Fokko Driesprong | Persoonlijk blog van Fokko Driesprong

Eindstation gloeispanning

Het probleem van de gloeispanning laat zich moeilijk tackelen. Het gebruik van een wisselende voeding voelde niet helemaal goed; vaak blijft er veel hoogfrequente troep achter in de spanning. Om deze reden ben ik nog eens achter de tekentafel gaan zitten, en heb een lineaire voeding ontwikkeld. Gezien dit niet de eerste poging is, wil ik het nu wel in één keer goed doen.

Het ontwerp is een lineaire voeding, met een printtransformator van 35VA. Dit zal voldoende zijn om de buizen te voeden. Wellicht zal hij bij een koude gloeidraad wat moeite hebben, maar als hij eenmaal op temperatuur is, dan is hij prima in staat om aan de stroomvraag te voldoen. De 7 volt AC wordt gelijkgericht naar 9 volt, wellicht dat dit onder belasting nog wat lager is, maar dat is niet erg.

Er worden BYV29 diodes in een TO220 verpakking gebruikt. Deze zijn tegen een koelblok geschroefd om de warmte wat beter kwijt te kunnen. Daaropvolgend is 80.000uF aan capaciteit, verzorgd door acht Panasonic FM condensatoren. Deze condensatoren staan bekend om hun uitstekende ruisonderdrukking en hun lage ESR. Wellicht dat het in de eerste instantie wat over de top lijkt, maar belangrijke tweede functie van de condensatoren is het hooghouden van de spanning. Als regulator wordt de LT1083 gebruikt. Dit is een 3 ampère LDO. De regulator wordt 3 maal uitgevoerd, één per kanaal, en een voor de gelijkrichter. Als locale ontkoppeling bij de pinnen wordt 22uF tantaal toegepast. Als uitgangscondensator wordt een OSCON condensator gebruikt.

Gloeispanning voeding update

Na een radiostilte is het weer tijd voor een update. De voeding voor de gloeispanning is uiteindelijk toch weer anders vorm gegeven.

Er is gekozen om een schakelende voeding te gebruiken om van netspanning naar 8 volt te gaan. Daarna is een lineaire regulator gebruikt om het netjes af te regelen naar 6,3 volt voor de gloeispanning.

Via Ebay een geschakelde voeding besteld die 5 ampère bij 12 volt kan leveren (60 watt). In theorie vragen alle buizen bij elkaar een totale gloeispanning van 5,5 ampère. Hierdoor schiet de voeding net wat te kort. Ik hoop dit te compenseren door een lager voltage te gebruiken (9 volt). Daarnaast stijgt de impedantie van de gloeidraad wanneer hij opwarmt, hierdoor zal hij in koude stand meer ampères vragen, maar zodra de gloeidraad op temperatuur is zal de vraag teruglopen. Ik hoop dat de voeding dit trekt, en anders zien we het snel genoeg. Een bijkomend voordeel is dat de schakelende voeding de transformator vervangt. Door de prijzen van het koper is dit financieel gezien interessant.

De lineaire regulator wordt op basis van de eerdergenoemde LT1083 regulator van Linear. Echter, zullen twee toegepast worden. Elk kanaal krijgt zijn eigen regulator waarbij één van de twee ook de buizen gelijkrichter voedt. De totale dissipatie van warmte is:

$( 8 - 6,3 ) * 5,5 = 9,35$

De LT1083 zit in een TOP-3P verpakking en kan daarom voldoende hitte kwijt aan het koelblok.

Voeding — Leave a comment
24
nov 11

Schakelende gloeispanning voeding

De bezetting van de Classic Three voorversterker zal bestaan uit de volgende buizen:

1x EZ81 Gelijkrichter (1A gloei)
6x 6N6P Triode (750mA gloei)

Dit maakt een totaal verbruik van 5,5 ampère bij 6,3volt voor de gloeispanning. Bij voorversterkers heb ik sterke voorkeur voor gelijkgerichte spanning op de gloei. Het zal het een klus worden om dit te op efficiente en schone wijze te reguleren omdat het geheel nogal wat ampères trekt. In de eerste instantie zou ik hier een LT1083 IC van Linear voor gebruiken. Maar bij na enkele berekeningen kwam ik tot de conclusie dat het vermogen wat verloren gaat onacceptabel is. Dit is een probleem wat inherent is aan een lineaire regulator:

Overduidelijk is een verlies van 11 watt té veel, daarnaast is de berekening in een relatief gunstige situatie. Om dit op de lossen heb ik een schakelende regulator gebouwd op basis van de PTN78020W van Texas Instruments. Bij een uitsturing van 5,5amepre zal deze ongeveer, voorzichtig genomen, een rendement van 90% hebben. Dit betekent:

Een verlies van 3,5 watt is acceptabel. Deze module dient extern nog een aantal condensatoren te hebben om optimaal te functioneren. Ik heb enkele grote film condensatoren erbij geplaatst voor het filteren van de hoogfrequente ruis in het signaal. Daarnaast is een nog een gelijkrichter op de print met daarachter met voldoende capaciteit.

Electronica — 1 comment
24
okt 11

Zelf printen ontwikkelen

Afgelopen weekend heb ik samen met Tobias Driesprong een print gemaakt. Het resultaat is nog niet perfect, maar zeker niet onaardig.

Het geheim schuilt hem in twee dingen; geduld en alles goed schoonmaken. Het is belangrijk dat de oxidatielaag van het koper goed wordt verwijderd, en dat er geen vuil op het koper komt. Als dit niet goed gebeurt dan zal de toner van de laserprinter niet goed hechten aan het koper.

Het inventaris: wij met fotopapier van de Action gebruikt, dit is iets dikker en vijf keer zo goedkoop als die van de Hema. Niet zeker of het aan het papier lag, maar die met het fotopapier van de Hema waren allen mislukt (3 pogingen). Na het uitprinten en uitknippen de print zijn wij begonnen met het schoonmaken van de print. Eerst met staalwol, en daarna met alcohol. Dit proces moet juist gebeuren anders zal de toner niet hechten aan het koper!

Met een strijkijzer wordt de toner van op het koper gebrand. De toner zal, als het goed is, volledig loslaten van het fotopapier. Hierna heeft de print een half uur liggen weken in een badje van lauw water en een beetje afwasmiddel omdat het papier aan het koper zit vastgekleefd. Zoals op de foto van de print te zien is, zijn er nog kleine vlekjes op de koperplaat zichtbaar. Hier hebben gaten gezeten in de toner laag, wat lastig is om te perfectioneren.

De bovenstaande print is een voeding opbasis van een LT1086 regulator. Deze voeding is in staat om tot 7,5 Ampère te leveren. Dit zal gebruikt worden voor de gloeispanning van een nieuwe voorversterker.

Audio / Versterker — Leave a comment
15
sep 11

Classic Three voorversterker

Afgelopen weken bezig geweest met het orienteren op een nieuwe voorversterker. Afgelopen week de printen ontworpen en besteld voor de Classic Three, gepubliceerd in de Elektor Audio Special 5. Hoewel sommige mensen van mening zijn dat een buizen ontwerp niet op een print thuis hoort, vind ik het er gewoon netjes en gestructureerd uitzien. Daarnaast zit er op buizen hoogspanning, in dit geval ~300volt, daarom is veiligheid van de opbouw belangrijk.

De printen heb ik dit keer besteld bij MakePCB. Op de Circuits Online waren goede verhalen gepost en deze leverancier is goedkoop met kleine hoeveelheden.

Het is even afwachten tot ik de printen binnen heb, maar ik ben erg benieuwd. Volgende stap is de componenten bestellen, een deel heb ik al binnen. Dit kan mooi in de tussentijd. Zodra de printen in elkaar zitten zal ik weer een post doen.

jQuery / Programmeren / Validator — Leave a comment
05
sep 11

jQuery Validator Elfproef extensie

Voor het controleren van de correctheid van bankrekeningen kan er gebruik worden gemaakt van zogenoemde Elfproef. Met de validatie aan de hand van de elfproef worden bij het invoeren typefouten voorkomen. De elfproef berust op het berekenen van de rest bij deling door 11 of 9 in het decimale stelsel.

Ik heb een plugin geschreven voor Validator, een populaire jQuery bibliotheek voor het client-side valideren van invoervelden.

jQuery.validator.addMethod("elfproef", function( value, element )
{
	var sum = 0;
	for( i = 1; i < value.length; i++ )
	{
		// Steeds een karakter pakken van positie i - 1
		var amount = value.charAt( i - 1 );
		
		// Optelling doen
		sum += amount * ( 10 - i );
	}
	
	// De modulo van de optelling controleren, daarnaast de lengte van de bankrekening checken				
	if ( sum % 11 == 0 && ( value.length == 10 && value.length == 9 ) )
		return true
	
	// Als de berekening niet correct is, dan is hij false
	return false	
}, "Vul hier een geldige bankrekeningnummer in.");

Deze code is vrij te gebruiken voor iedereen die het kan gebruiken. Implementatie gaat vrij makkelijk, zoals we met de Validator plugin zijn gewend.

$().ready(function() {
	$( '#formulier' ).validate({
		rules: {
			rekeningnummer:	{
				required: true,
				digits: true,
				elfproef: true
			}
		},
		messages: {
			rekeningnummer: "Rekeningnummer klopt niet!"				
		}
	});
});

Arducopter — Leave a comment
13
jul 11

Defecte motor bij Arducopter

Helaas schiet het niet echt op met de Arducopter. De Arducopter was nog niet geheel stabiel, dit had mede te maken doordat het frame niet erg stevig was. Het koppel punt is nu verstevigd door een aluminium strip aan de onder- en bovenkant.

Helaas heeft zich kort hierna weer een tragedie voorgedaan. Bij het laden van de nieuwe Arducopter firmware had ik de motoren niet losgekoppeld. Dit is een extra veiligheidsmaatregel omdat bij de vereiste initiële configuratie er nog wel eens onbedoelde signalen worden doorgegeven aan de motoren. Een motor kreeg een bijzonder signaal waardoor hij meerdere keren schokte en daarna de geest gaf met een chemisch geurende rookwolk.

Wat blijkt is dat één van de drie fasen is doorgebrand. Hierdoor is de gehele motor waardeloos geworden. Helaas zijn de motoren die ik nu gebruik niet meer leverbaar. Het alternatief is iets zwaarder qua gewicht (112gr t.o.v. 117gr), maar kan wel behoorlijk wat meer vermogen leveren.

Ik ga kijken of ik de huidige motor opnieuw kan wikkelen, anders zal ik de vervanger aanschaffen. Bij het bouwen van een Arducopter kan wel wat verkeerd gaan, dat is iets wat je mee in calculeert. Het is wel vervelend dat je weer moet wachten .

Electronica / Voeding — Leave a comment
02
jul 11

Progressie differentiële voeding

De postbode kwam weer een leuk pakje brengen; de printen van de voeding. Ze zien er goed uit. Helaas heb ik alleen wel de verkeerde laag voor de zogenoemde silkscreen opgegeven. Dit betekend dat de opdruk niet bijzonder netjes uitziet. Ik had zelf een aparte laag aangemaakt en alles netjes gerangschikt, maar dit is dus verloren gegaan.

Heb de soldeerbout opgewarmd de eerste onderdelen erop gesoldeerd. Voor in het RC filter Koa-Speer koolstof weerstanden en verder in de voeding weerstanden van het Amerikaanse merk Vishay Dale. Deze laatste weerstanden zijn weerstanden die voldoen aan militaire specificaties. Dit heeft als voordeel dat ze weinig thermische ruis produceren en waardevast blijven onder verschillende temperaturen.

Als condensatoren heb ik in het RC filter elektrolytische condensatoren uit de BC series van Vishay Dale. Als condensator aan de uitvoer maak ik gebruik van de Muse serie van het Japanse Nichicon.

De nieuwe discrete voeding zal een lineaire voeding van Twisted Pear Audio gaan vervangen. Deze voeding op basis van een LM317 is een vrij rechttoe rechtaan ontwerp met een sjiek C-L-R-C filter voor het IC. Helaas beschik ik niet over de apparatuur om de prestaties van de voeding vast te stellen, anders had ik een vergelijking opgezet.

Arducopter — Leave a comment
16
jun 11

Arducopter neergestort

Helaas heeft afgelopen weekend zich een tragedie voorgedaan. Neergestort is de Arducopter.

Voor het testen van de motoren, het nagaan van de draaiing van de propellers, had ik de Arducopter vastgezet met een lijmklem aan de tafel. Bij een test waarbij de Arducopter vol vermogen leverde ging het mis. De lijmklem schoot los door de hevige resonanties van de motoren. Doordat hij nog niet gekalibreerd was kantelde hij en storte hhij zich in een nabijgelegen plant. Dit was een zware klap voor de plant, maar de Arducopter mankeerde niks.

Na de initiële configuratie, het configureren van de radio en het configureren van de bleef de helicopter opmerkelijk onstabiel. Een kanttekening hierbij is dat ik nog niet echt een landingsgestel had. Dit heeft als nadeel dat wanneer hij op de grond ligt, dat hij dan enigszins scheef ligt, dan is het moeilijker om op van de grond af te komen.

Na alle configuraties werd het tijd voor de eerste poging om hem echt de lucht in te krijgen. Gezien het feit dat het buiten regenachtig was hadden Tobias (blog) en ik al vrij snel besloten om de eerste vlucht binnenhuis uit te gaan voeren. Wanneer de Arducopter in werking wordt gesteld dan is het een imposante verschijning. Je voelt de luchtverplaatsing en hij maakt een razende herrie. Helaas hing hij de gehele tijd nog wel wat scheef. Het leek wel alsof één motor zich enigszins inhoud qua vermogen. Dit kan komen doordat de software hem minder ver openstuurt of doordat hij mechanisch wordt afgeremd.

De nieuwe propellers zijn besteld uit Azië, samen met een XL-MaxSonar-EZ0 Sonar voor het meten van zijn hoogte ten opzichte van de grond. Ik ben benieuwd wat de volgende set propellers mij gaat brengen

Electronica — Leave a comment
07
jun 11

Inleiding tot de transistor

Recentelijk kwam ik een goede tutorial tegen over de transistor. Een transistor is een handig component wanneer je zelf een schakeling aan het ontwerpen bent. Helaas is het soms wat onduidelijk hoe je deze moet implementeren en de datasheet schrikt af met zijn vele cijfers en parameters. Deze tutorial die ik heb gevonden daar wordt duidelijk uitgelegd hoe een transistor werkt en hoe je hem zelf kunt implementeren in je projecten.

De tutorial is te vinden op: http://benkrasnow.blogspot.com/2011/05/how-to-design-transistor-circuit-that.html

Fokko Driesprong Persoonlijk blog van Fokko Driesprong