Linjärt nätaggregat - test mock up

S

SM0NOR

Well-Known Member
Hej Alla,
Bygga nätagg tillhör väl inte det mest avancerade grejerna att göra. Men för mig som inte är ingenjör och självlärd i elektronik så är det alltid roligt att lära mer. Jag postar därför här några frågor kring mitt senaste bygge.
(Till att börja med kan jag referera till denna tråd: https://ham.se/threads/boosta-spaenning-pa-toroid.26260/. I denna funderade jag över vad göra åt att trafon som jag trodde var 12. Det visade sig vid inkoppling att den faktiskt var på 18 volt. Mitt minne svek efter nästan 40 år i junkboxen).

Jag har följt denna koppling: https://ludens.cl/Electron/Ps20/Ps20.html. Främst därför att jag inte behöver isolera transistorerna från lådan.

Nu över till resultaten. Kopplingen verkar funka fin-fint. Jag testkörde med litet olika högeffektmostsånd och sedan kopplade jag upp riggen. Här kommer mina frågor:

1, Spänningen sjunker ca 50 mV vid fullt effektuttag. Är detta rimligt?
2, Jag kör med 4 stycken 2N3055 och flänsen når efter en halvtimmas FT8-körning ungefär 65 grader. Är detta ok?
3, Jag har en likadan fläns till med 4 stycken 2N3055. Borde jag använda denna också för att totalt belasta över 8 stycken 3055or?
4, Transistorerna var surplus när jag köpte dem ca 1981. De var alltså gamla redan då. Finns det anledning att byta dessa till fabriksnya?
5, Lytarna är 2x33000 uF. Bör jag ha mer för 20 A? I vilket fall som helst tänkte jag byta ut dem till något med skruvterminal för på dessa kan jag inte komma åt att koppla med kraftig kopplingstråd.

Bifogar bild på min test mock-up. Inte så snyggt, men ändå :)

20191117_151646.jpg
 
1: Ganska bra reglering tycker jag. Om du ansluter R2 på plusledningen där du ansluter din last så kan din feedback kompensera bort interna spänningsfall.
Kanske kan du då förbättra regleringen lite till. Fundera på det när du har rensat upp och minskat på kabellängderna.
2: 65grader är inget att oroa sig för men en liten fläkt kan göra susen.
3: Det behövs inte.
4: Du kan inte förbättra något med nya transistorer, fungerar dom så är allt bra.
5: Hur mycket spänningsrippel har du? Räcker spänningen till i rippeldalarna så behöver du inte mer kapacitans.

Hur många volt har du över transistorerna vid full belastning?
Jag tänker att du kanske har onödigt hög inspänning vilket bara resulterar i effektförluster.
 
1) 50mV är försumbart ifall ifall du tar ut 13,5 V (DC) ifrån agget för att driva radion.
2-3) Uin minus Uut ligger över transistorn som Uce(kollektor-emitter) och ger upphov till förlusteffekt(Uce x I) vid belastning. Har du som ex Uce=5V : I=20A, så blir det 100W förlusteffekt och som måste kunna kylas bort. Kommer inte på rak arm vad den 2N3055 pallar för, men det blir bättre att fördela förlusteffekten på fler, och dessutom på rejäl kylfläns som överströmmas av luft(självdrag) eller hjälp av fläkt.
4) Kan inte tänka mig att bäst före-datum gått ut på dessa!
5) Väl tilltaget, se till att de är specade för >25V och minst 105 graderC.
* Även likriktarbryggan måste klara temp och ström och kunna kylas mot en kylkropp.

/Sven.
 
...Den där har jag byggt ett antal av :).

När man väl vänt potentiometern
rätt i kretskortslayouten så att medurs vridning höjer spänningen är det ett käckt bygge...

Fördel av att serietrissorna ligger direkt mot kylflänsen
utan isolerbrickor.

Vill man inte lyxa till det med en LM336Z kan man ta en "vanlig" 6V Zener.
Just vid den spänningen är tempkoefficienten ganska noll (och justera R2 och R3
så att man hamnar runt 13V ut eller vad man nu vill ha).

Jag har sett en del byggen som använt
kolbanepottar och de har med tiden blivit "rassliga" vilket påverkat utgångsspänningen.
När man väl hittat värdet kan man byta P1 mot ett fast motstånd.

Man kan lägga en liten filmkonding på ...någon uF... över zenerdioden
för extra brusfiltrering.

R15 kan bli ganska varmt och en sak jag gjorde var att lägga till 2 x 4k7 i varje ingång till OP'n.

Tänk också på att mycket ingångslyt betyder höga peakströmmar genom likriktarbryggan (värme).
Dom spikarna vandrar bakåt ut i 230V'en. Som både GLD och HXO påpekar så
använd inte mer C1-lyt än att det inte börjar rippla. Jag lägger alltid 0.1uF parallelt
över alla fyra dioderna i graetzbryggan. Har ibland sett små snabba spikar från
likriktarbryggor i spänningsaggskonstruktioner.
 
Missar jag något på bilden? Annars undrar jag varför inte alla emittrar är ihopkopplade?

73/Janne
 
0.1 Ohm mellan alla emittrarna till en gemensam punkt.
balanserar eventuella olikheter mellan transistorerna.
 
Tack för alla bra tips här! Jag kollade spänningsfallet i mitt fabriksbyggda switchade PS. Och det visade sig sjunka med nästan det dubbla; 100 mV. Så det är nog godkänt med 50 mV.
Mycket bra tips om alla avkopplingar som GXV tipsar om.
Tack för replik om trillornas ålder. Ja, det är ju inget känsligt bygge så det är nog rätt att säga "om det funkar, så funkar det".
Ripple har jag inte mätt då jag inte har ett skåp. DMM:en kan visserligen mäta AC+DC, men värdet blir så lågt att det snarare kan hänföras till kabelbrus.

Nu återstår att bocka plåt, rensa kablar. Mata via ett EMC-intag, Kanske en bleeder på C1 och möjligen en stepstart. Har ett par etsade kort på stepstart sedan jag byggde rörsteg.

Därmed har ett av mina första byggen från tonåren fått nytt liv. Vill minnas att jag satte ihop det här första gången när jag var 13-14. Då med klassisk koppling. Kollektorn i schassit och det slog gnistor när man tappade koaxen på lådan vill jag minnas. Lytarna var modell bauta; stora som ölsejdlar. Det funkade aldrig speciellt bra heller. Lamporna i min dåvarande Ic720 blinkade för fullt. Uppdaterade någon gång i mitten av 80-talet med glimmerbrickor, ny reglering och sånt när jag blivit litet klokare. Sedan åkte det tillsammans med alla andra ham-grejjor i malpåse med jag gjorde annat i livet. 2005 återkom jag till hobbyn, hivade fram nätagget, slog på det och det dog direkt i en smäll. Sedan åkte det upp på hyllan till nu efter det att jag tröttnat på fläkten i mitt switchade PS. Litet kul att nyckelkomponenter såsom trafo, trillor, effektmotstånd och flänsar får nytt liv efter 40 år. Det är återbruk :-)
 
En kompromiss har tydligen varit att endast mäta spänningsfallet över ett emittermotstånd för att kopplingen ska få ett kortslutningsskydd.
Detta kortslutningsskydd är då inte till för att diagnostisera trasiga trissor.
Vill man så kan man ju mäta på alla trissorna med var sitt basmotstånd.
Troligtvis kan man inte stänga av en effekttrissa som har gått sönder, det brukar ju bli kortis i dom.
 
Ett problem med dessa "enkla" agg är att se till att serietrissorna inte går sönder vid en kortslutning.
Visserligen begränsas strömmen av arrangemanget med sensing över emittermotståndet, men risken
är att serietrissan/trissorna får ta hög kortslutningsström samtidigt som de får hög spänning kollektor-emitter.
Då överskrids safe operating area begränsningen. man bör notera att i många fall avses max effekt vid +25C
och ingen skall tro att 10-15V över en trissa samtidigt som 5-10 ampere kommer att få den att förbli kall...

Bästa konstruktionerna har "foldback" strömbegränsning, dvs vid en kortslutning begränsas kortslutningsströmmen
men många sådana lösningar har också den trista egenskapen att dom inte startar med full last (exvis fet lyt
hos lasten).

Sedan är frågan hur man skall försäkra sig om att inte ett överslag i en serietrissa orsakat av vad som helst
inte leder till att en dyr transceiver får "mycket mer" än 13.5V på matningsingången. En "Crowbar", dvs tyristor
+ zenerdiod + säkring kan lösa den risken, men många gånger skyddar säkringarna sig genom
att låta överspänningsskyddet gå sönder. Där gäller det att den totala stötströmmen (energin) över tid måste
kunna hanteras av tyristorn så att säkringen brinner först.

Sedan tillkommer risken för ledningsbunden HF tar sig in till det reglerande elementet, i det här
fallet OP-Ampen. Dåligt konstruerade, ej HF-avstörda agg med gamla 723 kunde vara livsfarliga.

Litet väl hög SWR på koaxen, HF på koaxskärmen, genom transceivern in genom DC-kablaget...

:(
 
Kul med bygget!

Lite av mina idéer.
Jag har skippat 2N3055, till förmån för 2SD1047, främst pga av höljet som gör det lättare att montera dem.
140 V, 12 A, 100 W, 20 MHz, NPN, och höljet TO-3PN. Så slipper man borra alla hål för 3055:an.
Köpte en grabbnäve på E-BAY (kina sajt) för en tid sedan och har plågat dem i olika labbagregat jag byggt.
Visst finns stora mängder 3055:eek:r nästan gratis, men 2SD1047 är billiga och lättmonterade.
Man kan då ha fler utspridda på kylaren för att fördela ut värmen.
Här finns datalblad: https://www.google.se/search?sxsrf=...KHQX-AxAQsAR6BAgKEAE&biw=1353&bih=922#imgrc=_

När jag ser bilderna på ditt bygge på labbordet, så tänker jag på en sak.
Hur du har kopplat in eleketrolyterna på likriktaren.
De har engna sladdar och du tar ut den likriktade och glättade strömmen från likriktaren istället för över kondningen.
Jag har gjort misstaget i unga år och har kämpat mycket med brumm tills jag insåg saken.
Då i HiFi förstärkare och nätagg.
Det kan synas som om de korta sladdarna till kondingen inte borde betyda något, men för att filtrera brummet vid låga spänningar och höga strömmar betyder korta sladdar mycket. Samma som korta anslutningar vid HF.
Kul med kopplingsklämmorna för labbkopplingen!!!
Lämpligt är helt enkelt att följa schemat till praktisk layout.

Sen en fråga till forumet:
Vad tycker ni om att lägga minus från agget till jord, chassi och därmed till gulgrön?
De flesta köpeagg har minus till chassi som i sin tur är gulgrönt.

Förra vintern byggde jag två nya labbaggregat, och lade inte minus till chassi.
Men vid matning av en sak såg jag att ampmätaren inte visade rätt.. Konstigt tänkte jag.
Vid drift av annan förbrukning visade den rätt.
Vid kontroll hade jag ändå lyckats får minus till chassi i ett av aggen.
Vilket gjorde att en jordad sak som drevs av agget fick någon form av strömslinga.
Det ena agget skall nu öppnas och modifieras till ojordad minus.
För labbaggregt är det självklart att inte jorda minus. (tycker jag)

Jag förutsätter då att alla hembyggen och apparater som nätsnslut till amatörradio anluts till jordat vägguttag.
Samt byggen görs med skyddjord.


Sen brukar jag alltid montera VDR motstånd på 230 V in och över DC utgången, vis av förr sommarn åsknedslag i grannskapet.
De hjälper faktiskt!!!!

Roy SM4FPD
 
Last edited:
Praxis för transistorer, sedan urminnes tider, är att de havererar på ett sätt så det alltid blir kortis mellan kollektor och emitter. Därmed blir det fullt ös på utgången.
Det verkar också vara allmän praxis att reglerkretsar i nätaggregat dyngar på max spänning när HF tar sig in någonstans. Ett Mascot labbaggregat i färskt minne, fast
det var många år sedan. Drev en kylfläkt på en gammal Drake. Fläkten varvade upp brutalt vid sändning. Aggregatet kurerades med ett kombinerat IEC-intag/nätfilter
och avkopplingskondensatorer vid polskruvarna. Så det är inte bara switchade aggregat som behöver avstöras.
 
Mycket elektronik har idag någon form av AC-ingångsfiltrering i form av X och Y-kondingar + induktorer.
Ansluter man en sådan konstruktion (exvis PC) till ett ojordat vägguttag får man 115V mellan chassie och något jordat
i närheten, typ värmeelement. RF-filter typ "Schaffner" IEC-brunnar med genomföringskondensatorer är ett exempel på sådant
som nästan alltid sitter i olika mätinstrument. Skyddsjordat med jordfelsbrytare är därför nödvändigt i det egna radiolabbet.

Man kan naturligtvis välja att flyta DC-utgången om det går, men man får då beroende på vilken typ av transformator
man har en kapacitiv koppling mellan primär och sekundär vilket ger en liten läckström. Ofta försumbar men ändå mätbar
och en känslig halvledare i något testobjekt gillar inte sådant.

I dessa fall rekommenderas ett motstånd mellan minus ut och chassiet som är så avpassat att man får ner statiska
läckor till ett minimum. Kan kompletteras med en kondensator ifall det rör sig om HF (switchat) brus.
Man undviker brum och får i alla fall en "mjuk" referens till skyddsjord.

Fördelen med den konstruktion som startade tråden är att serietransistorena ligger direkt mot kylflänsen så att den termiska
resistansen minimeras. Det är ganska trevligt att inte behöva oroa sig för kortslutning mellan isolerskiva och gods eller dom
plastisoleringar som används för skruvar/muttrar och som ofta flyter med tiden (glappar).

TO-247-kapslade trissor har oftast inbyggd isolering vilket gör att man i alla fall slipper plastbrickorna.
(Jag tror att Roy menade 2SD1047)
 
Ja visst menar jag 2SD1047, ändrade i mitt inlägg på första stället.
Transistorn är inte internt isolerad, men dee tär enklare att ha en fyrkantig plata med ett hål som isolation.

Bra tips med motstånd som leder läckage mellan minus och gulgrön. Bör duga med 10 kOhm.

Ja blir det kortis i sluttransistorerna riskerar man att få ut överspänning.
Inte kul om belastningen heter IC-706 eller liknande.

Men i mina nära 40 år på SRS sålde vi stora mängder analoga strömförsörjningsdon, med kopplingar liknande det i denna tråd.
Jag kan inte dra mig till minnes en enda gång ett sådant PS gett överspänning och förstört prylar....
Felen var ofta avbrott i likriktare eller sluttransistorerna. Eller någon konstig regulator-IC

Däremot minns jag "proffsagg" som inte har tålt HF, vilket yttrat sig i överspänning eller ännu värre, självsvängningar.
Minns ett PS som flera gånger förstörde ett 150 W VHF slutsteg, till slut bad jag kunden skicka med nätagget.
Med oshilloskop över 13,8 V utgången och olika belasningar kunde hela osc-skärmen bli grön, dvs mängder av bus på olika frekvenser och uppemot 35 V topp.
En vanlig volmeter (analog på den tiden) reagerade inte.... så kunden menade att nätagget var OK.... Vi talar om ett anlogt PS.
Med nytt PS höll slutsteget i alla sina år.

HF känsligheten har både med avkoppling och själva layouten att göra.

De gånger riggar skadats av överspänning kan det ha handlat om batteridrift med snabbladdare som klämmde upp batteriet i 28 V.
Eller att den kopplat in till 24 V system.


När vi ändå är inne i ämnet.
Öppnde ett OLTRONIX agg, häromdagen, som stått här länge,
Ingen jordad sladd, 220 V och DC trådar sydda i samma stammar och av enkelisolerad tråd.
Någon form av elsäkerhetstänk exiterade tydligen inte när dessa PS tillverkades.
Kanske bättre i senare exemplar, men ändå.

Men så gällde inte S-märkning förr, för vare sig radioamtörer eller proffsgrejer.
Idag gäller sådant för alla användare, och radioamtörer är skyldiga detta vid hembygge.

Roy SM4FPD
 
SRS sålde ett tag svarta fyrkantiga analoga nätagg som (tror jag) var specade 13.8V 20A någonting.
Dom där såldes av diverse företag under olika brandade namn. Sökte man på typnummret dyker alltid fabrikatet "Manson"
upp. Agget är uppbyggt med en 723'a men även en opamp + litet annat. En fet E-kärnetraf med huvud och supportlindning.
Jag mätte på dom för många år sedan och regleringen var mycket bra. Jag har aldrig upplevt någon HF-instabilitet med dom.
Enda nackdelarna var den trista termostatstyrda fläkten
den undermåliga klämlisten och de "fjolliga" polskruvarna.
 
Jo agget du nämner GXV, var vanligt en tid, fanns även som Lafayette, och hade markeringar för Voltmeter och Amp-meter i fronten, vissa hade instrument och andra spänningar.
De var kompakta, och hade liten frontyta vilket är bra vid placering.
Kylsystemet bestod av en relativt lite kylare, men en kraftigare vifta. (Norska för fläkt)
Mekansísk termobrytare.
Utan höljet på blev inte luftströmmen rätt och det kunde bli varmt.
Aggen gick aldrig sönder, så vitt jag minns.
Men var tunga, och frakten blev förstås hög, bågot man slipper med hackade PS.
De står där de står och gör det de skall, lever 13,8 v utan problemer.

Invändigt kan man öka på elsäkerhet och livslängd lite.
1. Se till att alla trådar med 230 V är dubbelisolerade. Kanke inte är så om det är ett icke CE-märkt exemplar
2. Kanske byta till 2 polig nätströmbrytare. Och se till att lödda trådar är trädda i lödöronen innan lödning.
3. Sätt VDR på 230 V sidan efter strömbrytaren.
4. Sätt VDR på 13,8 V utgången vid polskruvarna.
5. Efterdra alla skruvar, speciellt de som håller varma saker mot kylaren.
6. Kolla lödningar av de feta trådarna, de är sällan virade runt lödöron utan bara lödda mot någoon lödpunkt. Den noggranne kan sy, eller linda lite med tunn tråd för att lödningen inte skall belastas av en tjock kopppartråd.
7. Blåsa, eller borsta rent fläkten. Dammiga fläktblad blåser sämre, och fläökten väsnas längre tider.
8. Se till att nätsladden är av den typ som tål minst 130 C, det förekommer icke CE märkta agg av denna typ som är sämre rustade.
9. Se till att det är fria luftvägar omkring agget, annars måste ju fläkten blåsa längre tid.

Skall man göra något åt fläktbruset, ja då får man vara lite försiktig.
Man kan mäta upp fläktblåset med en tunn remsa papper vid gälarna för at se hur mycekt luft det behövs i original.
Vid byte av fläkt bör det blås ungeföär lika mycekt.
Att sätta ett motstånd så att fläkten alltid går sakta och löjudlöst, kan vara en lösning.
Bäst kanske är att ställa prylen lite vid sidan av så det inte hörs så väl. På golvet kanske, om fotvärmare.


Ett phenomen med stora nätaggregat med stora transformatoer är att de kan kpa krftiga magnetfät omkring sig.
Att ställa riggen ovanpå ett sådant ger brum som kommer sig av att magnetfältet påverkar spolar, eller VCO:n inne i radion.
Åtskilliga radiostationer sändes in till SRS med brumproblem, som inte visade sig när vi testade dem.
Till slut kunde vi komma fram till att kunden hade sin radio ovanpå nätagget och kanke bara 3 cm från trafon och riggens VCO.


SM4FPD
 
Vi har pratat om nätaggregat i en äldre tråd här på forumet.
https://ham.se/threads/13-8-v-20a-power-supply-till-hf-transceiver.25323/
I tråden simulerade och konstruerade Micke GLD förtjänstfullt en linjär nätdel för 13,8V 20A.
Kika gärna i tråden då det finns många tips om konstruktion och dimensionering i den.

Transistorn 2N3055 i parallelldrift kan må bättre med ett litet motstånd i serie med varje bas.
Tyvärr kan strömförstärkningen vara låg på en 2n3055 i den här typen av koppling, typiskt hfe runt 5 ggr.
Detta medför en ganska hög basström för varje trissa och ett effektmotstånd i serie med basen kan behöva ett
väl dimensionerat och lågt värde

Jag använder hellre en Darlington effekttransistor i en nätdel då den styrande och stabiliserande kretsen inte behöver
lämna en jättestor drivström till effekttransistorerna.

73 de SM7NTJ Lorentz
 
Jo vi skall nog se 2N3055 som föråldrad.
Många 2N3055:or ligger och väntar på sitt öde i gamla lådor, burkar och påsar, och så är det nog hos många byggande radioamatörer.
Men när den kom för många år sedan och ersatte tidens (60 70 tal) Ge transistorer hade de en "enorm" förstärkning, tyckte man.. Och skulle tåla allt.
Jag tänker då på 2N441 etc.
Jag fanns strömförstärkning på 2N3055 till Hfe 20 - 70
På mitt förslag 2SD1047 har vi 60 - 120

Sen har vi ju byggen med FET, klart att de har sina fördelar, men värmen bildas även där.

SM4FPD
 
SM4FPD said:
Jag fanns strömförstärkning på 2N3055 till Hfe 20 - 70
Click to expand...
Javisst finns det många i bra att ha lådor ute i landet.
Vid högre utströmmar sjunker hfe för en 2N3055 ned till överraskande låga nivåer.

Flera amatörer fick till exempel problem med att utspänningen sjönk kraftigt vid hög belastning på de då populära 20A SVEBRY aggregaten. Detta visade sig bero på att stabbkretsen inte kunde leverera basström nog till alla 2N3055 med bibehållen utspänning . En lösning var då att bygga om aggregatet så att en 2N3055 fick bli drivtrissa till de kvarvarande effekt trissorna.

Spänningen höll sig då stabil i hela belastningsområdet.

73 de SM7NTJ Lorentz
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top