 još uvijek 80VDC a ispred LM317/337 odgovarajučih 76VDC 
sa izlazom PSUja još uvijek @65VDC @100mA

[Dragan100]

Kod primera da se nam na izlazu PSUja odjednom pojavi kratak spoj!
-LM317/337 zbog strujnog limitera BJTja dobiva na svoj ulaz tek za 1,25V viši napon koji ga ima na izlazu
a taj je sada sa KS na 0V
LM317/377 nam sada disipira 1,25V*Imax= 0,125W sa strujnim limiterom koji odreaguje sa nekih 100...105mA
-T1 sa tih 100mA Imax i sa 120uF Charge pumpom još uvijek zadobiva nekih 80VDC na svoj kolektor
sad disipira maximalno, a to je skoro 80VDC*100mA=8W
Znači našem hladnjaku podiči če mu se temp iznad ambienta za cijelih 7,5°C/W*8,125W=61°C iznad ambienta

Naravno da čemo zapaziti da nam pojačalo više ne radi, jer mu je sada neaktivan IPS+VAS!
pa čemo ga isključiti i početi De-BUGING!

[ronovar]

Super...na tu max disipaciju sam i mislio...3.75C/W x 8.125W + 25cTamb = 56C temp hladnjaka..
kod normalnog rada 3.75C/W x 2.5W + 25CTamb = 35C znaci ovaj zadnji layout bude OK..i njega cu koristit za routing.

Hladnjak je Fisher SK18 visine 37.5mm termickog otpora 3.75C/W

[Dragan100]

Odlično!
Predimenzionirano i za potrebe KS izlaza!
:-)

[ronovar]

UPDATE:
- za nestrpljive evo kako izgleda raspored (routirano je oko 40%)
- hladnjak je predimenzioniran ali će elektrolit iza hladnjaka i izlaznog konektora duže trajati

[HomeMadeAudioProject]

MoŽe! najava za 10 pločica.. 🙊

[ronovar]

UPDATE:
- komplet routiran OME-REG PSU
- zamjenjen ulazni voltage doubler za 100uF/100V iz razloga da ne dižemo napon u nebesa i time stvaramo dodatnu disipaciju na glavnom hladnjaku
- ostavljen je samo jedan otpornik u strujnoj zaštiti i on je stavljen 2W (Vishay CPF2) iz razloga ako bi dodao još jedan otpornik PCB mi morao proširiti za 4,188mm a to bi bilo izvam 100mm
- stavljena tri jumera jer nisam mogao drugačije provući vodove a da ne narušim simetriju gornje i donje strane (zato su jumperi)
- ostale kritike i sugestije molim napisati pa da se iskorigira ako što vidite da nije OK, pa da nakon potvrđenog layouta kreiram schematic komplet sa nazivom OME UNI/REG PSU - KIT.pdf
- za naponski limiter BJT će biti driverski par (moram to samo ispraviti na schematic, ali im je pinout isti BCE) MJE15034/35
- također na bakrenoj strani gore mislim dodati text: Design: Dr. Borivoje Jagodić a dolje OME AUDIO logotip..dali mogu staviti posrebrena ta sloba i logotip (da ne utiječu na bakrene vodove impendancije) ili da stavim silkscreen na donjoj strani?
- dali treba hladnjak uzemljiti? Nisam ostavljao prostora na layoutu za uzemljenje preko jedne strane ali ako je MUST HAVE, potrudit ću se da ga uzemljim na layoutu
- dali dodati dva fastcon konektora sa gornje i donje strane da se učvrsti hladnjak tj prišarafi hladnjak na fastcon konektore na PCB? Pošto će ići 70um bakar mislim da netreba jer 4kom TO220 če držati hladnjak na 70um bakrenim padovima i lemom.
- C43 i C45 dali trebaju bakreni zasek ili ne zajedno sa 100nF?
Hladnjak se može kupiti ovdje i jako je jeftin(mada možemo i ići na 37,5mm visinu hladnjaka ako postoji u katalogu):

https://www.reichelt.com/hr/en/heat-sink...3.html?r=1

[Dragan100]

R21 i R22 računaju se sa približno =0,65/Imax
R21/22=0,65V/0,1A=6,5R
0,65V je sasvim odokativna vrednost, može biti od 0,49 pa sve do 0,75V...
Stavljao sam dve vrednosti, da se na kraju lakše odredi tačna vrednost sa tačnom aktivnom vrednošču Vbe tog BJTja
inače disipira(ju) ", skoro niš, za mižeriju", 0,1A^2*6R5= 65mW, tako da 1/4W sasvim dovoljan
Slobodno stavljaj samo jednu vrednost, kasnije se odredi tačnu...

R15/R16 može slobodno 1/4W (ajde neka bude i 1/2W, skoro nepotrebno jer disipira max 0,1W)