PCB Design Routing

[BeliNinja]

Prijavljujem se za pločice
Odmah planirati i dual rails i single rails pcb.

Možda čak i smd verziju.

[BeliNinja]

Ovo sam mislio kada sam pomenuo lokalne regove uz potrošače.

[Dragan100]

Originalna shema SIPIjev Shunt:



Pošto "431 shunt regulator nema svog NEG simetričnog brata, 
NEG Shunt je odradjen identično kao POS strana.
Pošto je tu izlaz sa +/-5VDC, 
NFB DC i AC izgledaju simetrično u stvari uopšte nisu! Ali svakako rade njima namjenjen posao.
Interna referenca 2,5V našeg  "431 počiva izmedju ADJ i Anode pina sa definisanjem NEG DC napona kao Vneg = 5V = REF { 1 + (R10 / R12); R10=R12=1K
(zanemaričemo ADJ  pin struju)
Sensing za AC errore uzima se u POS strani sa C1 i R3
A na NEG strani sa C4 i R12
i pošto su R2=R3=R10=R12 izgleda nem sve simetrično, a nije!

Shunt sa "431 i PNP BJTjem trebamo za NEG stranu iskopirati 1:1 od POS strane!

----------------------------------------------------
LM10 ili TL103W dual opamp sa referencom i višim OLG i boljim PSRR odradio bi posao ,
ali ne tako jednostavno kao što SIPI Shunt jeste!

[Dragan100]

Paint popravak za sada, neču se dokopat PSja sa TinaTI do navečer....
Barem se vidi analogija POS i NEG strane, a sam "431 Shunt je identičan

[ronovar]

U prilogu precrtana shema pa ako moze provjera dali je sada OK, i naravno dali su posebni vodovi povezani kako trebaju biti jer mi oni odredjuju KELVIN SENSING, tako da kako su vodovi posebni svaki za V+ GND i V- tako ce i svaki vod biti poseban na PCB.

Imam jos par pitanja:
- dali je dobro za LED naponsku referencu dodati 47nF MKP1837 paralelno ili moze i bez konda a u smislu smanjenja impendancije i shuma vec odlicne niskosumne led
- 220uF kod shunt reference ako povecam na 470uF dobijam i logicno bolje rezultate u simulaciji i to bas poprilicno. Posto imamo RC brzi startup sa BJT dodan mislim da vrijeme startupa PSU ce biti brzo a AC signal i performanse vec odlicnog shunt psu jos bolje. Pitam radi footprinta jer 470uF/35V ima veci diameter od 220uF pa da znam staviti veci footprint ili ne.
- na izlazu je 47uF/35V tu bih dodao jos 100nF paralelno MKP1837 tako da imamo jos bolju otpornost na smetnje iz okoline
- dvije 1N4007 diode na izlazu ne trebaju ako npr. imamo potrosac koji ima jos u sebi nesto napona a spojimo kontra polova napajanja da se neunisti shunt BJT
- na TINA-TI schematic na potrosacu je dodan 22uF ELKO znaci li to da kod konektora preampa trebamo dodavat taj kond ili se moze ugurati negdje na PCB da imamo cim manje petljanja komponenti oko fastcon konektora preampa
- i dali mozemo jos jednostavnim sklopom ili rjesenjem dodatno smanjiti izlaznu impendanciju iako je vec sada odlicna, 54,23mOhma je na 76kHz i to je naveca izlazna impendancija koju simulator predvidja, SALAS SHUNT ima po LTSpice simulaciji ranga uOhma, a kad sam simulirao SALAS SHUNT PSU dobijam iste rezultate ranga mOhma kao i ovaj odlican SIPI SHUNT PSU.

Eto jos ovih par stvari da apsolviramo, i onda mogu da se pocnem igrati sa routingom

Za SMD varijantu PCB koja bi bila velicine TO220 (tako da se LM317 ili LM78?79? zamjene sa tim PCB adapterima) imam u planu dok rjesim ovaj kompleksni routing, jer remote sense dodatno komplicira PCB Design pa cu pokusati odraditi to u single layeru, mada mislim da ce biti jako tesko to postici.

[Dragan100]

U postu
https://forum.yu3ma.net/thread-2290-post...#pid119036

imaš sve gotovo za POS stranu.
Max opterečenje si limitirao na 70mA, od toga sam ti napisao šta sve je bleeder... 
i šta ostane za potrošača, da bude još uvijek regulisan i malog PSRR-Zout

Ulazni otpornici mogu biti 15R 1/2W, 
ti jih imaš 4R7//4R7 --> što daje manji R u RC filtraciji, 
bespodrebno, jer imamo manju potrošnju/opterečenje max
Takodjer 15R CurrentSense otpornik stavi 15R 1/2W, netreba tu 2W, imamo max 0,07...0,08A^2*15R=ispod 0,1W
1/2W su svi predimensionirani!!! Ali neka tako!

240K R13 u shemi je tek aproksimativna vrednost , na njega (R13) je onda okačena selekcija raspona od minR do maxR, 
po kome je odradjen graf StartUP u zavisnosti odabira tog otpora, ima se i graf toga,
pa treba po tom grafu/simulaciji odabrati takvog, da se nema Overshoot,
ili da se ima Overshoot, ako se to hoče i predvidja....!!! 
Zašto imati u StartUP-u taj Overshoot???

Decoupling LED reference za ulazni BJT CCS, predstavlja i AC loop prema CCSu JFET, pa se poruši PSRR.
Taj C//LED ne stavljati!
Ako baš, onda se stavlj iza LED prema GND, to daje još "manjitak"= poboljšanje PSRRu/freq

220uF povečamo na 470uF, dobivamo bolje performanse na LOW freq PSRR (MID i HI ostaju u biti nepromenljive)
Za to nam treba utrimovanje BJT sekvence StartUP-a. (vidi prilog)

Na izlazu može se stavljati po želji decouplinga, znajuči da nakupljena energija poboljšava PSRR ali i smanjuje regulaciju/vremenu!
Pa sad odaberi svoj ...

Na izlazu mogu diode da sprečavaju slabo spojen potrošač, ili več napunjen...itd mogučnosti

Shemu koju sam stavio, odvojen PSU i preko LRC parasita do potrošača/Load, sa tim 22uF na LOAD strani
mišljeno je da se ima na PCB potrošača (recimo da je to naš Preamp) neke decouplinge,
tih 22uF je sasvim odokativno...

- i dali mozemo jos jednostavnim sklopom ili rjesenjem dodatno smanjiti izlaznu impendanciju iako je vec sada odlicna, 54,23mOhma je na 76kHz i to je naveca izlazna impendancija koju simulator predvidja, SALAS SHUNT ima po LTSpice simulaciji ranga uOhma, a kad sam simulirao SALAS SHUNT PSU dobijam iste rezultate ranga mOhma kao i ovaj odlican SIPI SHUNT PSU.

Nemože jednostavnim sklopom ili rešenjem to željeno smanjiti.

OLG regulacije je za to zadužen!!!,
tamo gdje su Sensing vodovi, regulacija sa vrlo visokim OLG, davat če i vrlo nizak Zout,
koliko je taj OLG/freq zavisan, toliko če biti i Zout/freq nizak ili viši...

[Dragan100]

Paint popravci:

RCRC sa 15R 1/2W, kao i Current sense 15R 1/2W
Vidi kako idu Sense Vodovi!
!!!
Tu zapravo idu ne samo naponski sense, jer ima razdjelilnik napona za ADj pin "431 i nešto bias struje
-posmatraj stranu do ADJ pina kao {15R / 2K2} = 6,82E-03

-za 24VDC izlaza imamo trimmpot 25K na cca 76%,
što nam daje otpor od cca 25K*0,76=19K
onda nam je sense otpornik na ovoj strani od 19K*6,82E-03=130R. stavljamo najbliži 120R ili nadjemo tačnijeg

Sense vodovi do tačke priključivanja imat če podjednak pad napona na sebi (stavljamo žičice UTP kabliča recimo, upredene),
zato i Sense otpornici trebaju odčitavati isti pad napona Force vodova, koji su pak isti izmedjusobno (stavimo dve žice upredene @ 1mm^2)
a pošto je razdjelilnik napona do ADJ pina tog razmerja,
zatrebamo i Sense otpornike podjednakog razmerja!!!

R13 i R20 su po SIM 120K najprimerniji,
možda na prototipu korigirati tu vrednost izmedju 82K...180K

Umesto BD139/140  sufix 16, visokog h_fe pojačanja, mogu i drugi  50V+, 0,5A+, h_fe>>>što viši, ali ne Darlingtoni!!!

StartUP je brz, na 90...95% izlaznog napona dodje vrlo brzo (podesimo R13 i R20), onda se liveliše bez Overshoota na zadat napon relativno sporo u cca 20...30sec

[viktor1986]

Pre tri godine sam nacrtao ovo...

https://forum.yu3ma.net/thread-600-post-...l#pid91069

[Braca]

Nisam detaljno pratio ovu temu i tek juče mi je palo na pamet da je Audio Express u decembru 2021. objavio studiju DC regulatora, zasnovanu na simulacijama.
Jedan od najvažnijih zaključaka je da su paralelni (shunt) regulatori bolji od rednih, a oni sa uzemljenim kolektorom bolji od verzije sa uzemljenim emiterom.
Članak je dostupan samo pretplatnicima, ali je kompletan dopunski materijal javnog karaktera:
https://audioxpress.com/page/audioXpress...y-Material
Preuzeti materijal pod naslovom "Thinking About DC Power Supplies", a za ovu temu su bitne slike "013 Shunt grounded collector.png" i "012 Shunt grounded emitter.png".

Pozitivni regulator u ovoj temi ima uzemljeni kolektor, ali bi možda trebalo razmisliti da i negativni bude istog tipa.

Pozdrav

[ronovar]

Odlicno zapazanje Braca, gledao sam shemu i nije mi bilo jasno zasto kopija shunta nije identicna (negativna strana vs pozitivna).

Bilo bi dobro spojiti i negativnu stranu BC za startup i sam shunt kolektore na GND da se dobiju cim bolje performanse.

Ja sam danas uspio routirati ulazni dio sa ispravljacem i RCRC ostaje sada da vidim koji cu hladnjak staviti na PCB i da je lako nabavljiv i onda ide da se vuku ovi sense vodovi iz izlaza prema shuntu jer tu treba mjesta na PCB posto ima dosta vodova koji moraju ici zasebno u svaki pad centralno.

Dvoumim se izmedju SK637-50 i SK104-38.1mm visine. Prvo je bolji jer ima bolji termicki otpor ali treba naci gdje ga  nabaviti....tako da ako ga nadjem bit ce dio GB sa ovim PSU posto bez njega nema smisla koristiti taj hladnjak na PCB.

[ronovar]

UPDATE:
- dali moze C15 i C16 koji bi trebali biti u blizini izlaznih konektora da su pored TO126 pa onda duzim vodovima do konektora da izbjegnem kondove izmedju hladnjaka i izlaznih konektora jer ce tamo da se zbog temperature hladnjaka budu grijali i time im se smanji zivotni vijek
- LED dioda koja je u ulozi naponske reference je stavljena cim blize BAZI TO126 jer baza kod BJT mora uvijek kao i EMITTER imati najkraci moguci vod.



A ovako izgleda hladnjak koji ce biti narucen direktno od Fishera kad za to dodje vrijeme

[pmiroslav81]

UPDATE:
- dali moze C15 i C16 koji bi trebali biti u blizini izlaznih konektora da su pored TO126 pa onda duzim vodovima do konektora da izbjegnem kondove izmedju hladnjaka i izlaznih konektora jer ce tamo da se zbog temperature hladnjaka budu grijali i time im se smanji zivotni vijek
- LED dioda koja je u ulozi naponske reference je stavljena cim blize BAZI TO126 jer baza kod BJT mora uvijek kao i EMITTER imati najkraci moguci vod.



A ovako izgleda hladnjak koji ce biti narucen direktno od Fishera kad za to dodje vrijeme

Po meni mislim da bi trebalo zbog toplote takodje odvojiti C15 i C16 od TO126 jer sigurno isijavaju malo toplotu u smeru ka C15 i C16. A hladnjak bi mozda mogao i sk481/50 ili sk482/50, isti im je toplotni koeficijent a i iskreno njih sam našao u lokalnim radnjama

[Dragan100]

Jedan od najvažnijih zaključaka je da su paralelni (shunt) regulatori bolji od rednih, a oni sa uzemljenim kolektorom bolji od verzije sa uzemljenim emiterom.

Hvala Braca, pokušat ču te SIM zaključke implementirati u ovom jednostavnom i več odličnom SIPI Shuntu.

Odlicno zapazanje Braca, gledao sam shemu i nije mi bilo jasno zasto kopija shunta nije identicna (negativna strana vs pozitivna).

Bilo bi dobro spojiti i negativnu stranu BC za startup i sam shunt kolektore na GND da se dobiju cim bolje performanse.

Jeste ronovar, lepo bi bilo napraviti jih simetrički identične, ali niko se nije latio odradit "431 za NEG!
pa treba nekako sa istim kao u POS strani odraditi NEG Shunt.
I jasno, nemože biti simetričan, nego samo kopija preslikana u NEG granu.

POS strana več ima aktivni Shunt sa Ground Collector-om,
u NEG možemo samo sa CFP (Sziklai pair ili Compaund/ComplementarFeedbackPair) da bude onda Power BJT CFPja sa GroundedCollector-om.
Da budemo što identični, postavimo dodatan BJT kao driver i u POS stranu.

BC za StartUP nije nam uopšte važan za performanse PSUja (Line i Load regulacija, Zout, PSRR, OUT noise...)
nego samo za FastStartUP, 
BC poslije par stotina msec uopšte nije više "u giru", sasvim je zatvoren, 
kasnije ima vrlo malu leakage struju, koja ne ugrožava pravilan rad ADJ pina "431!
Zenerka 3V9 je tu da mu ne pobegne previše reverse napon Ube, da nemamo preko tog PN dionice/spoja morebit zener tuneling...
Znači nečemo se više zabavljati sa njim!
Evo popravljenih shema

[ronovar]

UPDATE:
- ovo je konacan raspored elemenata ostaje samo odraditi routing uz poneki jumper
- ono sto me zanima je dali moze C21 i C24 da su "udaljeni" od remote sense otpornika ili moraju ti kondovi biti cim blize R16 i R24? Radio sam kompromis i udaljio ih namjerno radi toga da nebudu u blizini hladnjaka koji kada bude i ako bude ikada u KS na temperaturi 60C da nebi isusivao elektrolit, zato sam isao sa kompromisom da ga udaljim cim dalje od remote sense i otpornika. Posto smo na Active Servo PSU to stavili elko i otpornik najkracom mogucom vezom, pa sad neznam dali ce ovako valjati ili ne.

[ronovar]

SIPI SHUNT PSU
rev.-1

U prilogu komplet routiran odlican "mali" shunt psu za preampove, dolje imate filove za izradu kao i original EAGLE projekt.
Posto psu koristi remote sense nije se moglo routirati sve bez jumera, pa ovi gore vodovi su jumperi koji se mogu dodati i ispod PCB ako se radi doma, ako se narucije kod kineza, stavi se dual layer PCB i kroz rupe se samo zalemi izvod otpornika kako bi gornja i donja via bile povezane.

Za komplet single layer PCB se moze da se uradi ali bi onda PCB trebao biti jos veci jer remote sense jako stvara kompleksnost jednostrane PCB.
Sretno sa izradom!

A 3D projekt mozete vidjeti u simulatoru: https://a360.co/3u6bXtM

 

[HomeMadeAudioProject]

baš baš lepo!

[ronovar]

Malo sam gledao oko serijskih regulatora, i nasao sam SuperReg koji je serijski i u mjerenjima i slusnim testovima je bolji od Salas Shunt PSU, pa me zanima clanovi foruma koji su izgradili navedeni regulator kako su zadovoljni zvukom kojeg napaja SuperReg u odnosu na shunt verziju psu-a.

Stavio sam u TINATI simulator, dodao RCRC filtraciju i rezultati su izvranredni, cak su bolji od SIPI SHUNT-a, ali startup mu je 10s+ da dosegne blizu 24VDC OUT@50mA

Vidim da ima i poboljsanja verzija sa predregulatorom, pa me isto zanima zasto on sluzi (osim sto se dobijaju bolje performanse), dali ako se koristi predregulator trebamo RCRC filtraciju na ulazu u predregulator ili je dovoljan samo RC filtracija na ulazu npr. 15R 100nF 2200uF i onda na predregulator?

https://linearaudio.nl/sites/linearaudio...20V2.3.pdf

[Boban]

Jung je godinama u vrhu kad su u pitanju regulatori. Nekima bolje rade šant, nekima linearni... ali niko nije nezadovoljan sa Jung-om

https://forum.yu3ma.net/thread-2608.html?highlight=jung

Evo POS/NEG sa TL431 i NE5534. Planirao sam da ga iskoristim za napajanje HeadAmp-a i Preampa, u nekoj skorijoj budućnosti.

[Braca]

Jung-ov, ili preciznije rečeno, Jung/Didden-ov regulator je klasika serijskih regulatora, ali ga ne treba praviti za napajanje iz daljine.
O tome smo već imali diskusiju:
https://forum.yu3ma.net/thread-2611-post...#pid115768

Objašnjenje o ulozi predregulatora se može naći u Jung-ovom članku na str. 16 originalnog teksta:
https://refsnregs.waltjung.org/Improved_PN_Regs.pdf

Pozdrav

[Braca]

Ovde je i skorašnji Jung-ov predlog za poboljšanje filtriranja referentnog napona:
https://refsnregs.waltjung.org/An_Improv...lators.pdf