In veel (web)winkels worden normale voedingen soms wel als labvoeding aangeboden. Maar deze hebben niet altijd een regeling voor de stroombegrenzing en soms zelfs ook niet een regeling voor de uitgangsspanning. Beide regelingen zijn echter belangrijk als je zelfbouwschakelingen veilig wil testen, zonder gelijk een paar Ampère door je schakeling te duwen als het eens mis gaat! Een echte labvoeding heeft deze regelingen dus wel.

Labvoedingen heb je in alle vormen en maten. Veel modellen zijn uitgevoerd met één of meerdere transformatoren en de anderen zijn weer als schakelende voeding uitgevoerd. Er zijn modellen met analoge meters en modellen met digitale meters. De modellen met digitale meters heb je vervolgens ook weer in twee varianten; met of zonder microcontroller.

Modellen zonder microcontroller zijn traditioneel instelbaar met potmeters en modellen met microcontroller zijn instelbaar met een keypad, en een rotary-encoder. Deze voedingen hebben over het algemeen ook het voordeel van enkele geheugenplaatsen om een paar veelgebruikte instellingen op te kunnen slaan om deze daarmee snel in te kunnen stellen. Modellen met microcontroller zijn soms ook nog wat accurater, omdat de microcontroller is betrokken bij het regelcircuit. Echt luxe modellen met microcontroller hebben zelfs een USB aansluiting om deze te verbinden en te kunnen bedienen met een computer.

Wat hoe dan ook een labvoeding onderscheidt van een normale voeding, is de mogelijkheid tot het nauwkeurig instellen van een stroombegrenzing, naast natuurlijk de instelbare uitgangsspanning.

CC (Constant Current)

Is de ingestelde stroombegrenzing bereikt, dan gaat de voeding fungeren als een constante stroombron (Constant Current, C.C.). De stroom zal dan niet hoger worden dan de ingestelde waarde.

Dat is handig als je bijvoorbeeld een accu wil opladen. Maar de meeste elektronici zullen deze functie voornamelijk gebruiken als stroombegrenzer om de aangesloten schakeling te beschermen tegen beschadiging als er per ongeluk wat misgaat in de schakeling. Of om überhaupt te kijken of een schakeling goed gebouwd of ontworpen is. Dat is allemaal Constant Current dus.

Kenmerk: de voeding zal de uitgangsspanning zodanig omlaag regelen, zodat de stroom de ingestelde waarde niet zal gaan overschrijden. Een kenmerk van Constant Current mode is dat de voeding de uitgangsspanning regelt, maar de uitgangsstroom constant houdt.

In Constant Current (C.C.) mode is de uitgangsstroom gestabiliseerd.

Wil je geen Constant Current gebruiken, dan stel je de labvoeding simpelweg op de maximale C.C. stand in. Maar helemaal uitschakelen kan niet. De voeding kan immers niet méér leveren. De maximaal in te stellen C.C. waarde dient dan als beveiliging voor de voeding. Dat maakt een labvoeding robuust.

CV (Constant Voltage)

Als de ingestelde stroombegrenzing niet in werking treedt, dan staat de voeding in de normale “Constant Voltage, C.V.” mode. Dat omschakelen gaat automatisch, zolang je de ingestelde C.C. waarde maar niet overschrijdt. Hoeveel stroom de aangesloten schakeling ook opneemt, de voeding zal de uitgangsspanning altijd op de ingestelde waarde proberen te houden.

In Constant Voltage (C.V.) mode is de uitgangsspanning gestabiliseerd.

Veel modules werken op 3,3V, zoals de ESP-8266 of Arduino modules. Er zijn veel situaties denkbaar, waarbij het ideaal zou zijn om deze modules met een enkele accucel (zoals een 18650) te voeden. Maar er zijn dan wel een paar problemen:

• Een LiPo cel heeft een uitgangsspanning tussen ca. 3,4 en 4,2V. Dat ligt maar een beetje hoger dan de gevraagde 3,3V. Zomaar aansluiten zou het module waarschijnlijk beschadigen, zeker als de LiPo cel volgeladen is.
• Als een LiPo cel bijna ontladen is, dan is de spanning maar ca. 100mV hoger dan de gevraagde 3,3V. Toch wil je dit bereik wel benutten.
• Een standaard lineaire spanningsregelaar (zoals de LD1117V33/AMS1117) heeft een drop-out voltage die te hoog ligt (ca. 1V). Dat valt dan buiten de bruikbare ingangsspanningen met een enkele cel.
• Een schakelende spanningsmodule (Switched Mode Power Supply, SMPS) in de vorm van een Buck-converter hebben over het algemeen ook een te grote drop-out voltage.
• Het moet ook nog eens efficiënt blijven, in verband met de accuvoeding.

De zoektocht

De maximale stroomopname is belangrijk. Ook of dit pulserend is, of (deels) continue. In dit voorbeeld is de ESP8266 module gebruikt op een 18650 cel. Dit moest minimaal 8 uur kunnen draaien voor een WiFi vossenjacht, die ik uitgedacht had. Het liefst nog wat langer, voor het geval een vosje zoek zou raken. De ESP module heeft geen continue stroomopname, omdat de WiFi bakens een soort pulserend karakter hebben. Gemiddeld ligt het op ongeveer 80mA.

Het bereik van een LiPo cel is dus ongeveer 3,4 – 4,2V. Dat willen we zo compleet mogelijk benutten. Indien de cel bijna ontladen is, dan hebben we nog maar 100mV te overbruggen. Voor een normale spanningsregelaar is dit een te klein verschil om nog goed te kunnen stabiliseren (drop-out voltage).

De SMPS (switched mode) was zeker goede kansmaker. Ze staan bekend om de goede efficiëntie (meer dan 80%). Maar met zo’n kleine spanningsval (100 – 800mV) heb je die efficiëntie helemaal niet nodig. Zeker niet als je de lage belasting van een gemiddelde Arduino module in ogenschouw neemt. In vergelijking met een lineaire regelaar is een SMPS vrij complex (spoel, diode, etc).

Het vinden van een SMPS die kan werken met een drop-out voltage van minimaal 100mV viel ook nog niet mee. Een SMPS verliest zijn kracht bij een kleine drop-out voltage en kan al snel niet meer voldoende stroom leveren. Bij een redelijke SMPS was de LiPo cel tot ca. 3,7V bruikbaar.

Een standaard lineaire regelaar zoals de LD1117, heeft een ingangsspanning nodig van minimaal 4,3V. Dat valt al buiten ons bereik. Maar een zoektocht op de site van Farnell leerde mij, dat er wel degelijk lineaire spanningsregelaars zijn met een ultra low drop-out (LDO) voltage. Een voorbeeld is de LP3982. Deze heeft een gemiddelde LDO van 120mV!

LP3982 Voltage Regulator

1 bestand(en) 1.05 MB

Downloaden

Met de 80mA stroomopname van de ESP module (met pieken tot 150mA) is de LDO nog lager (gemiddeld 50mV!):

Hiermee is de LiPo cel in zijn volledige capaciteit te gebruiken. Het is wel aan te raden, om LiPo cellen met beveiliging te gebruiken om te diepe ontlading te voorkomen. Met een 2200mA cel kon een ESP8266 bijna een etmaal draaien!

Let op: kies bij aanschaf de juiste versie. Let op de correcte uitgangsspanning (3,3V). Er is ook een ADJ versie die met een potmeter uitgevoerd kan worden om een regelbare variant te maken. Deze spanningsregelaar is alleen in SMD te krijgen.

Voorbeeld schema LP3982

VSSOP8 adapter printje

Voor experimenteren kan ook een adapterprintje (VSSOP8) gebruikt worden:

Je kunt zelfs de kleine randcomponenten in bovenstaande schema op de onderzijde bouwen na het aanleggen van wat draadbrugjes, zodat je een complete powermodule hebt:

En voor je het weet, heb je zomaar een lading WiFi vosjes!

Opmerkingen

Denk om beveiliging van de LiPo cel (op z’n minst een zekering), of koop cellen met een ingebouwde beveiliging. Ik heb 18650’s gebruikt met een ingebouwde beveiliging en daarachter nog een zekering. De cellen waren vanwege de beveiliging wel wat langer. Deze beveiliging werkt zowel tegen kortsluiting, als ook tegen te diepe ontlading van de cel.

Gebruik je toch niet één LiPo cel, maar meerdere, of juist pakketten met Ni-MH cellen en is daarmee de totale klemspanning hoger dan ca. 5V? Overweeg dan toch de SMPS (switched modules), vanwege de grotere drop-out spanning. De efficiëntie van de SMPS is dan een voordeel.

Om een Baofeng UV-5R aan een voeding te kunnen gebruiken (ca. 12V) heb ik een oude defecte accu open gemaakt met de dremel. In deze behuizing heb ik een LM2596 switched mode (schakelende) spanningsregelaar printje (uit China) geplaatst. In verband met de beschikbare hoogte in de behuizing moesten er nog wel wat modificaties worden verricht.

Een schakelende spanningsregelaar zorgt voor flink wat storing op de voedingsspanning, dus heb ik ook nog een LC filter geplaatst.

Werkt prima! Wel moet ik iets op de warmteontwikkeling letten als ik veel lange doorgangen achter elkaar ga maken op hoog zendvermogen.

De “Tenma 72-10488” is een labvoeding met microcontroller regeling. We willen met dit artikel deze voeding onder de aandacht brengen, omdat het een ideale labvoeding kan zijn voor de hobbyist en semi-professional.

Deze voedingen worden OEM geproduceerd door Korad (niet verwarren met Conrad) in China en worden onder verschillende namen verkocht. Ook onder Korad’s eigen naam. De hier beschreven Tenma 72-10488 is een 30V, 3A uitvoering. Er zijn echter ook 30V, 5A uitvoeringen zoals bijvoorbeeld de Korad KA3005P, of de Velleman LABPS3005D. Sommige uitvoeringen hebben een USB aansluiting voor besturing vanaf een computer. Het door ons geteste exemplaar had deze optie niet. Bij bepaalde uitvoeringen kan er een verschil zijn in de connectoren (terminals) aan de voorzijde; de Velleman heeft bijvoorbeeld veiligheidsstekkers en dus geen mogelijkheid om een draad vast te klemmen tussen de connectoren. Ook zijn (zeker van de 5A modellen) verschillende revisies, omdat er met de eerste modellen wat problemen waren met de transistoren.

Kenmerken Tenma 72-10488

• Lineaire voeding (dus geen schakelruis) met transformator
• De transformator heeft meerdere aftakkingen die door de voeding zelf geschakeld worden aan de hand van de uitgangsspanning, om dissipatie te beperken. De overgang tussen de aftakkingen heeft een keurige hysteresis.
• Microcontroller gebaseerde regeling en besturing met een rotary encoder en tiptoetsen
• Bereik uitgangsspanning in Constant Voltage mode: 0-31 V (instelbaar als over-voltage protection)
• Resolutie spanningsinstelling: 10 mV
• Bereik stroombegrenzing, Constant Current: 3,1 A (instelbaar als over-current protection)
• Resolutie stroominstelling: 1 mA
• Displays: LED rood
• Aantal geheugenplaatsen: 5

Bediening
Zowel de uitgangsspanning als de maximale stroom is instelbaar met een rotary encoder. Met een pijltjestoets kan de te wijzigen digit gekozen worden en met de rotary encoder wordt vervolgens de waarde voor die digit ingesteld. Dat gaat allemaal vrij eenvoudig en snel. De regeling van de rotary encoder van zowel de spanning als de maximale stroom is bovendien doorlopend, waardoor het lijkt alsof je aan een normale potmeter draait.

De uitgang van de voeding kan met een on/off knop ingeschakeld of uitgeschakeld worden. Dat is handig, omdat op die manier eerst alle instellingen gedaan kunnen worden, alvorens de aangesloten schakeling onder spanning te zetten. Of natuurlijk om tussentijds de schakeling van de spanning af te halen.

De instelling voor de uitgangsspanning gaat als volgt: Met de selectieknop kies je voor “Voltage”, waarna in het bovenste display de gewenste uitgangsspanning ingesteld kan worden met de rotary encoder. Als de uitgang van de voeding ingeschakeld is, dan wordt wijziging direct doorgevoerd. Indien enkele seconden niets meer wordt veranderd schakelt het bovenste display weer terug naar een spanningsmeting (live weergave). Deze is in de praktijk vrijwel gelijk aan de ingestelde waarde, behalve als de voeding in stroombegrenzing staat (ofwel, “constant current” mode, zie hieronder).

De instelling voor de stroom gaat als volgt: Met de selectieknop kies je voor “Current”, waarna in het onderste display de gewenste maximale uitgangsstroom ingesteld kan worden met de rotary encoder. Als de uitgang van de voeding ingeschakeld is, dan wordt wijziging direct doorgevoerd. Indien enkele seconden niets meer wordt veranderd schakelt het onderste display weer terug naar een stroommeting (live weergave). Deze meet de werkelijk afgenomen stroom. De ingestelde stroom geldt dus als stroombegrenzing. Voorbeeld: als men 0,500 A instelt (500mA) en de aangesloten schakeling neemt maar 200mA af, dan zal de voeding dat keurig leveren met de boven ingestelde spanning. Maar zodra de schakeling ineens 600mA wil gaan afnemen, dan zal de voeding direct ingrijpen en de uitgangsstroom beperken tot de ingestelde waarde van 500mA.

Dat doet de voeding door de uitgangsspanning direct omlaag te regelen, zodat de 500mA niet meer wordt overschreden. Deze toestand van het regelen van de uitgangsspanning om de stroom te begrenzen op de ingestelde waarde, heet Constant-Current mode. De uitgangsstroom blijft in ons voorbeeld immers op 500mA en zal niet hoger worden. De voeding stabiliseert dus niet meer de uitgangsspanning, maar de uitgangsstroom. Tot de schakeling weer minder dan 500mA zal gaan afnemen. Dan schakelt de voeding automatisch weer terug naar normale mode (constant voltage) met een vaste uitgangsspanning. Hoe sneller de voeding ingrijpt, hoe beter. Anders krijg je mogelijk een “overshoot”. Dat is bij deze voeding wel in orde.

Zodoende kan men schakelingen beschermen tegen defecten (rookwolken), omdat de stroom begrenst wordt. Ook kan de constant-current mode gebruikt worden om bepaalde accu’s mee op te laden.

De binnenzijde
[See image gallery at www.pe1rqm.nl]

Geheugenplaatsen
5 veelgebruikte instellingen voor spanning en stroombegrenzing kunnen worden opgeslagen in het geheugen. Handig om bijvoorbeeld snel te kunnen schakelen naar een 3,3V instelling. Of een instelling waarmee je loodaccu’s kan opladen. Of een TTL level instelling van 5V. De eerste 4 geheugenplaatsen zijn op het voorfront op te roepen met een toets of met de rotary encoder. Voor geheugenplaats 5 is vreemd genoeg geen knop gereserveerd. Die kan je alleen met de rotary encoder benaderen. Terug kan je dan niet, dan moet je weer op een toets drukken. De reden is ons onbekend. Wellicht was er geen ruimte meer op het front, of is het misschien ook wel met opzet gedaan om daarin een weinig gebruikte instelling (een gevaarlijke bijvoorbeeld) te kunnen opslaan.

Connectoren (Terminals / Binding posts)
Foto’s zeggen meer dan woorden. Dit zijn geen “safety terminals”, dus niet geschikt voor veiligheidssnoeren. Dat heeft de uitvoering van Velleman overigens weer wel. Let goed op bij de aanschaf waarmee dat betreffende model voorzien is.

Noise
We hebben een ruismeting gedaan, maar de uitkomsten zijn in werkelijkheid nog wat gunstiger dan wat hier beschreven wordt. Dat komt door het ontbreken van echt goede apparatuur voor het doen van ruismetingen. Maar de uitkomsten zijn uitermate gunstig, dus dat is dan ook de algemene conclusie.

In CV mode: Belasting 1,05 A, uitgangsspanning 20V volgens instelling van de voeding

De ruis die je hier nog ziet, komt zelfs nog voor een deel uit de ingangsversterker van de oscilloscoop. Zo laag is het.

Beoordeling: Goed

In CC mode:
Belasting volledig: 3,1 A, uitgangsspanning was ca. 7,1V bij deze belasting (halogeenlamp) in deze begrenzende CC mode

Ca. 3,8mVtt. Bij een lagere belasting is de ruis ook wat lager (3mVtt minimaal in CC mode).

Ook een heel goed resultaat. CC mode staat er om bekend dat voedingen dan wat meer ruis produceren aan de uitgang. Dat is bij deze voeding geen uitzondering, maar de ruis is nog steeds zeer laag.

Beoordeling: Goed

Gemeten afwijking ten opzichte van ingestelde spanningswaarde
Meting uitgangsspanning (onbelast) om de nauwkeurigheid van de afregeling te beoordelen. De referentiemeter was gewoon een goede multimeter van Tektronix. Deze lijst is daarom slechts een indicatie welk verloop je ongeveer mag verwachten. De gemeten afwijking was in elk geval erg klein en boven verwachting goed voor een voeding van deze prijsklasse.

Ventilator
Er zit een ventilator in voor de koeling. Om die reden kon de voeding compact gehouden worden, omdat de noodzaak voor een groot koelblok niet meer nodig was. De ventilator wordt geregeld aan de hand van de belasting. Maar dat maakt het nog niet een heel erg stille voeding, maar bij lage belasting valt het wel mee.

EEVblog testen
Op het EEVblog Youtube kanaal is het Korad KA3005P 5A exemplaar onder de aandacht gebracht. Dave test nog wat meer zaken, zoals overshoot etc. Laten we beginnen met de teardown, zoals Dave dat zo mooi kan doen. Dit is nog een eerste revisie van de voeding (met zo blijkt later nog een fout in het ontwerp):

De daaropvolgende video moest een review zijn, maar de voeding raakte defect tijdens het maken van de review. Dat zorgde voor stevige kritiek, zoals we van Dave gewend kunnen zijn. Leuk om te zien, maar houd er rekening mee dat dit niet meer het actuele model is. De fabrikant heeft de fouten aan het transistorontwerp in 2012 hersteld. In een opvolgende video wordt de vernieuwde revisie getest.

De vernieuwde versie (sinds 2012):

Mocht je opmerkingen of vragen hebben, plaats deze dan hieronder.

En inderdaad, mijn unit deed het niet. Twee stuks 7805 waren stuk in de voeding. Later viel de 20V LNB voeding ook nog uit, maar die was even later weer aanwezig. Ik kon dat uitvallen niet reproduceren. Maar het lijkt er op, dat de spanningsregelaars wel op het einde van hun levensduur zijn.

Nu de 20V voeding toch problemen gaf, kon ik deze ook gelijk maar ombouwen naar de voor consumenten meer gebruikelijker norm 18/13V met daarmee dus ook de horizontaal/verticaal omschakeling binnen de LNB.

Ik heb dat als volgt gedaan: Het omschakelen van horizontaal naar verticaal binnen de ontvanger, tap ik van het coax relais af  met het bijschrift “Ku band RF relay”. De 18/13V maak ik met een LM2596-ADJ printje uit China. De potmeter op dat printje heb ik vervangen voor een weerstandsnetwerkje en een relais. Het relais overbrugt gewoon nog een extra weerstand en dan zakt de spanning naar 13V. Ik moest er nog wel een LC filter achter hangen, omdat de LM2596-ADJ een schakelende regelaar is.

Meer info over filteren van schakelende regelaars kun je hier vinden (interne link).

In het circuit naar de LNB is nog wat spanningsval merkbaar, dus is het verstandig om de LM2596 op ongeveer 19/14V te zetten. Waarschijnlijk zit er een beveiligingscircuit tussen of iets dergelijks. Ik heb dat deel verder niet bestudeerd.

Op deze groene draad kun je de spanning meten die uiteindelijk naar de LNB gaat:

Ze hebben echter één groot nadeel. De vermogensopname loopt lineair op met het verschil tussen de ingangs- en de uitgangsspanning. Voorbeeld: stel je wil 5V maken met een 7805 en je ingangsspanning is 10V. Dan moet de 7805 dus 5V verschil weg zien te werken. Dat doet hij heel simpel: door dit in warmte op te stoken. Stel je neemt 0.5A op uit je 5V uitgang. Dat is 2,5W aan vermogensafgifte aan je schakeling (spanning maal stroom). Die 0,5A loopt ook aan de ingang (lineair). Alleen dat is is echter bij 10V! Dus wordt er 5W aan vermogen in gestopt.

Aangezien ik ook een aantal batterij gevoede apparaten heb, wilde ik op zoek gaan naar een meer efficiëntere oplossing. En dat is iets, wat in de moderne elektronica al een lange tijd zeer veel gebruikt wordt. We gaan naar de schakelende regelaar!

Schakelende voedingen kennen we wel uit computers en andere grootverbruikers. En dat is niet zonder reden; door het hoge rendement kan de voeding heel veel stroom leveren, terwijl de totale omvang en de kosten beperkt blijven. 40A bij 12V is geen zeldzaamheid en het gaat soms nog wel veel hoger!

Maar dat is een complete voeding. Ik wilde alleen de spanningsregelaar vervangen. De voeding wordt verder gewoon verzorgd door de batterijen, of zelfs gewoon een trafo met gelijkrichter. Maar schakelen is wel het toverwoord.

Je hebt diverse typen IC-tjes. Ze schakelen bijna altijd met een hoge frequentie (rond de 100kHz) in een schakeling met een Schottky diode, een dikke spoel en een low-ESR elko. Ik ga hier niet precies uitleggen hoe dat werkt, want dat is door anderen al veel beter gedaan (Google op “buck-converter” of “boost-converter”). Het rendement ligt zo rond de 75%.

Hier is een schema van een eenvoudige maar efficiënte step-down converter met de LM2596-ADJ (Bron: datasheet van ON Semiconductors):

Typen schakelende regelaars:
Naast de step-down converters (“buck-converter”) met een lagere uitgangsspanning dan de ingangsspanning, is het met deze techniek ook mogelijk om step-up converters (“boost-converter”) te maken. Step-up converters kunnen de ingangsspanning dus verhogen. Ideaal om bijvoorbeeld een 28V relais te kunnen schakelen op 12V.

En je kan ook een positive to negative converter maken. Dan maak je van een positieve spanning een negatieve spanning.

Er is dus veel meer mogelijk dan met lineaire regelaars.

– Ik beperk me in dit artikel tot de positieve voedingen.

Kenmerken schakende regelaars (uitgaande van een positieve voeding):

• Bij een Step-down converter is de uitgangsspanning lager dan de ingangsspanning. Maar de uitgangsstroom is hoger dan de ingangsstroom.
• Bij een Step-up converter is de uitgangsspanning hoger dan de ingangsspanning. Maar de uitgangsstroom is lager dan de ingangsstroom.

Kenmerken lineaire regelaars (uitgaande van een positieve voeding):

• Bij een lineaire spanningsregelaar is de uitgangsspanning lager dan de ingangsspanning. De ingangsstroom is gelijk aan de uitgangsstroom.

Voordelen schakelende regelaars: Dat hoge rendement scheelt aanzienlijk in energie en warmte. En je hoeft vaak de spanningsregelaar niet meer op een koelblok te monteren (<3A voedingen). Ook is het eenvoudiger om hoge stromen te kunnen leveren aan de uitgang.

Nadelen zijn er ook: de schakelfrequentie kan op de uitgang voor storing zorgen op  vooral analoge schakelingen. Dat komt door de ripple over de uitgangs elko. Met filters is dit behoorlijk schoon te krijgen. Ook zijn er wat meer componenten nodig, al win je die ruimte weer door het kleinere koelblok (of het ontbreken daarvan).

Overigens zijn lineaire spanningsregelaars ook niet superschoon. Daar kan ook wel wat ruis op de uitgang staan. Meestal praten we slechts over enkele mV top-top. Daar heb je alleen maar last van, als je gebruikt maakt van analoge versterkers. Dan moet je de voeding goed ontkoppelen.

De LM2596-ADJ regelaar
Dit is een 3A step-down converter, die momenteel zeer goedkoop aangeschaft kan worden op printjes, waar dan ook gelijk alle randcomponenten op gemonteerd zijn. Google maar op het typenummer en je ziet vanzelf de winkels verschijnen. Ik heb 15 stuks op Ebay gekocht voor ongeveer anderhalve euro per stuk. De LM2596 is gemaakt van de TO-263 / D2PAK behuizing. Een soort SMD versie van de TO-220. De print is de koeling, dus bij 3A wordt hij gevaarlijk warm. 2A gaat veilig.

Hierboven ben ik bezig met het testen van de print. Eerst leek hij het niet te doen; de inkomende spanning kwam er nagenoeg ook weer uit. Toen bleek je toch behoorlijk wat slagen linksom te moeten maken met de meerslagenpotmeter, voordat je de uitgangsspanning ziet zakken. Geen probleem, als je het maar weet :) Eenmaal ingesteld op een lagere spanning (bijvoorbeeld 5V), dan blijft hij muurvast staan.

En hier is een belasting aangelegd, om de warmteproductie en de ripple te meten. Ik ben steeds de weerstandswaarden gaan verlagen, om de stroom te verhogen. Tot 2A kon ik veilig gaan zonder de regelaar te heet te laten worden.

Hier zie je de ripple (rond de 320mV tt):

Met een enkel filter van ca. L=100uH in serie en daarachter een C=470uF (liefst van het low-ESR type) naar massa, ziet het er heel aardig uit (de scoop staat nu op maar 2mV/div!):

Zit de regelaar éénmaal in een schakeling, is de ripple best lastig te meten. Dat komt, omdat de schakelfrequentie zich overal manifesteert. Zelfs als je op twee massapunten meet, dan zie je iets terug op de scoop.

Ripple aan de ingang:
Dat hakken in de voedingsspanning (schakelen) zorgt ook voor een flinke ripple over de bedrading aan de ingang van de regulatorprint. Ook al gebruik je dikke draden, de minimale inwendige weerstand is voldoende om een flinke storing over de VCC te plaatsen.

Ondanks bovenstaande afbeelding van een mooie schone uitgangsspanning, was dit gemeten aan de VCC (ingang), niet eens zo ver verwijderd van de accuklemmen:

Deze 183mV toptop is heel heftig en zal overal op de voedingsdraden een andere meting opleveren. Feit is wel, dat dit flink injecteert in de analoge schakelingen en dat dit in beeld zichtbaar is als kriebeltjes.

Een spoel (met dikke draden vanwege de stroom) in serie aan de ingang en daarvoor een C naar massa (low-ESR) lost dit volledig op. Houd de draden van de condensator zo kort mogelijk. Op onderstaande foto is dat maar gedeeltelijk gelukt, maar het werkte goed…

Het resultaat:

Ik weet niet of de waarden erg kritisch zijn, maar ik heb het gevoel dat je met 100uH en 470uF goed zit. Ik heb dat zowel aan de ingang, als de uitgang gebruikt. En bij mij was het schoon, dus doel bereikt :)

Conclusie: je moet echt heel erg goed filteren, zowel aan de ingang als de uitgang! Nu snap je wel, dat de meerprijs van een betere schakelende voeding hier dus grotendeels in zit… Maar dan heb je wel een hele efficiënte voeding of regulator!

Het werkt ongeveer zo:

Een opamp is geschakeld als spanningsvergelijker (comparator). Men stelt een vaste gestabiliseerde voorspanning in op de positieve ingang. De stabilisatie komt uit een 78L08, die de opamp ook voedt. De spanningsdeler bestaat uit twee gelijke weerstanden in serie, dus staat er tussen deze weerstanden 4V.

De negatieve ingang zit met een spanningsdeler op de voedingslijn. Komt deze spanning aan de uitgang van de spanningsdeler boven een bepaalde waarde uit (4V), dan klapt de uitgang van de opamp om (door de maximale versterking).

Deze spanningsdeler op de negatieve ingang kan ingesteld worden, zodanig dat je zelf het omklappunt kunt kiezen. De uitgang van de opamp stuurt de basis van een transistortje aan en die vervolgens weer een relais. Bij een te hoge spanning, schakelt het relais dus af.

Even tussendoor: de meeste schakelende voedingen zijn ruimschoots beveiligd en hebben zelf ook al zoiets aan boord.

Ik kreeg het verzoek om een dergelijk printje te vinden om tussen een voeding en een Icom IC7000 op te nemen. Die trekt maximaal 22 A uit de voeding, dus moest er wat gemodificeerd worden aan het standaard printje, voordat het deze hoge stroom kon schakelen.

Lees hier de simpele modificatie: http://www.hamforum.nl/viewtopic.php?f=2&t=394&p=7360#p7360

Lees alle berichten daarvoor om de rest te vinden, zoals de beschrijving etc. Stan heeft ‘m geïntroduceerd op het forum.

Ik heb deze voeding getest en wil mijn bevindingen hier graag delen.

Kenmerken:
3 uitgangen in totaal:
Twee zijn los van elkaar regelbaar van 0-30V, 0-3A. De maximale stroom kan begrenst worden (Constant Current). Gebruik je dat niet of is de ingestelde grens niet bereikt, dan staat de voeding in Constant Voltage mode. Deze twee uitgangen zijn met schakelaars serieel en parallel te schakelen. In parallele mode heb je dus 6A tot je beschikking.
En dan zit er nog een 5V uitgang op, die bedoeld is om logische schakelingen op aan te sluiten. Deze is 3A en kan alleen in CV mode (geen begrenzing dus). Deze uitgang heeft zijn eigen regelcircuit en zijn eigen afvlakkingselko.

Lees hier verder…

Dit is een handige voeding, die regelbaar is. Ik heb ‘m zodanig uitgevoerd dat hij 1,5 A kan leveren en dat komt vooral door de transformator. Als je meerdere 2N3055’s gaat gebruiken kun je een zware voeding maken. Overweeg dan een stroombegrenzing in te bouwen. Dat heeft deze nu niet.

Lees verder op Hamforum.nl >