Voeding

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 — No Comments
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 / Voeding — No Comments
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.

Audio / Voeding — No Comments
26
mei 11

Discrete symmetrische voeding

Het ontwerp is afgeleid van de symmeterische voeding van de ExtremA eindtrap. De voeding bestaat grofweg uit 3 onderdelen. Als eerste de Schottky gelijkrichters in een TO220 jasje. Daarna volgt er een dubbel RC circuit en als laatste de discrete opstelling voor de regulatie van de stroombron.

Deze voeding zal worden toegepast in de voeding van het analoge gedeelte van de DAC. De DAC maakt gebruik van de state-of-the-art 32bit ESS Sabre chip en is ontworpen door het Amerikaanse Twisted Pear Audio. Het unieke aan dit ontwerp is dat hij per kanaal een eigen voeding en transformator gebruikt. De transformator is een, zwaar overgedimensioneerde, 80VA ringkern transformator van de Nederlandse fabrikant Amplimo.

De printen zijn besteld in China en de soldeerbout staat reeds op te warmen.

Discrete symmeterische voeding

Audio / Voeding — No Comments
26
mei 11

De σ11 gestabiliseerde voeding

Als nieuwe voeding voor de DAC ga ik gebruik maken van een Sigma11 print. Deze voeding is ontworpen door een enthousiasteling van AMB Labaratories. Deze print heeft eerste een stevige ontkoppeling van twee 2200uF condensatoren en daarna zijn er twee Mosfets die in serie staan voor de regulatie van de stroombron.

Deze stroombron zal de 5volt gaan leveren voor het digitale gedeelte van de DAC.

Fokko Driesprong Persoonlijk blog van Fokko Driesprong