Auto Adaptive Shunt PSU

[ronovar]

A evo kako bi to trebalo da izgleda u 3D kad prototip bude gotov

[Dragan100]

Jako lepo složeno/skockano!!! :-)

Pogledatču/pregledaču detaljno PCB ovih dana.

[ronovar]

UPDATE:
- dodani u sredini PAD-ovi za SK481-50mm
- dodan TOP LAYER od ulaza AC do ulaza MOSFET i GND
- zamjenjen M2.5 sa M3
- prebačeno sve u Sprint-Layout (radi lakše kontrole)
- po završetku kontrole može da se napravi prvi prototip
- ovime je završen rad na ovoj pločici i sad bi bilo super da se i ostali članovi foruma uključe u ovu temu

[HomeMadeAudioProject]

sad zapravo treba test pločica sa ne-baš-top end-komponentama već sa recimo metalfilm otpornicima,nešto boljim elko i blok,i svakako originalnim i pouzdanim poluprovodnicima uz čoveka da je sastavi,i ako nema tako dobre test opreme da je pošalje nekom ko je ima. tad je stvar bullit-proof,za svakog sledećeg koji će da je pravi. mho.

[ronovar]

Pomalo zaboravljena tema...ali mislim da zaslužuje izradu prototipa i nakon toga group buy jer se radi stvarno o vrhunskom PSU koji se može koristiti bilo gdje a posebno za baš baš jako osjetljive RIAA preampove gdje je nizak šum i ultra nista impendancija jako bitna.

Dali gore PCB je po standardu routiran? Ako da naručio bih kod kineza jedno 10-tak komada za probu pa ako se dobro sve pokaže možemo naručiti 100 komada i da imamo svi ovako jedan visoko kvalitetan PSU.

Evo iz AutoDesk Fusion360 mali video kako ovo izgleda moćno:

[Vlada021]

Malo da osvežimo temu...
Ja sam polako počeo da sklapam nadam se uskoro možda i neka merenja.

[Dragan100]

Ronovar mi več davno poslao pločke, ...i tako na žalost još stoje uz nešto nakupljenih elementiča.
Nikako da dodju na red na popunjavanje!
A rado bih ga testirao, izmjerio StartUP i kasnije slao do Brace na merenje izlaznog šuma i ocjenu PSRR-a.

[Vlada021]

Dali postoji procedura za prvo uključenje ovog napajanja? Prvi put radim napajanje.

[Dragan100]

Dali postoji procedura za prvo uključenje ovog napajanja? Prvi put radim napajanje.

Zapravo nema nikakve procedure za prvo uključenje, priklopiš na trafojče sa dva sekundara 
i podesiš željeni izlazni napon sa dva trimmpota (jedan za POS i jedan za NEG napon)!

Sekundari neka budu:
+/-24VDC izlazni napon--->2x24VAC+ sekundari ili
+/-15VDC izlazni napon--->2x15VAC+
(taj + znači = barem toliko ili više)

Ali pošto nismo ni jedan PCB@ronovar sklopili i probali barem prototip, neznam ti reči više šta možemo očekivati, iako je sklop vrlo jednostavan!
Jučer naveče sam ponovo dao na radni stol PCB, isprintao si shemu na A3 (stare oči, šta češ) i počeo meriti elementiče po BOMu.
Hjaaa, možda počinjem i lemljenjem ovih dana, ...ko zna!??
:-)

[Vlada021]

Ja sam sklopio upravo i dešavaju se neke stvari koje mi nisu jasne. 

Prvo sam polemio R5/6 i R9/10 (4R7) na svoja mesta da bih probao negativnu granu. Imam na primaru 150mA osigurač jer je trafo od 30W (~240V). Priključih na izlaz 100R 5W. Proradilo iz prve ali ni makac na štelovanju napona, ono što je zanimljivo je da je osigurač zasvetleo svaki put kad sam aktivirao...., posle 3-4 puta je izgoreo. Onda sam stavio na izlaz 10x 2k2 (220R) što mi daje nekih blizu 80mA na izlazu. Štelovanje napona radi odlično ali i dalje zasvetli osigurač, sve stabilno dok ne ugasim i ponovo ne upalim, tada gori osigurač. Osigurač pregori i bez opterećenja. Kako to da nekad radi a nekad ne? Nisam imao liskun pa sam stavio kapton traku mada možda je i probila.... Ali ne čini mi se. Probaću da iskopam neki liskun pa da malo bolje do izolujem.

  Auto Adaptive SHUNT - Schematic.pdf (Size: 36,78 KB / Downloads: 31)
P. S. Promenio sam mosfet na negativnoj strani (stari je i dalje dobar), stavio liskune, osigurač ponovo gori i sad sam ubacio 100R na primar sa osiguračem, osigurač od 200mA,ne crkava ali imam pad napona na tom otporniku (100R) oko 7.5VAC...., radi kako treba sa 220R na izlazu, i dalje je kako je bilo naštelovano tačno 17V (stabilizuje se ispod 10s).

[ronovar]

Nisam siguran ali mislim da ti treba soft start na ulazu, posto se radi o inrush peak current, ako imas koji soft start od ampa, probaj staviti softstart pa probaj onda dali ti izgara osigurac i dalje.

Svaka cast na gradnji, ovo je prvi primjerak!

[Vlada021]

Sutra ću da premerim padove napona i preračunam amperaže na otpornicima po šemi kako je napisano, verujem da nije uredu jer već sada guta 17W na primaru....
Možda da ugradim termistor?, ali ne znam koji.

[Dragan100]

Ja sam sklopio upravo i dešavaju se neke stvari koje mi nisu jasne. 
Prvo sam polemio R5/6 i R9/10 (4R7) na svoja mesta da bih probao negativnu granu.
Imam na primaru 150mA osigurač jer je trafo od 30W (~240V).
Priključih na izlaz 100R 5W.
Proradilo iz prve ali ni makac na štelovanju napona, ...

Ako sam razumeo, NEG grana po shemi (koju si okačio) odradjena i na izlazu 100R opterečenje!?

Na izlaznih 17VDC očekujemo 170mA opterečenja + nekih 40mA operative
što bi bilo od operative @17VDC OUT:
=5mA IC, 4mA divider, 30mA Shunt i 1mA LM4040 = cca40mA
znači TOT od 210mA kroz strujni limiter, koji radi sa:

I_limit = 0,65V / R_limit,  što je iz sheme = 0,65/(6R8//6R8) = 0,65/3R4 = cca 190mA

i jasno strujni limiter se sa 210mA več aktivirao, PSU radi u modu ConstantCurrentMode CCM i naponska regulacija jasno ne radi tada!!!

U shemi je lepo zapisano CVM I_limit i CCM I_max,
ali treba tih cca 40mA operative (zapravo shunt Bleeder) ukalkulirati u tu I_limit struju!
Što bi bilo nekih 150mA_max OUT!

OK
Znači CCM radi kako je projektirano...
:-)

...ono što je zanimljivo je da je osigurač zasvetleo svaki put kad sam aktivirao...., posle 3-4 puta je izgoreo. Onda sam stavio na izlaz 10x 2k2 (220R) što mi daje nekih blizu 80mA na izlazu. Štelovanje napona radi odlično ali i dalje zasvetli osigurač, sve stabilno dok ne ugasim i ponovo ne upalim, tada gori osigurač. Osigurač pregori i bez opterećenja. Kako to da nekad radi a nekad ne? Nisam imao liskun pa sam stavio kapton traku mada možda je i probila.... Ali ne čini mi se. Probaću da iskopam neki liskun pa da malo bolje do izolujem.

P. S. Promenio sam mosfet na negativnoj strani (stari je i dalje dobar), stavio liskune, osigurač ponovo gori i sad sam ubacio 100R na primar sa osiguračem, osigurač od 200mA,ne crkava ali imam pad napona na tom otporniku (100R) oko 7.5VAC...., radi kako treba sa 220R na izlazu, i dalje je kako je bilo naštelovano tačno 17V (stabilizuje se ispod 10s).

Opterečenje 220R, što je nekih 75...80mA+onih još uvijek 40mA operative Shunt = 110...120mA_TOT i regulacija radi, jer PSU radi sad u ConstantVoltageMode CVM
i daleko smo do I_limit kad počinje CCM, gdje imamo constantnu izlaznu struju, alii obaramo izlazni napon...

Nisam siguran ali mislim da ti treba soft start na ulazu, posto se radi o inrush peak current, ako imas koji soft start od ampa, probaj staviti softstart pa probaj onda dali ti izgara osigurac i dalje.

Svaka cast na gradnji, ovo je prvi primjerak!

U ulaznoj filtraciji RCRC+(C preko obe grane) u StartUP-u potpuno su Cjevi prazni, pa se nakupi ta Inrush struja, dok jih ne napunimo!
I bez izlaznog opterečenja imamo nekih 40mA Bleeder Shunt-a_TOT ali je ta ulazna filtracija ta, koja "guta" struju u StartUP-u!
Staviti u primar jedan PTC ranga 20...30R@25°C kao SoftStart.

Sutra ću da premerim padove napona i preračunam amperaže na otpornicima po šemi kako je napisano, verujem da nije uredu jer već sada guta 17W na primaru....
Možda da ugradim termistor?, ali ne znam koji.

Staviti u primar jedan PTC ranga 20...30R@25°C kao SoftStart (on se sa Inrush strujama ugrije i ima tih 100R+ u vreme StartUp-a, kasnije ohladi...).

Nisi pomenuo koji napon imaš poslije RCRC filtracije!

OK
Ajde da poslije filtracije imaš 28VDC i na izlazu 17VDC
Opterečenje je tih 220R ili 80mA, a imamo i tih oko 40mA Shunt operative (tako pak radi Shunt regulacija)

P_out = 17VDC*80mA = 1,4W
P_operativa=17VDC*40mA = 0,7W
P_diss = (28-17)VDC*120mA = 2,2W
-----------------------------------------------
TOT nekih 4,5W troši PSU i opterečenje
imamo i nešto gubitka u trafojče (najverovatnije ispod 10% njegove nominalne snage)
tako da na primaru trebalo bi biti ranga ispod 7VA!?

PSU trebao bi se stabilisati u nekoliko sekundi,
a izmerimo pad napona AC na primarskom otporniku (tih umetnutih 100R) poslije nekoliko desetaka sekundi sa TrueRMS DMMom.
Do nekih +/-10% tolerancije sve OK!

[Vlada021]

Posle RCRC-a imam oko 23.5VDC. Raduje me što radi kako je zamišlneno (skoro) možda bih limitirao struju još, umesto 2x 6R8 probaću sa 2x 10R. Danas ću pokrenuti i pozitivnu granu pa mogu osciloskopom da vidim settling time za obe grane odjednom.

[Vlada021]

Evo nacrtao sam!

Dali bi bio neki problem da se umesto 200R trimera koristi 2k,kolika bi to ikebana bila?

[Dragan100]

Evo nacrtao sam!

Dali bi bio neki problem da se umesto 200R trimera koristi 2k,kolika bi to ikebana bila?

Grafovi izgledaju odlično,
StartUP za POS i NEG vrlo su slični, na 90% izlaznog napona u startu potrebno mu je 2,85sec, kasnije se u par sekundi potpuno umiri na podešeni napon.
Stop ili OFF takodjer isprazni relativno brzo, sve zavisi od OUT opterečenja pošto Shunt "proguta" tih njegovih 40mA.

200R trimer može se staviti 1K...2K ili čak više, zapravo stavi se 5K i onda bez ta dva otpornika na GND i OUT, nego trimer direktno.
Time da moramo imeti na umu, da imamo sada regulacijsko polje na samo 1/10 trimera 5K za izlazne napone 15...24VDC.
Zato je i stavljen taj 200R kojim pokrivamo negdje 8...28VDC.

[Vlada021]

Ono što sam ja mislio je R19/22 da budu 2k7 a trimer 2k,time ostaje isti otpor (~5k)... Ono što sam primetio na šemi je razlika između R20 i R21 (330R i 470R),dali je to namerno ili se potkrala greška. Ja sam probao i po šemi i oba od 470R i nisam video nikakvu razliku.
P. S. Probaću kombinaciju 4k7--500R(trim)--270R, radim ovo jer nemam 200R trimer pri ruci.

[Dragan100]

Jučer naveče sam ponovo dao na radni stol PCB, isprintao si shemu na A3 (stare oči, šta češ) i počeo meriti elementiče po BOMu.
Hjaaa, možda počinjem i lemljenjem ovih dana, ...ko zna!??
:-)

Nešto se odradilo, nešto još naručilo šta nisam našao po kašetinima...
Kad stigne preostatak test rada!
:-)

[Dragan100]

Čeka se još:



SK 481 50 ide sa klips-ičima 
sad sa THFU2 ili THFU4 još da vidim i gdje da nalegnu mosfeti FQPFxxxx koji su u FullPack TO220, umesto IRF710/9610
i TTA004/TTC004 umesto BD139/140, pošto su Toshibe takodjer u FullPack, 
pa nemam na kraju "zahe*ancije" oko izolacije sa hladnjakom

Sastavljeni prototip sa ovom PCB (inače je @Vlada021 več vereficirao ispravnost sheme na svojoj PCB)
bit če popračen tim minornim izmenama u shemi, koji zapravo ne utiču na različit rad PSUja ni na njegove performanse...

[Dragan100]

Nešto sam detaljnije pogledao oko pričvrščivanja oba hladnjaka.
-veča fleka je GND, što je OK, rupe metalizirane obe, srednja predvidjena za GND konekciju.
-manja fleka ispod hladnjaka na jednoj strani je UNREG POS poslije RCRC filtracije,
a na drugoj strani UNREG NEG takodjer poslije filtracije
Te rupe su takodjer metalizirane, rupe 3,2mm.

Ucrtao sam u sliku skoro odradjenog PCBja.



Trebam smisliti kako držati vijcima hladnjak i na te dve rupe (POS i NEG) a da budem od njih metalizacije izolovan!!!???
Podmetnut ču i nešto tankog polikarbonata ispod hladnjaka (kod fleke POS i NEG), jer nije pouzdana lak zaštita kao izolacija sama,
pa i glava vijka ispod sa PVC podloškom...!