Bouwverslag Mini 50 Watter

[tmms]

tmms, je moet gewoon van je fouten leren en niet eerder vooruit denken voor je eerste probleem is opgelost. Je vraagt op het forum om advies en begint dan over allerlei modificatie's die je ook wel goed lijken. Ik ben de laatste die je niet wil helpen maar op deze manier verliezen we de aandacht, dat merk je ook in je AC30 topic. Dus.....spring niet van de hak op de tak, los eerst je (brom) probleem op en ga dan verder met experimenteren. Ga je er van alles bij maken omdat dit op het fabeltjesnet als zijnde waardevol wordt aanbevolen dan ga je de boot missen en blijft hij voor eeuwig brommen.

Dank je. Volgende week ermee verder.

[cluseau]

Dank je. Volgende week ermee verder.

Ja komt misschien vervelend over maar is niet zo bedoeld hoor. Merk maar al te vaak dat we in discussie zijn over je vraag en dan ineens met andere voorstellen komt. Dan weet ik het ook niet meer en haak af (wel als een van de laatste )

[fredjuh]

Ik heb in de betreffende draad gereageerd. Ik was eerst lekker lui omdat Frans en Nico al genoeg antwoorden gaven. Nu weer on topic.

Volgens mij komen die HV high/low side drivers in de problemen als de duty cycle bij 100% komt. Ik wil dus eigenlijk het hele PWM en gate driver gebeuren op de B+ laten zweven. Nadeel is wel dat de potmeter dan ook op die 500 Volt hangt maar dat kan wellicht met een level shift verholpen worden.

[cluseau]

Volgens mij komen die HV high/low side drivers in de problemen als de duty cycle bij 100% komt. Ik wil dus eigenlijk het hele PWM en gate driver gebeuren op de B+ laten zweven. Nadeel is wel dat de potmeter dan ook op die 500 Volt hangt maar dat kan wellicht met een level shift verholpen worden.

Dat is idd de bedoeling Fred, een heel regelcircuit in de plus lijn en dan de pre daar buiten houden. Nadeel van de pot is niet zo erg als je er een met een plastic as neemt. Ik ga later met die regeling experimenteren maar ben nu eerst met het eerste probleem bezig (dat zouden meer mensen moeten doen whahaha) want dat zit me nog niet lekker. Die biasspanning loopt naar mijn idee veel lager door dan nodig is. Er loopt op het eind bijna geen stroom meer door de buizen.

Bij de volgende g2 spanning is I-k:
200V - 12.6mA
180V - 10.8mA
160V - 9.5mA
140V - 8.1mA
120V - 6.9mA
100V - 5.6mA
80V - 4.5mA
60V - 3.5mA
40V - 3mA

Dit voelt niet goed en ga daar eens naar kijken.

[fredjuh]

Er loopt op het eind bijna geen stroom meer door de buizen.

Bij de volgende g2 spanning is I-k:
200V - 12.6mA
180V - 10.8mA
160V - 9.5mA
140V - 8.1mA
120V - 6.9mA
100V - 5.6mA
80V - 4.5mA
60V - 3.5mA
40V - 3mA

Jup, perfect, lijkt mij. Klinkt ook prima.

De verhouding tussen de G1 en G2 spanning is ongeveer gelijk aan de mu tussen die roosters. Die is vrij constant. Voor een EL34 is ie 11 geloof ik. Dus met het schalen van alle eindbuisspanningen blijft de werking nagenoeg hetzelfde. Tsja, de uitgangsimpedantie neemt wat toe (denk ik?) maar dat neem ik voor lief.

Voor scheuren op de slaapkamer heb je iets van 0,5 Watt nodig uit de eindtrap. 0,5 Watt uit een paartje EL34, die staan inderdaad bijna niets te doen.

[cluseau]

Jup, perfect, lijkt mij. Klinkt ook prima.

Ow wacht ff. maak een denk foutje. De bias is al minimaal dus kunnen we niet hoger. My bad, vergeet maar.

Lijkt idd beter de hele buis op een laag pitje te zetten en niet alleen g2. Dan krijg je namelijk het headroom gebrek aan de anode.

edit:

De voeding even omgebouwd naar het voorgaande idee. Dit werkt stukken beter maar zie toch nog asymetrische clipping.

edit2:

Ook voor de asymetrie is een oplossing, het opheffen van de ongelijke impedantie tgv de verknipte PI.
Zal zo de plaatjes posten.

[cluseau]

Voorlopig resultaat:

schema



Output samples vanaf 300V en aflopend.

[fredjuh]

Ziet er netjes uit Frans!

Heb me de afgelopen dagen nog wat gebogen over de buck converter en de voorversterker.

Buck converter
Mijn eisen zijn: klein aantal onderdelen, stabiele ardbeidscyclus (= percentage van de tijd dat het signaal hoog is, en de schakelaar gesloten.), traploos instelbaar t/m 100% arbeidscyclus.

Met het oog op een laag aantal onderdelen hoopte ik een beetje op een IC waar je zo de voeding, potmeter en MOSFET op aan kunt sluiten. Dit heb ik niet kunnen vinden. Wel heb ik de LTC6992-1 gevonden. Dit IC loopt op 5 Volt en genereert een PWM signaal op een ingestelde frequentie. De arbeidscyclus is regelbaar met een analoge input 0-1 Volt. Dus dan heb ik nog een gate driver nodig en een 1 Volt referentie. Dit IC is helaas alleen SMD verkrijgbaar en ik wil eigenlijk alles op experimenteerplaat kunnen doen. Ik kan wel etsen hoor, maar dat is wel veel gedoe voor een one-off.

Ik heb een zaagtand generator met daarna een comparator overwogen maar ik zie niet hoe je met deze benadering een klein aantal onderdelen kunt verenigen met een zeer stabiele duty cycle.

Ik ben toen gaan kijken naar een manier om de goedkope UC3843N te gebruiken. Dit IC is een standaard bouwblok voor allerlei schakelende voedingen. Die gebruiken allemaal feedback. Toen kreeg ik ineens een eureka-moment: Ik wil NFB in de voeding vermijden, maar ik kan natuurlijk wel gewoon NFB toepassen in de controller! Daar wordt de duty cycle als het goed is veel stabieler van. Toen kwam ik erachter dat deze krengen niet boven de 96% arbeidscyclus uitkomen. Drommels, drommels, en nog eens drommels... Moet ik dan ook alles zelf doen? Het IC gaat ook niet geleidelijk van 5% naar 0% maar meer digitaal. Dat is niet zo erg, want 5% komt overeen met een voeding van 23 Volt. Ook niet zo gek, want bij 5% is de on-time nog maar 100 nanoseconden. Ik gebruik een LT1243 in de simulatie, dat is een doorontwikkeling van de UC3843N

Ik twijfel tussen zelf een zaagtandgenerator + comparator + NFB lus in elkaar knutselen of een schakelaar maken waarmee je de arbeidscyclus kunt vastzetten op 100%, dus een schakelaar die simpelweg de mosfet open zet. Misschien weten ze hier op circuitsonline meer van.

Voorversterker
De 12AX7 en de LND150 hebben elk zo hun eigen problemen en eigenaardigheden... Om met de LND150 scherpe oversturing te voorkomen probeer ik met DC gekoppelde kathodevolgers en diodes ervoor te zorgen dat er altijd een klein beetje stroom blijft lopen, zie mijn eerste schema. Waar ik nu tegenaan loop is dat de headroom voor AC kleiner is dan voor DC als dit circuit een tonestack aanstuurt. Logisch, is bij buizen ook zo, maar dat helpt wel de soft clipping om zeep. Bovendien zijn die mosfets nogal gevoelig voor temperatuursschommelingen, wat wederom de instelling en dus de headroom van het circuit om zeep helpt. Voor dit gedeelte ga ik dus toch maar een 12AX7 gebruiken.
Dan het V1 gedeelte. Ik wilde voor de eerste versterkingstrap een 12AX7 met aan de anode een CCS of gyrator gebruiken, dat schijnt goed te klinken en heeft een goede PSRR. Een CCS is lekker simpel maar is nogal afhankelijk van de componenten en de temperatuur. Het grote voordeel van een gyrator is dat je de verhouding tussen de anodespanning en de voedingsspanning voor DC kunt vastzetten zodat de versterkingstrap altijd goed staat ingesteld. Er zijn ook nog andere voordelen. Nadeel: meer onderdelen, iets duurder. Beide circuits hebben een versterking van 100 en een headroom aan de ingang van 0.5 Vrms. Waarschijnlijk zal ik beide helften van de 12AX7 parallel zetten voor minder ruis. Ik heb al voldoende versterking en als buffer is een 12AX7 vrij waardeloos.

De CCS probeert de stroom door de buis constant te houden waardoor de buis als het ware meer ademruimte heeft om te versterken, omdat de anodespanning kan variëren zonder dat de stroom meebeweegt. De gyrator maakt ook gebruik van dit principe, maar dit geldt alleen voor wisselstroom. Voor gelijkstroom staat de LND vast ingesteld op 225 Volt. Dit zorgt ervoor dat de buis altijd optimaal staat ingesteld.

[cluseau]

En ik maar denken dat een gyrator alleen toegepast werd bij demente bejaiden

Die gyrator gedraagt zich als een hele hoge wisselspannings weerstand als ik het zo bekijk. Als de anode zakt gaat de LDN uit geleiding dus krijgt de buis het makkelijker om de anode naar beneden te trekken. Omgekeerd, stijgt de anode dan werkt de LDN daarin mee omdat deze meer gaat geleiden. Leuk, nooit aan gedacht om zoiets te doen. Zo zie je maar.

De CCS in V1 is natuurlijk makkelijk en op meerdere manieren te maken. Schijnt goed te werken hoor.

De regeling voor de hoogspanning zou je eigenlijk helemaal in de B+ lijn moeten maken, zweven dus. Nadeel is de hoge spanning op de potmeter maar ook heb je een referentie naar de bias. De onderlinge spanningsverschillen in die schakeling zijn dus aanzienlijk wat eisen stelt aan de componenten. Nu zat ik er aan te denken om die hele regeling in de min leiding te maken. Je kan de eindbuizen gewoon liften want de g1's zijn toch capacitief. Dan vraag ik me af waaropm je de regeling 100% wil hebben, je komt op een bepaald moment waar hij niet meer bruikbaar is of begrijp ik jouw verkeerd?

Voorlopig kan ik ff niet spelen, werk gaat voor

[fredjuh]

Klopt, de gyrator is een soort gesimuleerde spoel, maar dan zonder brom op te pikken en met veel lagere kosten. De voedingsspanning is een beperking van de gyrator die de spoel niet heeft.

Als je de regelaar in de min leiding zet krijg je toch de hele B+ rimpel tussen de voor- en eindversterker? Lijkt me ook niet optimaal qua aarding.

Zit nu met het volgende schema te vogelen:
Opamp de laan uit gestuurd, scheelt weer een voeding. De mosfet buffers zijn white followers. Die had ik nodig om voldoende stroom te kunnen leveren aan de basregeling met de knop op 0. Die 33k weerstanden bij de potmeters zijn zo gedimensioneerd, dat het midden ook echt het midden is. Wil eigenlijk V1 vervangen door een potloodbuisje of ook mosfet. Zo'n buis dicht bij de 230V ingang en de speakerjack zit me niet helemaal lekker namelijk. Een kleintje kan ik beter in het hoekje wegmoffelen.