Technische discussie Leo Bolier buizentester. (Toestel of techniek)

door Florick @, Ravenstein NB, 01-10-2019, 20:04 (1666 dagen geleden)

Hierbij de technische discussie over de Buizentester van Leo Bolier Link: http://www.bolier.net/buizentester.html

Dit topic komt voort uit het topic op het NFOR: https://nfor.nl/index.php?id=272021

Mijn idee was om hier kant en klare printen voor te ontwerpen en te laten fabriceren, dat kan tegenwoordig goedkoop in China bij O.A. JLCPCB.
Mijn idee was om printen voor het originele ontwerp te fabriceren, alsmede printen voor de verbeterde/uitgebreide gloei en negatief regelaars.


Hoogspanning

De hoogspanningsunit voor anode en G2 zoals door Leo opgetekend is voor dit project ruim voldoende, hier is inmiddels een print voor ontworpen en besteld.



Gloeispanning

Er werd opgemerkt dat de gloeispanning van 1.25-20V eigenlijk te weinig is om sommige P buizen te testen. En persoonlijk vind ik de maximale gloeistroom van 1.5A ook ontoereikend daar kan je krap aan een EL34 mee doormeten. Hier doet zich een probleem voor, want alleen de LM338 kan meerdere ampère aan uitgangsstroom leveren en toch nog een differentiaal spanning van 40V aan. Ga je echter de voedingsspanning verhogen dan verstook je bij 6.3V gloeidraad buizen al gauw veel vermogen.

Negatief.

Sommige buizen hebben voor het doormeten een negatief nodig wat groter is dan de beschikbare -20V van het originele ontwerp. Mijn idee hiervoor was een regelaar te ontwerpen met een transistor verschiltrap en geintegreerde spanningsreferentie. Om zo een regelbaar negatief te bewerkstelligen welke een paar mA aan uitgangstroom kan leveren, en toch nog robuust genoeg is om kortsluiting in de buis te overleven.

Anode en schermroosterspanningsunit

door Florick @, Ravenstein NB, 01-10-2019, 20:10 (1666 dagen geleden) @ Florick

Voor de Anode en schermroosterspanning heb ik grotendeels het ontwerp van Leo Gevolgd.

Hier het schema
[image]

Hier een afbeelding van de componentplaatsing op de print.

[image]
[image]

Anode en schermroosterspanningsunit

door Florick @, Ravenstein NB, 07-10-2019, 18:40 (1660 dagen geleden) @ Florick

Het leek mij interessant om mogelijk de hoogspanningsunit aan te passen naar 300V 150mA voor de anode. De print is ontworpen met 450V elco's dus dat moet mogelijk zijn.

Echter doet zich het probleem voor dat de IRF840 dan erg buiten zijn specificaties moet werken. Hierbij moet rekening gehouden worden met het feit dat schakelfets zoals de IRF840 niet bedoeld zijn om langdurig hoge gelijkspanningen te verwerken.

Ik ga zodra ik de printen binnen heb testen met de IXTP15N50L2 https://www.reichelt.nl/mosfet-n-ch-500v-15a-300w-0-48r-to220ab-ixtp15n50l2-p257268.html?r=1

Deze fet zou de stromen en spanningen gegarandeerd aankunnen, de IRF840 betwijfel ik. Ik ga de voeding op een flink koelblok monteren, en vervolgens de uitgang een uur kortsluiten.

Voor degene die geinteresseert zijn in waarom fets kapot gaan op hoogspanning is deze appnote interessant. https://www.ixys.com/Documents/AppNotes/IXAN0068.pdf

Anode en schermroosterspanningsunit

door Ben Koehorst @, Maartensdijk, 08-10-2019, 15:52 (1659 dagen geleden) @ Florick

Zou de SPA04N80C3 hier geen betere oplossing bieden?

--
M.v.g
Ben

Anode en schermroosterspanningsunit

door Florick @, Ravenstein NB, 08-10-2019, 16:10 (1659 dagen geleden) @ Ben Koehorst

Hoi Ben,

Misschien voor de schermroostervoeding, maar voor de anodespanning heb je echt die IXTP15N50L2 nodig, als je over de 250V wilt gaan, dit ivm de DC SOA van de mosfet.

Schakelfets zijn ongeschikt voor Lineaire voedingen omdat deze last plaatselijke opwarming op de chip hebben waardoor de fet stuk gaat.

Ik zeg niet dat het met de door jou voorgestelde fet niet gaat, maar treed er kortsluiting op dan gaat deze kapot.

Voor een groter spanningsbereik zal ik denk ik of twee TO220 fets parallel moeten zetten of een TO247 Lineaire Fet gebruiken, om er zeker van te zijn dat deze het gevraagde vermogen ook echt kunnen verstoken.

Om een KT88 op fabrieksspecificatie te testen heb je een voeding van 250v 150-170mA nodig. dat is bijna 50W aan vermogen wat de voeding onder de slechtste omstandigheden moet verstoken (Kortsluiting op de uitgang)

Gr,
Florick

Berekeningen benodigd koelblok.

door Florick @, Ravenstein NB, 11-10-2019, 12:41 (1656 dagen geleden) @ Florick

Hier mijn berekeningen voor het benodigd koelblok.

Houd er ook rekening mee dat je een groot koelblok nodig hebt voor de hoogspanning en gloeispanning. Als je hiervoor temperatuurschakelaars van 50C kan vinden is het super, want die wou ik aanraden. Die schakelaars onderbreken dan de primaire van de trafo’s en beveiligen het geheel tegen over temperatuur.

Mijn idee was dat de koelblokken groot genoeg moeten zijn om een kortsluiting van de voeding te tolereren, voor minestens een paar minuten.

De Ixys TO220 fet die ik in gedachten heb heeft een thermische weerstand van .5C/W van chip naar metaal, en 1.5C van metaal naar koelblokin het slechtste geval. De chip/die mag maximaal 150C worden. (150C-50C)/2CperW geeft een maximaal vermogen van 50W op een koelbloktemperatuur van 50C.

Nu gaan we uit van een voedingspanning van 350V en een stroomlimitering van 120mA = total 42W. onder het maximum van de FET dus.

Om kortsluiting continue aan te kunnen moet het koelblok 50W weg kunnen stoken tegen een maximale temperatuurstijging van
25 graden 0.5C/W dus. Ga je hoger zitten dan grijpt op een gegeven moment de temperatuurschakelaar in. Deze beveiligd de FET tegen overtemperatuur en zorgt ervoor dat dat deze niet kapot gaat omdat het koelblok te heet wordt.

Berekeningen benodigd koelblok.

door Florick @, Ravenstein NB, 17-10-2019, 14:15 (1650 dagen geleden) @ Florick

Vandaag de printen binnengekregen, en gelijk de hoogspanning maar eens opgebouwd.

Met de uitgang kortgesloten, en de eerder genoemde IXYS fet gaat het minestens 10 minuten goed met dit koelblok, aan het eind was het blok een graad of 45. na het verwijderen van de korsluiting is de voeding weer regelbaar.

Of je de IRF840 tien minuten kan kortsluiten zou uitgezocht moeten worden voor G2 geloof ik dat dit wel gaat.


[image]

Ook de andere printjes zijn binnen, dus bij interesse graag een PM, de prijs voor een kale print is €2.50

Berekeningen benodigd koelblok.

door Maurice ⌂ @, Dordrecht, 17-10-2019, 15:59 (1650 dagen geleden) @ Florick

Zou je niet beter een afschakelende veiligheid gaan inbouwen
ipv iets langdurig te laten kortsluiten?

Bv een ralais laten afvallen voor de voeding.
Met reset knop weer activeren.

Kijk bv anders eens in Avo MK4 schema hoe ze dat gedaan hebben.

Bedoel je gaat nu oplosingen bedenken voor probleem wat er niet hoort te zijn. bedoel die kortsluiting.

Die kortsluiting moet je detecteren en dat oplossen om je voeding
te beschermen.

Gloeispanningsunit idee

door Florick @, Ravenstein NB, 02-10-2019, 12:40 (1665 dagen geleden) @ Florick

Mijn idee voor de gloeispanning was als volgt:

1.25V-7 3A en 7-30V bij 0.5A, hiermee moet het mogelijk zijn een groter aandeel van de radiobuizen te testen.

Het idee was om de uitgangsspanning van de regelaar te meten, en dit te vergelijken met een referentiespanning (TL431) de comparator schakelt dan het relais naar een hogere gloeispanning op de trafo.

Als regelaar dacht ik aan LM338 of als je een 9-0-9 of 10-0-10V trafo gebruikt zou je een LDO (Low dropout regelaar) zoals de LD1085 kunnen gebruiken. Datasheet hier: https://www.tme.eu/Document/09fe21398b57ee6ea694a0b9bce81eea/LD1085.pdf

De trafo zou dan 10V 5A en 18-22V 1A wikkelingen moeten hebben, welke in serie staan.

Hier een simulatie van 28VAC trafo belast met 500mA DC.
[image]

Hier een Simulatie van 10VAC trafo belast met 3A DC
[image]

Het Schema van de voeding hier:

[image]


Mijn printplaatontwerp:

[image]
Deze afbeelding alleen het koper aan de onderzijde zichtbaar.
[image]

Gloeispanningsunit idee

door Erik @, 02-10-2019, 17:42 (1665 dagen geleden) @ Florick

Hoi,
Prima ontwerp.

Maar ik mis een dingetje, histerese op het schakelpunt voor het relais.
Is het nu niet zo dat het relais staat te klapperen als de ingestelde spanning precies op het omschakelpunt staat?

Een weerstandje tussen de uitgang van de opamp en de + input ervan, lost dit wel op.

Groeten,
Eik

Gloeispanningsunit idee

door Florick @, Ravenstein NB, 02-10-2019, 18:24 (1665 dagen geleden) @ Erik
Gewijzigd door Florick, 02-10-2019, 18:44

Hoi Eric,

Hierbij de verbeterde versie van het schema

Ik heb even vlot gerekend aan de hysterese, en het relais zou aan moeten gaan bij 6.96V, en weer uit bij 6.84V 12mV hysterese dus (Met een FET opamp dan)

Ik denk dat ik de 330K verander in 220K of zelfs 120K.

[image]

Ik bestel alvast 5 printplaten als test.

Gr,
Florick

Gloeispanningsunit idee

door Leo Bolier ⌂ @, Goor, 02-10-2019, 21:51 (1665 dagen geleden) @ Erik

Klopt, alleen hoeft het in dit geval niet zo'n punt te zijn.
De gloeispanning wordt op heel specifieke waarden ingesteld; 2 volt, 4, 6,3 etc.
Als het schakelpunt ergens midden tussen twee van die punten wordt gekozen komt de hysterese er nauwelijks meer op aan.
Maar het is wel netter om wat in te bouwen.

Printplaat voor negatief+ Gloei originele schema

door Florick @, Ravenstein NB, 03-10-2019, 13:03 (1664 dagen geleden) @ Florick
Gewijzigd door Florick, 03-10-2019, 13:07

Ik heb een printplaat ontworpen voor gloei en negatief naar het originele schema. Een kleine wijziging is de aparte gelijkrichting voor het negatief, en het gebruik van een 1.25V spanningsreferentie om het negatief naar 0 te laten regelen.

Hier het originele schema:
[image]


Hier mijn licht aangepast Schema:
[image]

De printplaat:
[image]

Printplaat voor negatief+ Gloei originele schema

door Leo Bolier ⌂ @, Goor, 03-10-2019, 14:42 (1664 dagen geleden) @ Florick

Floris,
Je hebt de referentiespanning (eigenlijk een voorspanning) voor de NRS gewijzigd in een nette stabiele 1.25 volt regelaar maar de oorspronkelijke diodes laten zitten. Afhankelijk van de waarde van R3 heeft of de regelaar of de twee diodes de laagste referentie. Vergeten weg te halen of toch een speciale reden?

De serieweerstand van 150 ohm in de NRS voeding is 3 Watt. Lijkt me wat ruim bemeten.
Er moet al een roosterstroom van 100mA vloeien om 1,5 Watt te verstoken.

Printplaat voor negatief+ Gloei originele schema

door Florick @, Ravenstein NB, 03-10-2019, 15:29 (1664 dagen geleden) @ Leo Bolier

Hoi Leo,

Correct, die weerstand is wat ruim bemeten, daar mag ook gerust 220R 1W in.

De diodes zitten er voor degene die geen bakje vol LM385's Hebben, alhoewel de mogelijkheid bestaat dat ik de printen als kitje lever.

Gr,
Florick

Regelaar voor negatief

door Florick @, Ravenstein NB, 04-10-2019, 18:21 (1663 dagen geleden) @ Florick

Hierbij mijn idee voor de regelaar voor de negatieve spanning.

[image]

Mijn idee was om negatief op te wekken met een 24-24V printtrafo, en vervolgens een serieregelaar* te bouwen, welke met een stroombron belast is.


Hiervoor wou ik de KC811 dubbeltransistor en MAC01 spanningsreferentie (10V) gebruiken.

Dit circuit zou van 0 tot -56V moeten kunnen regelen, met een maximale stroom (sink) van 5mA en source pakweg 100mA

powered by my little forum