Thread Rating:
  • 0 Vote(s) - 0 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
LAB PSU 0-30VDC, 0-500mA/0-5A
(07-02-2019, 11:57 PM)Braca Wrote: Video sam ovo u EDN ranije (Wenzel-ova šema), ali on ima otpornik u izlaznom vodu i mora se podešavati, tako da nije za veliki opseg promene napon i struje.
Ovaj De-Noiser je dodatak postojećem regulatoru i treba samo videti kako će se ponašati pri promenama napona i struje. Na prvi pogled ne očekujem probleme.
Kada sam video da sa jednim tranzistorom silazi ispod 1uV šuma u širokom opsegu srce mi je zakucalo nešto brže.
Na žalost, nemam trenutno vremena da ga isprobam.

Jasna mi je sličnost s našim niskošumnim regulatorom (ni njega još nisam sastavio Blush ), ali ovaj mali sklop ima prednost što ga jednostavno možeš ubaciti u postojeće regulatore sa LM317/337, a ja imam nekoliko takvih u upotrebi.

Radovaće me da vidim rezultate simulacije, hvala unapred.

Pronašao sam najsviježiji macro LM317 i sa njim odradio De-Noiser.

-prva simulacija je sa LM317 standardne sheme sa 220uF Cadj na adj pinu, graf je prvi levi

-onda sam odradio De-Noiser sa jednim BJTjem biasiranim idealnim strujnim izvorom, na bazi postavio 220uF+12R ulazni filter,
baza biasirana sa 22K i na emiteru do -5V bez emiterske degradacije.

odradio sam simulacije {30V, 20V, 10V, 5V} @1A i 100mV@100mA i kopirao grafove

Onda sam taj idealni strujni izvor promenio sa JFETom J113 i J112, iako sve radi, nisam bio oduševljen pošto se ima max 30V Uds sa 15mA, pa smo na limitu FETova
kasnije promenjeni JFETovi sa LM334 (dva kom) ...odlično, ali pomislim da su možda LM334 teže nabavljivi

Odradio sam zato jednostavan CCS, dodao CurrentMirror, podesio biase otpornicima i to tako za sada pustio.
Svi grafovi sa De-Noiserom su sa ovom zadnjom variacijom sheme.

[Image: attachment.php?aid=30493]


Attached Files Thumbnail(s)


.tsc   LM317 with De-Noiser.TSC (Size: 122,8 KB / Downloads: 4)
LP
Dragan
Reply
Hvala Dragane!
Rekao bih da se rezultati slažu sa simulacijama iz matičnog foruma.
Drugim rečima, dodavanjem ovog sklopa dobija se u opsegu od 1Hz do 1MHz za nekih 35 do 40dB niži šum na izlazu iz regulatora.
Na 100mV izlaznog napona iz LM317 De-noiser "spava", pa se rezultat odnosi samo na LM317.
Tvoja modifikacija šeme je na mestu - kod promenljivog izlaznog napona originalna šema s jednim tranzistorom nije primenljiva.

Nadam se da ću naći vremena da napravim provizornu verziju i izmerim šum.

Pozdrav
Reply
LM334 dual zapravo je malo tiši CCS od prijašnjeg CurrentMirrora, pridobiva se još koji dB
Za LAB PSU 0 -- 30V odabrao bi sigurno LM334 dual
a za više napone PSU izlaza tim prije prezentiranim CurrentMirrorom
(bias struja De-Noisera se kreče u rangu 1-2mA razlike sa variacijom izlaznog napona PSUja od 0 do 30V, što sam simulirao)
Rezultati se od idealnog strujnog izvora umesto te skalamerije razlikuju za 1-2dB PSRR)

Išao sam sa Bleeder strujom ili bias strujom De-Noisera oko 15mA koliko nam tu zatreba,
višanjem struje naravno i poboljšujemo PSRR i Zo, ali več sa 30mA+ nema otipljive razlike poboljšanja (simulacijom, realno još prije)

Izlazni šum na žalost nemogu simulirati, tu je previše variabli, da bi se sve uključilo
to treba odraditi Realnim prototipom,
Sve simulacije odradio sam sa BD139, možda ZTX851 pridobije još koji dB ???

inače ovakve su brojke simulacije sa LM334 dual CCS-om:
-Output noise density je oko 1,1nV/sqrt(Hz), 1/f koljeno leži na oko 5Hz
-Total output noise je krepko ispod 0,15uVpp sve do 20kHz, gdje počinje narastati expotencialno do 1,15uV@1MHz blage krive...
-Zo izlazna impedanca (vidi graf)

[Image: attachment.php?aid=30495]


Attached Files Thumbnail(s)


.tsc   LM317 with De-Noiser LM334.TSC (Size: 88,2 KB / Downloads: 2)
LP
Dragan
Reply
(07-03-2019, 09:21 PM)Braca Wrote: Hvala Dragane!
Rekao bih da se rezultati slažu sa simulacijama iz matičnog foruma.
Drugim rečima, dodavanjem ovog sklopa dobija se u opsegu od 1Hz do 1MHz za nekih 35 do 40dB niži šum na izlazu iz regulatora.
Na 100mV izlaznog napona iz LM317 De-noiser "spava", pa se rezultat odnosi samo na LM317.
Tvoja modifikacija šeme je na mestu - kod promenljivog izlaznog napona originalna šema s jednim tranzistorom nije primenljiva.

Nadam se da ću naći vremena da napravim provizornu verziju i izmerim šum.

Pozdrav

Da, na 100mV ili oko "0" nemože LM317 bilo šta korigirati iako De-Noiser još uvijek nešto "čeprka",
tu je simulacijsko isti rezultat kao kod klasične sheme + Cadj

Probao sam i sa DN2530/40 kao CCS, Deplation Mosfet odličan za razne jače CCSove
ali se mi rezultati nisu svidjali, pa sam odbacio ideju iako jednostavnija.

Ta modifikacija sheme sa dodatna tri BJTja, je zapravo sve u smislu prilagodjivosti Biasa De-noisera na raspon izlaznog napona 0 -- 30VDC
Slično i sa LM334 dual.

Svakako ga postavljam u shematik (sa BJTjimam, pošto možemo iči i do 0 - - 50V izlaza PSUja)

Hvala Braca na ponudjenom prijedlogu,
sad vidimo svi koliko malo nam zatreba za odličnu suradnju na forumu.... :-)
LP
Dragan
Reply
Start-UP sa De-Noiserom i Cadj 220uF što je poprilično veliki kond ali nudi vrlo dobre PSRR i Zout,
puni se sa CCSom 1,25V/Rset LM317... što je ranga oko 5mA

Ta valovitost i mali i podosta zvezan Overshoot je zbog ulaznog filtra (poveči kond) De-Noisera
Banch (LAB) PSU se ga upali, stabilizira se napon tih kondova u cca 30sec... velike su to RC konstante!!!
kasnije nam zadat napon izlaza ne "mrda"!

[Image: attachment.php?aid=30497]


Attached Files Thumbnail(s)

LP
Dragan
Reply
BD139/140 su OK za ovu primenu, ali ako se već trudimo oko šuma, sa ZTX851/951 bi dobili još bolji rezultat (@Elvee je uporedio nekoliko tranzistora).
Imaju Uce od 60V, pa bi bez problema išli i sa verzijom PSU od 50V.
Nešto su skuplji od BD139/140, ali "kad je bal, nek' je bal" Big Grin .
Reply
(07-04-2019, 10:08 AM)Braca Wrote: BD139/140 su OK za ovu primenu, ali ako se već trudimo oko šuma, sa ZTX851/951 bi dobili još bolji rezultat (@Elvee je uporedio nekoliko tranzistora).
Imaju Uce od 60V, pa bi bez problema išli i sa verzijom PSU od 50V.
Nešto su skuplji od BD139/140, ali "kad je bal, nek' je bal" Big Grin .

"Onda bi`će bal!!!"

Izmedju sam simulirao sa raznim promenama (CCS LM334):
-različitim otpornicima za bias baze BJTja De-Noisera, 33K izgleda "magična" vrednost!
-različitim biasima colectorske struje BJTja De-noisera (veči-bolji : -) ),
10mA sasvim OK, sa 20mA pridobijemo još koji dB, večanjem iznad 20mA skoro više ništa...
10mA je neki još siguran max za LM334 (po DS), pa za veče struje treba paralelovat više njih.
-radio sam sa BD139

U postu #243 sam več "ponudio" mak na konac: :-)
"Sve simulacije odradio sam sa BD139, možda ZTX851 pridobije još koji dB ???"

Pogledat ču simulacije i sa ZTX851, očekujem promene kod izlaznog šuma,
a PSRR i Zo trebali bi ostati u tim granicama (po grafovima)
jer su več tu vrednosti do limita idealnih uslova poboljšanja ovom jednostavnom metodom De-Noisera

De-Noiser BD139 pod drobnogledom:

EDIT:
greška kod Zo grafa, za 0V OUT je impedanca 0,12mR (greškom ostalo uR od copy-paste forme obeleževanja)

[Image: attachment.php?aid=30498]


Attached Files Thumbnail(s)


.tsc   LM317 with De-Noiser.TSC (Size: 122,8 KB / Downloads: 0)
LP
Dragan
Reply
ZTX851 De-Noiser (Zetex macro)

.MODEL ZTX851 NPN
+             IS =1.0085E-12 NF =1.0001 BF =240 IKF=5.1 VAF=158
+             ISE=2E-13 NE =1.38 NR =0.9988 BR =110 IKR=5.5 VAR=46
+             ISC=4.6515E-13 NC =1.334 RB =0.025 RE =0.018 RC =0.015
+             CJC=155E-12 MJC=0.4348 VJC=0.6477 CJE=1.05E-9
+             TF =0.79E-9 TR =24E-9
*


Grafovi su zapravo za nijansu slabiji od BD139 (TinaTI original spice macro), a očekivao sam obrnutu sliku, ZTX trebao bi davati manji izlazni šum!
Treba to istestirati realno u kratkom!!!
:-)
[Image: attachment.php?aid=30500]


Attached Files Thumbnail(s)


.tsc   LM317 with De-Noiser.TSC (Size: 122,8 KB / Downloads: 0)
LP
Dragan
Reply
@Dragan100
Pretpostavljam da je onaj naponski izvor REF zerro radi toga da LM317 može ići do 0V, a ona -5V baterija spojena na masu i emiter tranzistora radi toga da sklop za korekciju šuma može korektno raditi i kada je napon na izlazu LM317 veoma blizu nula volta?
Reply
(07-04-2019, 11:39 AM)Khadgar2007 Wrote: @Dragan100
Pretpostavljam da je onaj naponski izvor REF zerro radi toga da LM317 može ići do 0V, a ona -5V baterija spojena na masu i emiter tranzistora radi toga da sklop za korekciju šuma može korektno raditi i kada je napon na izlazu LM317 veoma blizu nula volta?

Da, tako je!

U postu #235 je za sada zadnja shema po kojoj sam radio PCB.
Braca je predložio dodatak De-Noisera, kojeg sam malo iz-anal-izirao (ovo zvuči kao da sam nešto izvukao ... iz tamo onog mesta... :-) )
i postavit ču ga kao dodatak u tu shemu, takodjer imam još nešto platza na PCBju, pa ču je dopuniti.

U shemi ima se več podesiva REF Zerro, za koju sam u simulaciji De-Noisera upotrebio jednostavan naponski izvor
(što je u biti isto, ali nisam zatrebao zakomplicirati simulaciju, brža analiza, ...taj TLVH431 + trimmpot)

-5V takodjer ima se u toj shemi, i kao što si ustanovio, potrebna je da De-Noiser počinje "raditi" korekciju šuma i več kod vrlo niskih napona izlaza PSUja
stavio sam takodjer BAT naponski izvor -5V umesto 7905, zbog analize samog De-noisera

-5V napon nam ne zatreba ako imamo fiksan stabilan napon izlaza LM317 večim od nekih 7VDC,
kolektor BJTja i kompenzacija baze idu onda na GND izlaza PSUja,
jer tu radi i De-Noiser NEG AC sensing izlaza, POS AC sensing De-Noiser takodjer uzima iz izlazne kleme PSUja
LP
Dragan
Reply
Ovo mi se već sviđa, relativno jednostavno a uz onaj denoiser lm317 postaje opaka zvijerka. Sada prilagoditi za opseg do 100V i to je to. Wink

EDIT:
Ništa od jednostavne prilagodbe šeme. Šema predregulatora koju imam je takva da je + ulaz u postregulator vezan za masu kontrolne elektronike predregulatora i naravno za pripadajuće dvostruko napajanje predregulatora. E sada jednostavno riješenje bi bilo da se ima dva odvojena pomoćna napajanja, jedno za predregulator a drugo za postregulator koja nisu nigdje vezana. Treba malo više sekundara na trafou ali bez muke bi se problem riješio.
Reply
(07-04-2019, 02:30 PM)Khadgar2007 Wrote: Ovo mi se već sviđa, relativno jednostavno a uz onaj denoiser lm317 postaje opaka zvijerka. Sada prilagoditi za opseg do 100V i to je to. Wink

EDIT:
Ništa od jednostavne prilagodbe šeme. Šema predregulatora koju imam je takva da je + ulaz u postregulator vezan za masu kontrolne elektronike predregulatora i naravno za pripadajuće dvostruko napajanje predregulatora. E sada jednostavno riješenje bi bilo da se ima dva odvojena pomoćna napajanja, jedno za predregulator a drugo za postregulator koja nisu nigdje vezana. Treba malo više sekundara na trafou ali bez muke bi se problem riješio.

Prilagoditi Linearan PSU za 0 -- 100V zatreba:

-TL783 TO220 sa max 700mA low DropOUT do ranga <10V
-zamjeniti otpornike poraspodjele struje TL783 700mA max i BJT active sa 4,3A max
-zamjeniti kondove za vrednosti višeg napona
-Pot napona  promeniti na adekvatnu višu vrednost, korigirati i I_prog sa 1,25V/R_set
-limitacija struje ostaje ista, tu smo LowSide pa su nam potenciali oko GND

-De-Noiser ako se upotrebi verzija sa BJTjima (CCS+CurrentMirror) staviti MJE340/350 ili slične
BJT active De-Noisera možemo upotrebiti i koji signalni BJT low noise, tu je Uce ranga 5V i sa 10-20mA biasa disipira relativno malo, ranga do 100mW

PRE-REG trebao bi biti neki HI-voltage BUCK (ulaz do 150V, nešto sam več predložio u nekom od prijašnjih mojih postova...)
koji može da radi do 120V izlaza @6A+
Nepotrebno je najverovatnije upozoriti da su tu več visoki naponi opasni po život!

Trafo ispred barem 500VA+
LP
Dragan
Reply
Nešto se popravilo oko StartUp-a, injiciranjem dodatne struje na bazu De-Noiser BJTja.
Brže tako zauzima BJT stabilnu radnu DC tačku, posledično nemamo jakog StartUP talasanja izlaznog napona do Steady Statea (ranga 20sec+)
...vrednosti drugih elementa prilagodjene za što bolji PSRR i Zo u svim režimima rada 0 -- 30V

[Image: attachment.php?aid=30502]


Attached Files Thumbnail(s)


.tsc   LM317 with De-Noiser+ijector.TSC (Size: 218,7 KB / Downloads: 3)
LP
Dragan
Reply
Može li štampa u PDF-u ?
Reply
(07-05-2019, 07:39 AM)gorso69 Wrote: Može li štampa u PDF-u ?

Nije PCB još završen, treba dodati De-noiser
...a treba je još preveriti!!!
-posledna shema i poslednji predlog PCBja
LP
Dragan
Reply
Post #253:

De-noiser se malo povečao,
aktiva ostane samo jedan BJT T1 i ulazni propustni filter, bias otpornici baze T1 i kompenzacija T1
ostalo T2, T3, T4 i T5 sa pripadajučim elementima zagotavljaju De-Noiseru stabilno okruženje kod promene izlaznog napona 0 -- 50V
tada se biasi zato promene vrlo malo,
- zbog CCSa i strujnih ogledala, zato možda na prvi pogled podosta skalamerije
- LEDica nije samo za indikaciju, nego i zagotavlja bazi T4 negativnu referencu,
da bi strujno ogledalo (bias ogledala) stabilnije radilo i kod izlaznog napona 0V
LP
Dragan
Reply
Zadnje dopune:

-De-Noiser
-Tracking
-čeking elementa, biasa...itd

[Image: attachment.php?aid=30506]


Attached Files Thumbnail(s)


.tsc   LM317HV 50V5A + De-noiser + Tracking.TSC (Size: 265,64 KB / Downloads: 0)
LP
Dragan
Reply
Gledam šemu i vidim da je vod od lm317 koji ide do denoisera spojen odmah tik do lm317,pretpostavljam da bi se tako trebao i routati PCB. Zašto se denoiser ne bi spojio na + buksnu pa da poništi moguće smetnje koje bi nastale od lm317 do te buksne? Ili da se samo onaj RC član(220u/100n-12R) spoji na izlaznu klemu a strujno zrcalo napaja sa vodom koji ide odmah sa lm317.

P.S.
@Dragan100
Imaš emajl
Reply
(07-05-2019, 02:35 PM)Khadgar2007 Wrote: Gledam šemu i vidim da je vod od lm317 koji ide do denoisera spojen odmah tik do lm317,pretpostavljam da bi se tako trebao i routati PCB. Zašto se denoiser ne bi spojio na +  buksnu pa da poništi moguće smetnje koje bi nastale od lm317 do te buksne? Ili da se samo onaj RC član(220u/100n-12R) spoji na izlaznu klemu a strujno zrcalo napaja sa vodom koji ide odmah sa lm317.

P.S.
@Dragan100
Imaš emajl

Za dobru Line i Load regulaciju neophodno je imati izlazne kleme (+) OUT što bliže izlaznom pinu LM317.
Tamo počiva interna referenca LM317, na koju je spojen interni error amp zadužen za tačnu regulaciju.
Što ne smisle 5pin TO220 LM317HV, dodatan taj pin za sensing error ampa i možda Enable pin,
rešilo bi se sa dodatnih par pasivnih elementiča masu "problema" ... i univerzalniji bi još bio!

Zato i odvojeni vodovi od PCBja do izlaznih klema Sense i Force glede max potrošnjene 
-1,5A LM317 Sense i stavičemo spojnu žicu od barem 2,5mm^2 iako zbog struje nebi zatrebao takav presek
-3,5A 2SC5200 Force

Tako da što manje opterečujemo Sense vod, pa da ima i što manju impedancu to parče voda.

Sad gdje spojiti De-Noiser?
Zapravo najbolje je kao što si na kraju več ustanovio, sense De-Noisera neka je baš na kleme,
tako se i sense radi, a force De-Noisera neka je na pin (ili što bliže) out LM317
iako male struje opterečenja, loop NFBja De-Noisera pobrinut če se za tu impendancu razlike kleme-pin OUT LM317, naravno u AC domeni,
i iskompenzirati je.

Pohvale @Khadgar2007, odlično razmišljanje, +++
LP
Dragan
Reply
Dospjeli mi trafoi 200VA, 15+15VAC,
- definitivno se ide sa tim naponima na 0 -- 30VDC ili čak 0 -- 35VDC Linearnog PSUja sa 0 -- 5A
-Staviču LM317HV pošto su več nabavljeni...

Prijatelj ima nešto u dobrom na računu kod IC-elektronika, pa sam trebao nešto smišljati od raznih vrednosti, šta se ima kod njih na lageru.
Naručeno, a shema po tim vrednostima izgleda ovako:

[Image: attachment.php?aid=30550]


Attached Files Thumbnail(s)

LP
Dragan
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 1 Guest(s)