Labortápegység V2.7.4-v2 leírása

Ma már nem ezt a kapcsolást javasolnám hanem az LPSU-t, mert az minden szempontból ígéretesebb, de mivel időnként még előkerül ez az áramkör is, ezért próbáltam megtalálni a hozzá tartozó leírást (mert emlékeim szerint itt van az valahol). Hosszas keresgélés után sem találtam meg (kb. 10 évet visszamentem) ezért ismét felteszem. Ráadásul ezt már valamikor hozzáigazítottam az új verzióhoz és itt ott ki is egészítettem, ezért talán nem lesz haszontalan azoknak, akik ezt építik.

Nem tudom a méreteket, ezért közvetlenül a tervedbe (kicsit pontosabban) is berajzoltam a saját gondolatom. Az arányok így jól érzékelhetőek, de azért azonos hosszúságú távolság-jelző piros vonalakkal is mutatom az elválasztást. Ebből az látszik, hogyha alul elegendő a távolság (amit Te határoztál meg), akkor a többi helyen ettől mindenhol nagyobb a hézag.
Nem tartozik ide, de feltűnően rendezetlenül húzgálod a vezetősávokat, a törések nem 45°-osak, ezért a vonalak több helyen nem párhuzamosak. Persze nincs olyan szabály, hogy ennek milyennek kell lennie, de az jól esik az ember szemének, ha szép a vonalvezetés.

Véleményt kérsz, de amikor kapsz már nem örülsz neki.
Én nem követem annyira az eseményeket, hogy tudjam mit építesz, csak a rajzodra néztem rá, és azzal kapcsolatban nyilatkoztam.
A felvetéseiddel kapcsolatban:
1. A diódák hűtése szempontjából valóban van jelentősége a lábaknak, de szerintem az kimerül abban, hogy elég hosszú legyen, és legyen egy kis tér körülöttük, azaz ne szoruljon neki a dióda panelnek (amihez kell egy adott lábhosszúság). A fogadó panel rézfelülete ebből a szempontból már nem jelentős. Az MBR10100 dióda alapból rendelkezik hűtőfelülettel, azaz ha hűteni akarod akkor ilyet kell választani. Rajzoltam ezzel is egy variációt, amin már 22 mm-es kondikat látsz (mert ilyet akarsz).
2. Az én LPSU paneltervemen a diódahíd egyáltalán nem közelíti a puffert, ez valami félreértés (ábrát mellékeltem róla).
3. A másik paneleden, az én pirossal behúzott vonalaim nem csökkentik a primer és szekunder közti távolságot. Ott kb. 10 mm van, ami elegendő (hidd el nekem, a trafón belül, sokkal közelebb van egymáshoz a két tekercsrendszer). A trafó rögzítő csavarját nem illik eltakarni vezetősávval, főleg ha az nem indokolt.

Például így elférne a trafó felfogócsavarja.

Csak az elsőt néztem. Miért ilyen nagy? Miért nem diódahidat használsz? Miért olyan kicsi a kondenzátor mérete?
Rögtönöztem egy rajzot, amin a nálad látott kötéseket próbáltam megvalósítani, 30 mm-es kondenzátorokkal, és nagyjából akkora diódával mint amit nálad látok. Illetve azt a sorkapocs kiosztást is meghagytam, amit Te is használsz. Esetleg nézd meg, mennyire illeszkedhet az elképzelésedhez.

Itt látod a feszültségeket. Mivel a kondik sorba vannak kötve (és feltételezzük, hogy a közös pontjuk "középen" van), így csak a kimeneti feszültség felét kell elviselniük.
Ezzel a megoldással az a csel, hogy nagyobb kapacitásokra van szükség (kb. duplára), mint egy nem kétszerező táplálásnál (azonos hullámosság eléréséhez).

Megpróbáltam kitalálni milyen a bordád, mert a fotón alig látszik (SK08-ra tippeltem), és ezzel is lerajzoltam egy lehetőséget. Minden olyan kialakítás ígéretes lehet, ahol megvalósul egyfajta cső, mert ebben a ventilált levegő hatékonyan tud mozogni.
Egy pontosan szemből nézetet is feltettem, amin jól látszik a keresztmetszet.

Lusta voltam a tiédhez hasonló bordát rögtönözni, ezért egy már meglévőt használva próbáltam egy más típusú beépítési ötletet is adni. A borda mássága ellenére, talán érzékelhető, hogy középen egy jól átszellőztethető bordasáv alakul ki (ebből a szempontból a Te bordád kedvezőbb mint ami a rajzon van). Ennek a belső résznek a hőáramlását lehet fokozni ha ventilátort is alkalmazunk.

Egy kis ünnepi fricska: ha elfordítja 90°-al, akkor eléggé ki fog állni a hátlapból.

Elég aprók a lyukak, ettől sokkal nagyobbakat látni gyári készülékeken. Viszonylag sűrű az építés, biztosan nem árt egy kis légáramlás. Ha kockázatosnak fogom látni a mostani helyzetet, akkor vagy alulról felragasztok egy további szövetet, vagy kicserélem a lemezeket tömörre.
A melegedés szinte semmilyen kiegészítő körülményt nem kíván. Olyan csekély a hőmérséklet változás, amit nem akartam elhinni, ezért meg is mértem a magam módján.
A készülékben egy alulméretezett 250VA-es trafó van. Ezért a kimeneti paraméterek együttes maximumát csak korlátozott ideig képes a labortáp szolgáltatni.
A teljes doboz hálózatból felvett teljesítményét mértem mindenestől (nem csak a labortáp modult), miközben a kimeneten úgy változtattam a feszültséget (állandó terhelés mellett), hogy a kimeneti teljesítmény 50W-onként változzon. Látszik, hogy nem törődtem a trafó túlterhelésével, felmentem a maximumig, mert éppen azt akartam tudni mire számíthatok ilyenkor. A dobozban maradt teljesítmény (Pbe-Pki) 15-96 W tartományban mozgott, amiben minden benne van. A labortáp bordája éppen csak langyos, és 250W felett már a trafó melegszik, a maximumon kb. 10 perces teszt során még bőven az elfogadható határon belül volt (kb. 55-60°C).
A hatásfok a teljes vizsgált tartományban közel 80%, ami szerintem nagyon jó (ismét említem, ez nem csak a labortáp panel, hanem a teljes doboz hatásfoka mindenestől).

A burkoló lemezeket is beraktam, és a gumilábakat is felragasztottam. Az előlapi védővezetőt majd még egyszer banándugóra fogom szerelni, de ettől eltekintve készen van (már asztalon is találtam neki jó helyet).

Elkészült és dobozba is került.
Jelenlegi trafójával van egy elvi teljesítmény korlát, de ez engem nem zavar (ha szükségét érzem, elfér egy ideális trafó is benne).

Nem értem amit írsz, pontosítanád?
A panelen rajta vannak a diódahidak, és a kötések is.
A trafóról éppen a rajz szerinti szekundereket kell csak bekötni (az igaz, hogy a szekundereknek csak egyik vezetékét látjuk, de én oda tudom képzelni a másikat is).
A mérőegységhez diódahidat rajzolt (ez a jel azt jelenti). A stabilizálás akkor lényeges, ha magasabb a feszültség, mert a mérőegységnek van saját stabilizátora. Egy kis szűrés az valóban hiányzik innen.
Mellékeltem egy kis részletet a bekötésből.

Állítólag a tesztek során működött. Illetve a leírásban -egyebek között- külön is kitérek erre a részletre.

Milyen áramkörről van szó?
Pl. az LPSU-ban a durva és finom állító potméterek nincsenek sorba kötve. Az áramkör eleve fel van készítve a két (egyébként párhuzamos) potméter fogadására. És természetesen nem csak a feszültség hanem az áram is így állítható.
Mellékeltem hogyan néz ki a potméter-csoport.

Az eredeti valamelyik Elektorban jelent meg, amit átvett az RT.
A panelhez illeszkedő kapcsolást mellékeltem.

Ha kötődsz a 723-hoz, akkor a régi Elektorból átvett Rádiótechnikás labortáp is véleményezhető a választásnál.
Most már ehhez is tudok a melléklet szerinti panelt adni ha az szükséges.

Leragadt itt a csevegés egy régi rajzváltozatnál, de van ebből egy újabb változat is (ami szintén kb. 10 éves). Javaslatom szerint ebből kellene kiindulni ha a további jobbítás a cél.
Nekem nincs ilyenem, de tudok több utánépítésről.

Az SMPS-II. labortápegységhez rajzoltam egy olyan változatot, ahol a hűtendő félvezetők lábait nem kell a panelen átdugni, hanem csak ráfekszenek egy fogadó felületre (illetve a kimeneti határokat és néhány egyéb dolgot is próbáltam módosítani Skori javaslatai alapján).
Azért lehet előnyös ez a megfontolás, mert így ha bármilyen okból cserélni kell valamelyiket, akkor részben nem kell darabokra szedni a hűtőtönköt, illetve a panel sérülése nélkül, kényelmesen végezhetjük el a cserét. Ezen kívül egy más irányú elhelyezés valósul meg, ahol a hűtőborda és a labortápegység egyetlen stabil egységet képez. Nem próbáltam ki, de korábbi melegedési tapasztalataim alapján akár el is hagyhatjuk a hűtőbordát, ha pl. a dobozolás egyik lemezéhez fogatjuk az egységet, ami képes lehet az elvárt hűtési intenzitást biztosítani.

Az ábra minőség nem korlátlan, de technikailag a nagyítás szinte korlátlan lehet(ne). Az más kérdés van-e értelme, de elvileg bőven nagyítható. Nálam nyoma sincs 500%-os korlátozásnak

A szerző eredeti leírásában lusta vagyok megkeresni, de a saját másolatomról mellékelem a vonatkozó megjegyzést.
És természetesen ha a kérdező is az említett IC-t használta, akkor nem kell az R45-öt beforrasztania.

A potmétereket is javaslom ellenőrizni. Előfordulhat hogy hiába tekered nullára, annak csúszkája még nincs nullán, mert a mechanikája egy kicsivel előbb akad meg.
A mérés talán a csatlakozónál a legkényelmesebb mert ha nullára tekered a két potit (durva és finom), akkor azok csúszkáján nullát kellene látnod. A csatlakozó 1-es lábához képest a 2 és 3 lábon is nullát kellene mérned ha jó a potméter.
Ha ez a rész jó, akkor esetleg valami valóban terheli a kimenetet 100 mA-el és ezért látod az ez alatti értéket áramgenerátorosnak.

Megmértem mi történik terhelés hatására. Mivel a mérőegység a labortáp része, így amit azon látunk az a mérőegység és a tápegység együttes viselkedésének az összege. Ezért hogy lehessen a mérőegységet külön is értékelni, a kimenetre rákötöttem (otthagytam) a két külső párhuzamos multimétert. Az áramkorlátot feltekertem, hogy ez ne avatkozzon be a mérésekbe.

Legfotóztam az egyes állapotokat, és egy képpé raktam össze, amit nagyítva lehet jól értékelni.
1. Beállítottam üres kimenetnél 24 V-ot, ami 23,99 V-ra sikerült, és ez az érték közel azonos a mérőegységen és a multimétereken is.
2. Egyetlen ellenállással megterheltem a kimenetet, így a mérőegység szerint 10 mA áramot értem el. A feszültségek a kijelzési pontosságon belül változatlanok a mérőegységen és multimétereken is.
3. Izzós terheléssel 397 mA-re növeltem a terhelést, és továbbra is rezzenéstelen minden feszültségérték.
4. Dupláztam az izzókat, így 795 mA-re nőtt az áram, és még mindig nincs elmozdulás a feszültségekben.
5. További izzókat is bekötöttem, de ezek nem voltak készen, most forrasztottam őket össze. Mire ezeket elővettem, és összeforrasztottam elment kb. 10 perc, miközben az előző terhelés folyamatosan rajta volt a tápon. Az így kapott 4 db 24/10W párhuzamos izzó 2,12 A-re növelte a terhelést (a képen középtájon látszik, ezek világítanak a névleges feszültségüktől erősen). A panelmérőn az izzócsoport csatlakoztatásakor egy pillanatra lecsökken néhány értéket az utolsó számjegy, de utána azonnal pontosan visszaáll, és rezzenéstelenül ott is marad. Közben a multimétereken 0,01 V-al csökkent a kijelzett érték (az utolsó számjegy eggyel csökkent).
6. Ezen a képen azt látod, amikor levettem minden terhelést a kimenetről. A panelmérőn lecsökkent a kimeneti feszültség 0,04 V-al, de a multimétereken most is az 1-es pontban beállított induló érték látszik. Nem tudom ennek mi az oka, mitől csökken a mérőegységen a kijelzett érték, amikor a multiméterek továbbra is az eredetit mérik, azaz a labortáp feszültsége stabilan állandó. Esetleg lehet valami melegedés, amit a bő 2 A áram okozott a mérőegység söntjének, de ez kézzel nem érezhető, a sönt teljesen hideg.
Érdekes további információ lehet a mérőegységhez, hogy kíváncsiságból visszatettem az összes terhelést, és a mérőegységen visszaállt a 23,99 V, a multiméteren pedig továbbra is az eredeti érték látható. Tehát itt már a mérőegység (csak az, a táp kimenete stabilan állandó) terhelés hatására kis mértékben nagyobb feszültséget mutat.

Eredetileg a mérőegység tesztelése volt a cél, de ezzel együtt a tápegység kimeneti feszültségének stabilitása is értékelhető, szinte egyáltalán nem változik a jelenlegi műszerek kijelzési pontosságának korlátain belül.

A labortápon lévő mérőegység által mutatott feszültséget összehasonlítottam a táp kimenetére kötött 2 db multiméter által mért feszültségek átlagával. A mérést az összeszerelt tápegységben végeztem, tehát minden eredmény a mérőegység és a tápegység együttes viselkedését szemlélteti. Itt a tápegység csak a forrásfeszültség előállítását végzi, ezért a mérés alkalmas a kijelző "pontosságát" nagyjából elhelyezni a köztudatban.
A feszültséget csak találomra "lökdöstem" fölfelé, lehetőleg nem túl nagy mértékben. A kapott eredményeket a mellékelt grafikon mutatja, aminek a bal oldali függőleges tengelye az eltérést mutatja mV-ban, a jobb oldali tengelye pedig ugyanezt az eltérést %-ban.
Saját értékelésem szerint, 2 V alatt már véleményes a 4% körüli hiba, de a 2-50 V tartományra jellemző +-0,25%-on belüli értékek maximálisan elegendőek egy ilyen kaliberű tápegységhez.
Sajnos a kijelző kb. 150-200 mV feszültség alatti értékeket lekerekíti nullára, de e fölött amikor már mutat adatot, akkor annak értékelhető a pontossága.

Még ide tartozik két állapot vizsgálata, ami éppen ezzel a méréssel vizsgálható.
Akár a DC-OFF kapcsolóval, akár az E-USE funkció hatására kapcsolódik le a kimenet, Uki = 0,3 mV-ra csökken le a kimeneti feszültség.

Ellenőriztem a tényleges kimeneti feszültséget, és teljesen igazad van, a felvetésed helytálló, a méréseim azt megerősítik.
Rövidrezárva nem nulla a kimeneti feszültség, és az Uki értéke arányos a zárlati árammal.
Két multimétert párhuzamosan kötöttem, majd ezeket a kimenetre, amin még izzós műterhelés is volt. A rövidrezárást egy csipesszel végeztem most is, de a korábbiaktól eltérően most csak akkor mutatott a mérőegység nullát, ha a csipeszt oda is szorítottam, a saját súlya most ehhez nem volt elég. 4 áramértéknél ellenőriztem a feszültségeket, amik az alábbiak voltak.
Ha I_ki-zárlati = 0,2 A, akkor U_ki = 8 mV.
Ha I_ki-zárlati = 1 A, akkor U_ki = 36,2 mV.
Ha I_ki-zárlati = 2 A, akkor U_ki = 70,5 mV.
Ha I_ki-zárlati = 3 A, akkor U_ki = 96,8 mV.

Tehát a mérőegységnek van egy sajátossága, a kicsi feszültségeket "eltünteti". Nem tudtam kideríteni a mostani méréssel hol van a határ, mert itt valahol 200 mV körül kezd mutatni, és ott már közel helyes az értéket. (Ez alatti értékeket csak nagyon darabosan tudok a kimeneten állítani.)

Ha már összeraktam ezt a "mérést", akkor a mérőegységet is ellenőriztem egy csomó értéknél, de ennek kiértékelése még várat magára. Ha lesz eredmény ezt is bemutatom majd.

Bordás a tengely, és középen be van vágva. Az alumínium beleillik a tapasztalásba, mert azt is hasonlóan nehéz vágótárcsával elvágni, azt is csak keni a korong.

Összeraktam tesztelhető állapotig az "új" előlappal és kezelőszerv megoldással. Készítettem 7 fotót, amivel próbálom szemléltetni a beállítási lehetőségeket, és a működéshez kapcsolódó LED-eket. A sárga LED mindig világít, gyakorlatilag a referenciát jelzi, akár bekapcsolást jelzőnek is tekinthetjük.
1. Uki = 30 V beállítása, közben van izzós terhelés a kimeneten és mivel stabil a feszültség, ezért az ezt jelző zöld LED világít. A feszültség jól beállítható a finomszabályzóval a kijelző pontossági határain belül. A fontón nem látszik, de az utolsó számjegy néha felugrik 0-ról 1-re.
2. Iki = 1 A beállítása, rövidrezárt kimenettel. Mivel így az áram lesz stabil, ezért az ezt jelző piros LED világít. A rövidzárhoz egy csipeszt akasztottam a banándugókra, ami elég kis ellenállás ahhoz, hogy a kimeneti feszültség nullára csökkenjen, és az áram állítható legyen. Az áramérték itt is jól beállítható a finomszabályzóval, de az utolsó számjegy itt is billeg +-2 érték között.
3. DC-OFF kapcsolásával a kimenet reteszelődik, minden érték nulla, és egyik üzemmódjelző LED sem világít.
4. Az E-FUSE funkció aktiválódása után hasonló eredményt kapunk mint DC-OFF-nál, de mivel itt nem mi kapcsoltuk le a kimenetet, hanem azt a beállított áram elérése kapcsolta le, ezért most a piros LED világít.
5. Beálíltottam Uki = 50 V-ot, terheletlen kimenet mellett.
6. Aztán erre ráakasztottam a bő 1 A-el terhelő izzókat, aminek hatására 50,01 V-ra növekedett meg a kimeneti feszültség.
7. Végül próbáltam 5 V-ra állítani a kimeneti feszültséget. Ezzel már ügyeskedni kell, az ezredvoltos kijelzési pontosságot már ezzel az átfogással nem lehet kényelmesen beállítani.

Összefoglalva, az alkalmazott finombeállítási megoldás minden szempontból nagyon jól illeszkedik az elvárásaimhoz, sőt lényegesen jobb mint amire szükségem van. A potméterek ilyen elhelyezése is teljesen jó. Aggódtam egy kicsit mennyire lehet majd hozzáférni, mennyire lesz kényelmes, de a kezelőszervek körüli hely bőségesen elegendő a kényelmes forgatáshoz.
Nem tartozik szorosan a labortápos témához, de ennek kapcsán szembesültem a dologgal. A petméterek hosszából le kellett vágnom 2 mm-t. ez a köszörüléshez már sok, fűrészeléshez kevés, ezért gondoltam lenyisszantom egy vágótárcsával. Megfogtam egy kisméretű párhuzamszorítóval a tengelyt, hogy ne terheljem mechanikailag a potmétert, de valami rafinált anyagból van, mert nem viszi a flexkorong, azaz nagyon rosszul, inkább keni mint vágja, egyáltalán nincs szikrája. Végül is levagdostam, de sokkal többet bíbelődtem vele, mint azt előre gondoltam volna. Tudja valaki miből van a potméter tengelye?

A finomszabályzót is "felvarázsoltam" az előlapra. Nem akartam teljesen újat készíteni, ezért a meglévőt farigcsáltam át olyanra, amit hatékonynak képzeltem el. Majd kiderül mennyire használható ez így.
Ha lekerült az átalakítás miatt az előlap, akkor már ragasztottam rá egy matricát is, hiszen korábban is és most is az volt a cél, hogy egységes és átgondold elrendezés jöjjön létre.
Várok véleményeket az elrendezés kapcsán, amiket később megfontolhatok (mert ez már valószínűleg így marad).

Az LPSU finomszabályozásával kapcsolatban megmértem két lehetséges megoldást. Az egyiket hetekkel ezelőtt, a másikat a napokban.
Illetve szóba került itt korábban a stabilitás kérdése, amivel kapcsolatban találomra elvégeztem egy melegítős mérést, és egy időbeni változást is megmértem.
Mellékeltem egy összefoglalót a mérésekről.