Sziasztok!
Mellékletben a Mastech HY3020 (30 V/20 A) labortáp rajza, és néhány mérési eredmény, hátha valakinek ötletként szolgál az építendő tápjához. A relés előszabályzó miatt szedtem szét, mivel 3 db relével oldják meg a bemeneti AC feszültség 8 lépcsőben történő szabályzását, 4 db szekunder tekercsről. A kimeneti feszültség kb. 4 V-os változása esetén kapcsolnak a relék.

Az Alkotó féle laportápban levő LM324 helyettesítéséről volt szó, mivel arról írt, hogy nehéz náluk beszerezni az alkatrészeket. A válaszomban megírtam, hogy az LM324 egy régi típus, bárhol beszerezhető. Ha pedig már megvette volna az Edison14 táőjába a TL080 -akat (igenis labortáp kapcsolásban), akkor sem kell kidobnia. Az áramkör ezzel is működőképes, csak a panelt kell módosítani. Az Alkotó féle panelben pedig jól működne a TL084.
A referencia előállító fokozatban, a max 3mV offszet nem okoz nagy problémát, a zéner tűrése sokkal nagyobb, ráadásul potencióméterrel állítható. A kimenő erősítő erősítése 2.55, a max 3 mV csak 7.65 mV kimenetre számított hibát eredményez. Az áramkorlátozó erősítőnél a legkritikusabb az offszet feszültség, de itt a kezelőszerv egy potenciométer... Szóval a TL084 nem csinál akkora hibát, amit egy táplált áramkör ne viselne el: 7.65mV + 4.5mV = 12.15mV avagy, ha a referencia hibájánál az erősítést is figyelembe vesszük: 4.5mV * 2.55 + 7.65mV = 19.125mV. Az LM324 -nél ennek kb. a harmadával kell számolni. Első tápegységnek szerintem elfogadható.

Az offset nem feltétlen a pontosságnál jelent problémát (gondolom itt a potenciomérrel erre utaltál) hanem a minimálisan beállítható kimeneti feszültségnél és áramnál. Főleg az áramnál, hogyha nagyon kis áramot (mA-ek) szeretnénk beállítani például egy LED számára.
Azt nem tudtam hogy az LM324 opciója jelen esetben csak a TL084 lehet mivel azokat már valószínűleg megvette.

A saját tápomban levő ST gyártmányú LM324 (2..5, max. 9 mV) meglehet rosszabb darab, mint egy TL084A (3..6 max. 7.5mV).

Hello!

És lám, egy példa, hogy is kell (ene, lehet...) relatíve, nagy offset-ű op-amp-ból (HA17741, azaz közönséges 741), kis áram (mA nagyságú) leadására alkalmas labortápot készíteni.

Egy egyszerű offset kompenzáló trimmer kell mindössze (lásd: VR1 10k ). .

Nem (vagy nem mindig) muszáj speciális IC-t alkalmazni, vagy legalább is nem kell "foggal-körömmel" ragaszkodni hozzá. A szükség időnként nagy úr. Egy hobbista - rendszerint - abból építkezik, amije van.
Ez egy jó példa.

Köszönjük.

Nem az offszet a legnagyobb bajuk. Hanem lassúak.

Üdv Mindekinek!

A tegnap "ki mit épített" rovatban debütált digitális vezérlésű labortápom utánépítéséhez szükséges összes anyagot szeretném megosztani azokkal akiket érdekelt.
Két részból áll.
1. DIGITAL_PSU_POWER kezdetű anyag tartalmazza a tápegység részt
2. DIGITAL_PSU_CPU kezdetű pedig a vezérlést

Akiket érdekelnek a táp dinamikus tulajdonságai azok számára néhány oszcilloszkópos mérési ábrát is mellékelek.
Üdv.

...viszont ez is igaz...

Szervusz.

Nagyon szépen köszönjük eme anyagot.
Igazán lenyűgöző és irigylésre méltó munka (Ki mit épített? topic).
Istenem de örültem volna anno 9 éve ha egy ilyennel állítottam volna be az Országos Elektronikai Konstrukciós Versenyre .
Helyette csak egy HE-ben megjelent labortáp kettős kivitelben megépített változatával álltuk a sarat a társammal .

Köszönöm szépen, hogy megosztottad a munkádat. Már rég óta tervezgetek egy hasonló tápot, de most, hogy láttam a tiédet új lökést adott, hogy végre befejezzem.
Sok jó ötletet találtam a tiédben, amire eddig nem is gondoltam.
Kösz.

Szia!
Ez tök jó, gratulálok hozzá! Bár néhány dolgot szerintem meg lehetett volna másképp is oldani de nagyon pofás kis táp. Fel is merült bennem pár kérdés:
- Miért kell egy áramgenerátor a kimenetre?
- LM324?! Miért?
- Ha jól számolom, 10C°-nyi változásnál (ennyire simán felmelegedhet a panel) kb 6,2mA-rel mászik el az áram. Ez nem gond esetleg?
- Tök jó ötlet detektálni hogy van-e negatív táp! Ha nincs akkor lezár a szabályozás és a mikrovezérlő is informálódik róla. Ötletes!
- A rajzon nincsenek értékek így nem tudom mennyi az Ube. Azért lettem volna kíváncsi mert a stabkockákat közvetlen az egyenirányított feszültségről járatod és megnéztem volna mennyit disszipálnak.
- Mióta van meg ez a tápegység és mennyi időt működött eddig? Azért kérdem mert látom MCP3204-et használsz. Én is használtam pont ugyan ezt a típust egy digitális vezérlésű labortápban (ráadásul én is pont MCP4922-vel ) és eléggé megszívtam vele... Bővebben: Link De nem csak én hanem mások is: Bővebben: Link, Bővebben: Link Szóval nem egy megbízható típus sajnos.
- A "BELL" egy piezo csipogót takar?
- A szkópábrákat tudnál nekem segíteni értelmezni? A "DIGI PSU_BEKAPCS CV MÓDBAN" a kimeneti feszültség változását mutatja amikor felkapcsolod a kimenetet? A "DIGI PSU_BEKAPCS CC MÓDBAN 1A_7ohm" pedig szintén a kimeneti feszültséget mutatja a kimenet felkapcsolásakor csak áramgenerátoros módban? Ha igen akkor jól értelmezem hogy több mint 10ms ideig a táp kienged magából a beállítottnál 45%-al nagyobb áramot?

Szia!
Megpróbálok sorban válaszolni a kérdéseidre.
- Sok kapcsolást tanulmányoztam tervezéskor és valahol láttam, hogy egy áramgenerátort tettek a kimenetre, gondoltam én is belerakom max nem ültetem be. Ez az egész táp egy kísérletnek indult. Felmerült bennem, hogy miután utálom a tekergetős potikat, miér ne csinálnék egy digitálisat, és mivel próbapanelen ezt nehéz lenne összerakni, maradt a nyák készítés. Ezt az áramgenerátort nem bántam meg, mert úgy vettem észre, hogy ha nagyon kis áramokkal dolgozunk a kimeneten e nélkül könnyen gerjedne.
- LM324 tulajdonképpen azért került bele, mert ez volt kéznél, és hangsúlyozom, hogy ez az elő kísérleti nyák. Az áram elmászára még nem figyeltem fel. Élesztéskor sokszor mértem az együttfutást az asztali multiméteremmel és kielégítőnek találtam. A bemeneti offset kompenzációt kellett csak megoldanom utólag ami még a nyákra sem került rá. (piros karikában lévő alkatrészek).
- A toroidom kezdetben 20Volt AC-t adott le ezért még tekertem rá 8 Voltot így most 28V Ac a bemenet. A stab IC-k a jelenlegi hűtőbordával nem mennek 60 fok fölé. Az 5 voltos ágban a legnagyobb fogyasztó az LCD háttérvilágítása (zöld ledek), de nem igen hajtom ki őket. Nappal elég kontrasztos sötétben nem kell nagy fény.
- A tápegység közel három hónapja megy és nincs olyan nap, hogy ne használnám. A gyári MATRIX kettőstápom azóta pihen. Röviden olvastam, hogy mennyit szívtál ezzel a DAC-al. Nekem az ég világon semmi bajom nincs sem a 4922-vel sem a 3204-el. Én assemblyben programozok és nem volt probléma velük. Az MCP3204-es ADC bemenetére pedig nem ártott volna tennem valami vágó áramkört, mert kikapcsoláskor amikor megszűnik a -5V a meghajtó műveletierősítők a pozitív railt kitolják a bemenetére, de ezt is elviseli azóta is.
- A Bell valóban egy saját gerjesztéssel ellátott piezo csipogó
- A szkópábrákat teljesen jól értelmezed. Nekem sem tetszett ez a több mint 10msec idejű átváltás CC üzemre. Rögtön meg is mértem a gyári kettőstápom (MATRIX MPS3003L) mit is csinál ebben az esetben, ami 6msec-ot produkált. Ezek ütán nem tettem erőfeszítéseket annak érdekében, hogy hogyan tudnám ezt csökkenteni. A RIGOL DP832 labortáp kimenetére a gyár párhuzamosan egy 1000µF-os kondenzátort tett. Az áramgenerátoros kezdeti üzem ott is arcul van ütve rendesen. Lényeg úgy gondolom egyenlőre, hogy arra érzékeny áramköröknél CC módban nem kapcsolgatom a tépfeszt.

Köszönöm a válaszokat!

De miért, mi haszna van annak hogy van egy áramgenerátor a kimeneten?

Az MCP4922-vel vagyis a D/A-val nekem sem volt gondom az egy szuper jó kis IC. Csak az MCP3204-ek szálltak el folyton vagy volt hogy némelyik példány már első bekapcsolásra sem működött. Agyonméricskéltem mindent meg teleaggattam mindenféle védődiódával de akkor is tönkre mentek. És mondom, nem csak én jártam így. Azért mondom csak ezeket hogyha esetleg egyszer csak megszűnne mérni a mikrovezérlő akkor rögtön az A/D-re gyanakodj majd. Én végül a kb ötödik példány után feladtam és átterveztem a labortápot hogy a PIC a saját belső A/D-jával mérjen, az még soha nem hagyott cserben.

Szia!

A haszna ahogy már leírtam a gerjedékenység megakadályozása kis kimenő áramok mellett.
Ez ad a kimenetnek egy alap terhelést amitől a feszültséget beállító negatív visszacsatolású erősítő "jobban végzi a dolgát". Nem tudok tudományosabb magyarázatot adni, de élesztéskor egyértelműen igazolódott pozitív hatása.
Nézd meg például az LT 3080 szabályzó adatlapját (ez sem más mint egy műveleti erősítővel egybeépitett áteresztő teljesítménytranzisztor) itt is előírnak minimális terhelő áramnak 300uA-1mA közötti értékeket. Ahogy az adatlapjában is írják ekkora áramra szükség van a szabályzás fenntartására.
Csak javasolni tudom ezt a kimeneti áramgenerátort, csak próbálja ki mindenki akinek kis áramoknál egy kis gerjedés szuperponálódik a kimeneti egyenáramra.

Szia! Hmm... értem, köszi! Érdekes.

Megmérnél valamit ha megkérlek?
Állíts be a tápodon 40V-ot és ellenőrizd egy digimultival hogy tényleg ennyi van a táp kimenetén! Ezután a szkópod egyes csatornáját kösd rá a táp kimenetére, a kettest pedig a D/A "U_SET" kimenetére! A trigger legyen a kettes csatornán, lefutó élre és a triggerszintet egy hangyányit tedd a jel alá! Mindkét csatorna DC csatolásra legyen állítva. A szkópon nyomd meg a SINGLE gombbot majd pötyögd be a tápba hogy a kimeneti feszültség legyen 4V! A szkóp ekkor el fogja kapni a kimeneti jelet ahogy 40V-ról 4V-ra változik. Arra vagyok kíváncsi hogy ez mennyi idő alatt megy végbe. Valószínűleg többször kell elvégezni a mérést (nem túl bonyolult mondjuk) mert nem biztos hogy elsőre rá fog férni a képernyőre a teljes 40V->4V ugrás. Az időalapot kell majd változtatni, én első nekifutásra is 5ms időalappal próbálkoznék.

Ja és javaslom ne ilyen 1kS/s-es sebességgel mintavételezz ha már a szkóp ennél nagyságrendekkel többet tud! Ezzel csak elfeded a gyors jelváltozásokat!

Még egy apróság: Meg tudnád mondani hogy az U2A kimenetén mekkora a feszültség akkor amikor a kimeneti feszültség 40V?

A jelenlegi tekert toroidommal max 36,8 V-ot tudok kicsikarni a kimeneten.
35V-ban megállapodhatnánk?

Persze, akkor legyen 35V->3,5V.

Nézegetem az áramgenerátort és a megvalósított "minimál" fogyasztást. Azonban ez a generátor 3.2 .. 2.5V alatt már nem éllítja elő a terhelő áramot. Az áramkörban van egy -5V segédtáp, ha annak felhasználásával állítanánk elő az áramot, akkor ilyen alacsony kimeneti feszültségnél is megvalósítható a minimum fogyasztás.

Szerintem ennek az áramgenerátornak az a haszna hogy elvezeti a tranzisztorok szivárgó áramát. Ez kis kimeneti feszültségnél fontos és főleg lekapcsolt kimenet esetén hogy tényleg nulla Volt legyen a kimeneten. Ilyen gondom nekem is volt az SMPSII-vel de én egy szem ellenállással megoldhattam, hála az előszabályozásnak. Na a lényeg amit mondani akarok hogy ennek az áramgenerátornak kis feszültségnél van jelentősége és pont hogy ott nem működik. És nem csak azért nem működik mert a TL431 2,5V-on megy hanem mert az adatlapjában le van írva hogy minimum 1mA áramot kell rajta átfolyatni hogy stabilan működjön. Na most itt az egész áramgenerátoron folyik 1mA azaz a TL431 felé sokkal-sokkal kevesebb. A TL431 helyére egy sima tranzisztort kellene tenni.

Az egesz áramgenerátor egy tranzisztor lehetne: bázis a föld, a Greatz - pontja, emitter 4k3 -mal a -5V -ra, a kollektor egy ellenállással a kimenő + pontra. Ezze az ellenállással lehet bejátszani, hogy a kimenet ne menjen 0V alá.

Azért gondoltam arra hogy a TL431 legyen egy sima tranzisztor mert elvileg a kész áramkörben is csak ki kellene cserélni, nem kellene áttervezni hozzá a kapcsolást. Mindkettő három lábú és TO-92 tokos.
Szerk.: De sajnos a lábkiosztásuk nem megfelelő úgyhogy hajtogatni kell.

Nos meg is vannak a mérések.
A táp scan funkciója ragyogóan támogatta ezt a fajta mérést. Az egyik memóriába beállítottam 35V-ot a másikba pedig 3.5V-ot a scan funkció pedig 100msecundumonként váltogatott a két memória értékei között.
A piros csatorna a kimenet (10V/div) a sárga a DAC U_SET kimenet (1V/div). Mivel a feszültség stabilizáló OPA erősítése éppen 10 így a két ábra a szkópon épp fedésben van.

A kimenet fel lefutásai (0-100%) 20msec környéki értékek. Közben rájöttem, hogy ezt az R4 és R5 közé tett 22µF-os kondenzátorom okozza, ami azért került bele mert enélkűl bekapcsoláskor keletkezett egy rövid pozitív impulzus.(LM324 lassú slew rate!) Ezt a pozitív tüskét mindenképpen el akartam tüntetni, mert nem akartam volna kinyírni rákötött érzékeny áramköreimet.
A kimeneten pedig rajta van a banán csatlakozókon közvetlenül egy 10µF-os kondi ennek a hatását csökkentendő a kimenetre raktam egy 120 Ohmos terhelést. (pár msec hatása volt csak)

Kinagyítva berakom a DAC kimenetét is itt 5.8 msec a lefutási idő. (ennek mondjuk semmi köze a CV/CC módok váltási idejéhez)
Az U2A kimenetéhez nem férek hozzá - a panel hátulján van SMD tokban - ehhez elég jól szét kellene szednem.
Sima BMP képeket az istennek nem tudtam ide csatolni ezért tömörítve rakom fel.
Üdv.

Igen ezt a kérdést jól látod, meg is próbálom majd nem a földre hanem a -5V-ra kötni. Ez jó ötlet.
Köszömöm!

Köszönöm szépen a méréseket, tökéletes! Pont ilyesmi eredményeket vártam. Nem akartam rögtön ecsetelni hogy milyen hatással van az az R4-C50 tag a táp viselkedésére. A helyzet az hogy ez az óriási időállandójú tag megöli a tápot, reakcióidőről itt nem is lehet beszélni. Rengeteg idő míg a szerencsétlen OPA feltölti és kisüti a 22µF-ot a maga 20mA maximális kimenő áramával plusz még ott van az az 1k-s ellenállás is sorban. Pár barátommal beszélgettünk erről az áramkörről és arra jutottunk hogy ez a 22µF úgy kerülhetett oda hogy veszettül gerjedhetett a táp aztán tegyünk egy kondit ide, egyet oda... nem jó akkor legyen jó nagy és hopp, már nem is gerjed. Csak cserébe brutálisan lelassult az egész táp. Itt us nagyságrendű reakcióidőknek kellene lennie. Az itt a topikban szereplő tápok nagyjából szó szerint ezerszer gyorsabban szabályoznak. (És mielőtt esetleg szó érné a ház elejét nem az én tápomról, illetve nem csak az én tápomról beszélek.)
Szóval javaslom a 22µF-os kondi száműzését és a bekapcsoláskori tranziens más úton való kiküszöbölését. Főleg hogy ilyet írsz hogy:

Nos ha az áramköreid érzékenyek az ilyen tüskékre akkor a lassú szabályozásból eredő tüskékre is érzékenyek.

Ez a kondi nem a gerjedés miatt került bele, hanem csakis a bekapcsoláskori túllövés elkerülésére. Teszteléskor gyakran előfordul, hogy ki-be kell kapcsolni a tápot, az hogy áramkorlátot állítunk be speciális eseteket leszámítva inkább csak védelmi célokat szolgál.
De abszolút igazad van jobb lenne ha a CC mód is gyorsabb lenne, egy jobb OPA beépítése után át kell gondolnom majd.

Értem hogy te nem a gerjedés miatt tetted bele, csak mi erre tudtunk gondolni. A helyzet sajnos az hogy ez nem csak a "CC módot" lassítja hanem a táp minden reakcióidejét. Tehát a "CV módot" is.

Nézzétek csak ezt a videót!
Dave Jones professzionális tervezőmérnők a 26. percben rakja bele ezt 22µF-os kondit szintén az overshoot eltüntetésére.

http://www.youtube.com/watch?v=8-qar5vgnbc&feature=player_embedded

Az hogy cv módban az egyes diszkrét értékek lassabban követik egymást nekem nem volt zavaró sőt.

Ezt az emberkét nem ismerem de majd megnézem a videót, viszont mutatok pár dolgot: A jelen topikban keringő labortáp kapcsolások egyikében sincs ilyen brutális lassítás és még sincs semmiféle túllövés egyik tápnál sem:
643556 - Schnitt kolléga Conrad-os kis tápocskája
653305 - 2.7.4 nevezetű labortáp
670650 - proli007 labortápja
624759 - SMPSII
223000 - SMPSI
És bónuszként egy gyári készülék:
231833 - TR-9158 típusú FOK-GYEM labortáp

Mindegyik ábra 15V-os kimeneti feszültség és terheletlen kimenet mellett, a hálózati 230V felkapcsolásakor létrejövő túllövésket és a feléledés idejét mutatja. Túllövés egyiknél sincs. Na jó, proli007 tápjánál esetleg egy nagyon minimális. Viszont ezek a tápok mind ezerszer (esetenként szó szerint ezerszer) gyorsabbak.

Na megmondom neked mit csinálj! Ha már úgyis digitális vezérlésű a tápod akkor írd bele a szoftverbe hogy ha elindul az AVR (mert áram alá helyezted a készüléket) akkor automatikusan lekapcsolt kimenettel induljon! Így tuti nem lesz semmiféle tranziens mert a kis Q8 tranyócska stabilan söntöli az OPA kimenetét ezért az nyugodtan csinálhat bármilyen hülyeséget a bekapcsoláskor. Amúgy volt egy gyári labortáp (M10-TP3003L) amit szintén megméricskéltem és ott is így van megoldva (az is digitális vezérlésű). Annál nem is tudtam a fentiekhez hasonló jelalakot mérni mert fizikailag a szoftver letiltva indítja a kimeneteket minden áram alá helyezés után.