Dags för en nätdel
Nu har det blivit tid för att sätta ihop en passande nätdel. Hitintills under utvecklingen har jag använt mitt tidigare beskrivna labbnätagregat, här
https://elektronikforumet.com/forum/vie ... =3&t=88128
Jag behöver en Högspänning(100mA+), en Glöd(2,6A+) och en Negativ lågspänning typist 12V(30mA+)
Jag har sett att Jan har en passande toroid, TRA801
https://www.die-wuestens.de/dindex.htm?/trafo.htm
Utan svar från Jan på mer än en vecka så började jag leta annanstädes och hittade en intressant kandidat på AliExpress
https://www.aliexpress.com/item/40w-Tor ... 89229.html
Spänningarna är specade ok men inget om vilken ström man kan ta ut på respektive lindning. I URLen så står 40W men i datat står 50W
Jag köper en på spekulation
Men jag hittar också en kinaleverantör som kan linda så man får det man vill så jag beställer också en 100VA som jag vet kommer klara jobbet.
Jag vet inte hur ni tänker men jag vill gärna att transformatorn är specad +50% (AC ström) för den DC ström som lasten tar.
Provkörning BreesAS 50W toroiden
Det som är oklart är om den ospecade Kina-trafon klarar glödströmmen. Det är trots allt 6st rör och dom drar sammanlagt 2,6A
Så jag kopplar enkelt upp en diodbrygga och en 15mF glättningskonding och och kör en stund. Spänning når bara 5,6VDC men trafon blir inte varm.
Tänker att jag ska nog prova med Schottky dioder som jag gjorde i min andra rörförstärkare
https://elektronikforumet.com/forum/vie ... =3&t=88259
Spänningen med 1N5821 i bryggan blir nu 5,8VDC. Det är lite högre men kanske lite i klenaste laget. Jag funderar en stund. Det finns ett annat problem med denna koppling. Startströmmen innan rören är varma är över 6A = betydligt mer än vad dioderna är specade. Lägg sedan till att dom skall ladda glättningskondingen.
Om man istället bryter upp kretsen, inför två likriktare, en för respektive kanal så borde man vinna tre saker:
1. Kretsen blir inom spec för både startström (ca 3A) och arbetsström (ca 1,3A)
2. Med lägre ström genom dioderna minskar framspänningsfallet något vilket ger högre spänning.
3. Lägre ström utvecklar mindre värme i dioderna. Det å andra sidan motverkar pkt2 ovan för framspänningsfallet sjunker med ökad temperatur enl databladet. Frågan är bara vilken som är dominat?
Men en mätning visar att med två diodbryggor blir glödspänning runt 6,05VDC och det får anses som OK.
Över glättningskondigarna visar det 0,49Vp-p. Det borde vara tillräckligt för att ge en brumfri miljö.
En bild med värmekameran visar att temperaturen på dioderna sjunker från 72 till max 50 när man kör med två bryggor så det känns bättre.
Då är det dags att göra belastningsprov på högspänningen. Kopplar två UF4007 dioder och en 100uF kondensator och mäter upp utspänning som funktion av ström
Kurvorna nedan visar mätutfallet. Glödströmmen är också på och belastar transformatorn under mätningen.
Nu blir trafon lite varm. Inget att mäta med värmekameran. Trafon blir knappt ljummen.
Det här ser ju bra ut. Vid ca 75mA verkar man få en spänning nära 255V-260V
Högspänningsfiltrering
Förstärkaren vill ha en bra filtrerad spänning för att inte brumma.
Schemat har utvecklats till följande
Rippelmätning
Med C1+C2 = 100uF+100uF i filterkedjan och en ström på per kanal estimerad till ca 40mA borde ripplet Vdelta / F x C => 80mA / 100Hz x 2x100uF = 4V
Mätningen nedan visar 4,9V. Lite högre än beräknat är att vänta eftersom R2+R3 isolerar C3 något från kretsen
Med 80mA äver 2x100 ohm så faller spänningen 2x100 x 0,08 = 16V. Belastningskurvan pekar på något högre än 255V så låt oss för enkelhetens skull säga att spänningen över C1 är 256V så får vi 240V över C2
Pförlust per resistor = 80mA x 16V/2 = 0,64W. I kopplingen sitter just nu 2st 2Ws motstånd och dom blir ganska varma.
R3+R4 med C2 utgör det första LP-filtret.
f = 1 / 2 x Pi x 100µF x 2x100 = 8Hz lågpass gränsfrekvens.
Antal oktaver från 100Hz => ln(8/100)/ln(2)= -3,6 oktaver
Med en dämpning på 3dB/oktav får vi alltså -3,6x3=-10,8dB
Det ger en signalminskning på 10^(10,8/10) = 12 ggr.
Ripplet över C2 borde bli 4,9/12=0,408
Mätningen visar 0,404
Den något höga spänningen gör att man kan filtrera ganska bra till XPP slutstegets matning. Om man får önska så vill man inte ha något mätbart rippel alls på matningen till slutsteget.
Varje kanal får här sin egen matning. Det minskar risken för överhörning mellan kanalerna men framför allt är det ett praktiskt sätt att fördela effekten.
Så för att ta ner spänningen till varje kanal delar vi upp strömmen och räkna med 240V-200V => 40V dropp över varje resistor.
Nu har jag försäkerhets skull mätt vad kanalerna verkligen drar och det är inte fullt 40ma utan närmare 35mA så vi använde den siffran fortsättningsvis.
(240-200) / 0,035 = 1,14k => väljer 1k2.
Pförlust = 0,035^2 x 1k2 = 1,47W
Just nu sitter 5Ware och dessa motstånd blir väldigt varma
Filteringen i denna krets är god
f = 1 / 2 x Pi x 100µF x 1k2 = 1,33Hz lågpass gränsfrekvens.
Antal oktaver från 100Hz => ln(1,33/100)/ln(2)= -6,2 oktaver
Med en dämpning på 3dB/oktav får vi alltså -6,2x3=-18,6dB
Det ger en signalminskning på 10^(18,6/10) = 72 ggr.
Ripplet över C8 borde bli 0,404/72=0,0056
Mätningen visar kanske något högre. Det är synligt men nästan omätbart. Det tror jag blir utmärkt.
Till ingångsteget kan vi filtrera ytterliggare. Förstärkningen är ganska låg i ingångsteget så det är nog inte så kinkigt men det är lagom med 20V ytterliggare dropp så vi kan göra ett filter till. Jag har samtidigt mätt upp strömmen som LM334an reglerar till och den är närmare 11mA
(200-180) / 0,011 = 1k82
0,011^2 x 1k82 = 0,22W
Fördela effekten över två 1/4W motstånd blir nog bra => 1k + 820
Filteringen i detta steg blir också god
f = 1 / 2 x Pi x 100µF x 1k8 = 0,89Hz lågpass gränsfrekvens.
Antal oktaver från 100Hz => ln(0,89/100)/ln(2)= -6,6 oktaver
Med en dämpning på 3dB/oktav får vi alltså -6,8x3=-20,4dB
Det ger en signalminskning på 10^(20,4/10) = 110 ggr.
Ripplet över C8 borde bli 12mV/110=0,11mV
Mätningen visar inget för nu är vi långt under brusnivån för mitt ocsilloskop
Man skulle kunna byta kondensatorerna till 47u inte minst pga att dessa är fyskist betydligt mindre.
Filtreringen med 47uF skulle blir fullt tillräcklig.
Den lågspända negativa matningen
Tänkte först använda en 79L12 som stab för den negativa spänningen men efter glättning av 10V utgången får jag ju inte upp tillräcklig inspänning. Kunde kanske ha valt en LDO men hade ingen hemma så jag tog en LM337L istället. Jag vet ju redan att LM334 fungerar även vid lite lägre spänning så jag ställer den på -8V och det verkar funka bra.
Sammanfattningsvis
Det finns en hel del som pekar på att en lite bättre fördelning av förlusteffekten som bränns i nätdelens Pi-filter skulle kunna optimeras. Också att man skulle kunna komma undan med 47uF kondensatorer istället för 100uF. Det skulle spara en del utrymme och det senare visar sig vara ett problem.
BreesAS 50W Trafon verkar klara uppgiften. Efter 3timmars spelning ligger temperaturen på lite tryga 60C. Det får anses OK.
med lite mätvärden ser elschemat ut såhär
Hur låter det då?
Jag kopplar in förstärkeriet lite provisoriskt. Hör inget brum alls men ett svagt brus.
Kopplar in till mitt ljudkort via en obalancerad kabel och spelar. Det låter mycket bra
![Smile :)](./images/smilies/icon_smile.gif)
.
Eftersom BreesAS 50W transformatorn inte blir farligt varm så orkar den nog driva detta och jag kan använda den speciallindade betydligt starkare trafon till något annat bygge.
Så här ser utvecklingsbygget ut just nu
PS. Jan hörde av sig efter ca två veckor och förklarade han varit borta och inte kunnat svara och att han gärna skulle sälja en Trafo men förstod att jag hade hittat en annan.