Enkelt symmetriskt labaggregat

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
Argtomte
Inlägg: 243
Blev medlem: 7 april 2008, 22:49:49
Ort: Linköping
Kontakt:

Enkelt symmetriskt labaggregat

Inlägg av Argtomte »

Jag skruvade just ihop chassit på senaste skapelsen, och tänkte visa upp den lite!

Jag upptäckte mer och mer i mitt analogpysslande att jag ville ha ett symmetriskt labaggregat, men har inte riktigt råd att lägga ut den 2000:- man ska ge för ett vettigt professionellt sådant (fast jag vet att ett riktigt bra labagg är ovärderligt för felsökning/labbande, men det får komma senare när budgeten tillåter).

Tanken var i alla fall att göra ett enklare symmetriskt aggregat med spänningar som är lagom för att driva OP-förstärkarkopplingar och mindre slutsteg. Jag köpte in en EI-transformator på 12VAC, 1.5A från electrokit, hade ett par 4700µF-kondensatorer liggandes som jag använder för glättning och en likriktarbrygga som är god för några ampere. Likriktning och glättning ger ungefär +-16-17V med ett par volt i rippel under maxbelastning.

Jag ville gärna ha någon form av strömbegränsning/kortslutningsskydd, så det blev en hel del letande för sådana kretsar. Jag hittade inte så mycket för att styra symmetriska spänningslinor, mest för single-supply kretsar. Jag kom till slut fram till att det nog skulle vara lättast och roligare att sätta ihop något diskret bygge (även om kvalitén blir lite lidande).

Jag satte ihop följande schema efter lite jämförande mot det approximativa schemat för funktionen hos LM723:
sympsu3.png
Funktionen är enkel och går ut på att en OP-förstärkare (NE5532, annan OP användes för schema, hade ej spicemodell) jämför en stabil referensspänning från en 3.6V-zenerdiod mot en spänningsdelning från utspänningen. Reglering sker med en passtransistor (MJE3055,MJE2955, Q1/Q3 i schemat). För strömbegränsning sitter det en seriemotstånd på 0.68 ohm på vardera utgång, med bas-emitter på en transistor (Q2,Q4) över sig. När spänningen över seriemotståndet övergår bas-emitterspänningen för transistorn börjar den plocka åt sig basström från passtransistorn (OP-förstärkaren har en resistor på utgången för att detta inte bara ska regleras bort), vilket gör att utströmmen stannar på 0.68/V_be ~= 1A. Man ser det inte i schemat här, men jag satte också in en tvåpolig switch som gör att man kan byta till 6.8 ohm serieresistorer istället, för 100 mA i begränsning.

Medan jag ändå höll på gjorde jag spänningsdelningen på utgången variabel, för reglering mellan ungefär 3.6V till 12V. Jag gjorde lite för sent upptäckten att jag inte hade någon lagom lågohmig stereopotentiometer liggandes, utan bara 100k, men jag ville fortfarande kunna använda två st 500 ohms trimpotentiometrar för att justera maxspänning. Så jag parallelkopplade potentiometern med 33kohmsresistanser vilket ger en logaritm-aktig 25k-potentiometer, som fick duga.

Alltihop monterades på veroboard med varsin TO-220kylelement till passtransistorerna:
IMG_0594_1280x960.jpg
Nätdel sattes i (med lite träskivor så att inte någon 230-V ledare råkar spreta iväg till sidan med lågspänningselektronik).
IMG_0599_1280x960.jpg
I locket monterade jag ett par switchar för att slå av och på utspänning, några lysdioder för att indikera om spänning finns, potentiometer för spänningsreglering samt switch för strömbegränsningsval:
IMG_0598_1280x960.jpg
När jag slog på den första gången så brann OP-förstärkaren. Jag är inte helt säker på varför, ingen felsökning visade något (mätte så att alla diodkopplingar var dit dom skulle, kollade utspänning från nätdel, etc), och när jag provade med en ny OP så fungerade den felfritt. Kan ha varit något i lådan som kortslutit olämpliga ledare kanske.

Färdig konstruktion:
IMG_0611_1280x960.jpg
Lite saker som spontant kunde varit bättre:
  • Trimpottarna hamnade väldigt olägligt, så jag har inte trimmat in utspänningarna för att få +-sidor lika i absolutvärde
  • Lysdioderna är för starka för ett labinstrument (några tusen mcd), men de var de enda jag hittade som hade platt ovansida med snygga färger.
  • Chassit var för litet, det finns nog en inte helt obetydlig risk att något slås ihop och kortsluts. Men nätdelen är skapligt välisolerad på sin egna sida iaf (och avsäkrad), så farlig är nog inte prylen.
  • Det finns ingen vettig indikering för när strömbegränsning går igång. Det man kan se isåfall är nog att utgångsLEDsen slås av om man verkligen kortsluter utgången.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
kankki
Inlägg: 3369
Blev medlem: 2 januari 2010, 15:05:12
Ort: Nykarleby, Finland

Re: Enkelt symmetriskt labaggregat

Inlägg av kankki »

Hoppas inte lysdioderna är lika bländande i verkligheten som på bilderna :shock: Annars snyggt, kul med en diskret koppling. Bättre än två lm317 tycker jag. :tumupp: Behövs flera labbagg projekt! Hur går det med förstärkaren annars?
Användarvisningsbild
Argtomte
Inlägg: 243
Blev medlem: 7 april 2008, 22:49:49
Ort: Linköping
Kontakt:

Re: Enkelt symmetriskt labaggregat

Inlägg av Argtomte »

De är lika bländande i verkligheten, hehe. Jag satte en bit eltejp över dom nu, det blev mer lagomt!

Ja, dubbla LM317/337 var ett alternativ jag kikade på, men pga deras rätt höga dropoutspänning så skulle man nog behöva 5-7V över maximal utspänning, och eftersom jag redan hade transformatorn köpt så skulle det betyda att jag inte kom upp i 12V, vilket var det jag ville ha. Jag tittade också lite på andra kretsar (LM723, L200, t.ex.). Men hamnade på det här alternativet, som ju var roligare och lite mer lärorikt också.

Förstärkaren är knepig! När jag körde igång den var jag dum/smart/nyfiken nog att provkika hur utsignalen skulle se ut om man lät den klippa, så jag ökade inamplituden och väntade på distortion i utsignalen. Men istället gjorde återkopplingen eller något annat magiskt så att transistorerna i förstärkningssteget brann upp. Jag bytte ut dem men den ena brinner fortfarande när man spänningsmatar, så det måste vara något mer som är knas i kretsen (lite därav jag byggde det här labaggregatet också! det är drygt att testa saker med +-38V obegränsad förstärkarnätdel). Jag diodmätte alla andra transistorer och de verkar inte vara trasiga. Därför har jag inte skrivit i tråden på ett tag, i väntan på att jag kommer på något :) Roligt att du kommer ihåg den! Jag ska uppdatera när jag lyckas med någonting.
Tekko
Inlägg: 9009
Blev medlem: 28 november 2004, 20:19:15

Re: Enkelt symmetriskt labaggregat

Inlägg av Tekko »

Att VAS steget brinner kan bero på att du inte har nån resistor mellan TR12 i schemat och jord, dvs höga strömmar kan flyta genom TR4 och TR12. Prova att lägga in en resistor på 220-1200 ohm mellan TR12 och jord och se om VAS fortfarande brinner upp vid klipp.
Användarvisningsbild
Argtomte
Inlägg: 243
Blev medlem: 7 april 2008, 22:49:49
Ort: Linköping
Kontakt:

Re: Enkelt symmetriskt labaggregat

Inlägg av Argtomte »

Jag har kortslutningstestat spänningsburken nu och strömmarna hamnar på runt 1.1A samt 150mA för de olika inställningarna, vilket är lagomt. Jag hade nog räknat fel på 6.8ohmsresistorn för att få 100mA antar jag (jag fixade den genom att parallellkoppla två större resistanser). Det är nog ingen bra idé att kortsluta någon längre tid med tanke på de små kylflänsarna och effektutvecklingen på ~16W i passtransistorn, men det gör inte så mycket.

Tekko: Ja, det måste vara något som händer där för att ge lågimpediv kontakt mellan jord och V-. Men jag skrev nog lite otydligt: den brinner inte bara vid klipp nu, utan min klipptestning måste ha haft sönder något mer, för nu brinner den så fort man spänningsmatar förstärkaren (även utan insignal). Det skulle kanske kunna vara något i ingångssteget som är trasigt, eller att den globala återkopplingen gått sönder så att någon transistor ej hindras från att bottna. Det blir nog att mäta efter resistorer/kondensatorer som har avbrott över sig, etc.
Skriv svar