S11 Regulated PSU

[meldano]

Stephan,

du darfst bei den max. Strömen nicht von den Datenblattwerten ausgehen.
Letztendlich geht es darum, wieviel Leistung am Transistor verbraten werden muss, da es sich hier um einen Längsregler handelt.
Ist die Eingangsspannung unnötig groß, wird auch mehr geheizst, da P=U*I.
I ist durch die Last gegeben, U ist die Spannung, die am Transistor hängen bleiben muss, also die Differenz zwischen ein und Ausgang.
Der limitierende Faktor ist hoer eher die Gehäusegröße.
Nutze doch mal das von mir erstellte Excel Sheet zur Berechnung und spiele ein wenig mit den Werten.
Dann sieht du schnell einen Bezug.

K2955 Transistoren findet Google nicht. Meinst du 2SK2955?
Wenn es ein Typ mit größerem Gehäuse ist kann das bei hohen Lastströmen nicht schaden.
Dann passen diese aber nicht direkt auf das Board, da das Rastermaß amders ist. Kabelverbindungen, wie sie bei Zerozone oft zu sehen sind, sind suboptimal und sorgen eher für Störungen auf dem Ausgangssignal.
Genau das wollen wir bei einem möglichst hochwertigen Netzteil NICHT

Schreib doch mal, welche Transistoren du genau meinst.


Daniel

[wgh52]

Hallo Daniel,

in diesem Zusammenhang fällt mir ein: Wie bestimmt man beim S11 Design die Trafospannung für eine bestimmte gewünschte Ausgangsspannung?
Ich sah beispielsweise Ausführungen, bei denen für 12V DC Ausgang 18V Trafo-Sekundärspannung verwendet wurden, was mir sehr hoch vorkommt, fand aber bisher keine "Formel". Vielleicht hab ich die Antwort überlesen, aber vielleicht gibst Du da nochmal einen Hinweis.

Danke und Grüße,
Winfried

4489

[KSTR]

Der Regler sollte, schaltungbedingt, schon so 5V an Headroom haben würde ich sagen, d.h. der kleinste Eingangsspannungwert unter Belastung und worst-case Netzbedingungen muss 5V größer sein als die Ausgangsspannung, mehr ist besser solange man die Verlustleitung in den FETs verbraten bekommt.
Dieser Regler ist nicht besonders optimiert auf niedrige Dropout-Spannung.

[meldano]

Laut Entwickle ca. 2Vgs + 5V Headroom
Grobe Faustformel: Vout + 2,5V = Vac >> nächst größere Trafospannung wählen
Das gilt aber nur bei unserer 4320 Version, da weniger Spannung am Gleichrichter hängen bleibt als bei einem konventionellen Brückengleichrichter.


@KTSR: Gut geschätzt

[KSTR]

Dabei hab ich den Spannungsabfall in den Current-Sharing/Degenerations-Wids noch vergessen, da bleibt bei sagen wir 5A ja nochmal über 1V hängen.

Dropout müsste also sein : mindestens 4 Vbe (2V) damit der Reglerkern läuft, plus Vgs für den gewünschten Strom (mit 3V wären wir bis 10A sicher), plus R*I Drop an den Wids (bei 10A ebenfalls 3V), simma scho bei 8V für 10A, plus sagen wir 2V Luft, ==> 10V (und gibt dann schon ~70Watt die in FETs hängen bleiben!).

Woraus folgt, für hohe Ströme (>5A peak) eignet sich das Ding jetzt nicht besonders. War aber auch kaum ein Designziel, nehme ich an.

[wgh52]

Danke Leutchen,

hmmm... scheint ja doch eine berechtigte Nachfrage gewesen zu sein , darum herzlichen Dank für die detaillierten Erörterungen.

Also dann mal zu einem Beispiel:
Ausgangsspannung 12V
Ausgangsstrom max. 2A
Eingangsspannung wäre also 12V + 5...7V = 17-19V hinter der Gleichrichtung (ohne Last und überschlägig )
Damit wäre Trafo-Sekundärspannung-Effektivwert
• 18V schon sehr viel (ist bei käuflichen 12V Zerozones laut R-Core-Trafoaufdruck so dimensioniert)
• 15V optimal
• 12V gerade so noch in Ordnung (mit aktivem Gleichrichter, grenzwertig bei Dioden), aber nicht angeraten.

Richtig so? Bitte ggf. um Berichtigung.

Grüße,
Winfried

4490

[SolidCore]

Hallo Winfried

@Daniel: https://www.semicon-data.com/transistor ... K2955.html

Also 12V Trafospannung wird nicht klappen. 15V so eben bis gut. 16V wäre ideal.
Ich lasse mir bei den Chinesen immer R-Cores passend für die Anwendung wickeln. Dann ist man
unabhängig bei der Spannung.
Z.B hatte ich für die Singxer Modifikation 6V 10VA R-Cores machen lassen. Stückpreis 17,-. Mit 4320 kommt man auf gute 8V,
ideal für nachgeschaltete Regler. LT3045 gefallen mir klanglich nicht, dieser würde mit +0,3V auskommen. Wo natürlich auch kein S11 zum Einsatz kam, da deutlich zu groß.

Das Board hier sehe ich als ideales Beistellnetzteil für AFi, Aries, Router usw.
Habe mal die Preise zusammengerechnet, wenn man den Rest wie Gehäuse, Anschlüsse, Trafo
usw dazukauft. Unter 200,- kommt man nicht weg, erhält dann aber ein Netzteil, das woanders ein mehrfaches davon kostet. Schön finde ich die Option, ganz simpel einen CLC mit aufs Board zu bringen,
und eine 2. Spannung abzugreifen.

Gruss
Stephan

[luebeck]

Hallo Winfried,
bin auch gerade am Rechnen.
Mit 15V Trafo-Nennspannung liegst du wohl ziemlich gut. Wobei gerade bei kleinen Trafos die Leerlaufspannung teilweise deutlich höher ist und das kann zu höheren Spannungen am Ladeelko führen.
Ich werde also versuchsweise einen vorhandenen 12V-Trafo dranhängen und nachmessen.
Die Excel-Tabelle ist wirklich praktisch.
Diese 15V AC und deine Zielwerte, also 12V und 2A in die Exceltabelle eingegeben gibt eine Verlustleistung von gut 9W pro Transistor. Die 0,5W pro Stromverteiler-Widerstand von 0,47 Ohm sind darin enthalten.
Mit dem unteren Teil der Tabelle kann man dann die passenden Kühlkörper festlegen. Habe mir gerade Kühlkörper mit 11W/K besorgt, da käme man in deinem Fall auf knapp 150°C was mir deutlich zu hoch wäre.
Da sollten größere Kühlkörper dran. Aber ich brauche nur 1 A und das paßt ganz gut.
Schöne Grüße
Günter

[KSTR]

LT3045 gefallen mir klanglich nicht, dieser würde mit +0,3V auskommen.

Auch ein LDO wie der LT3045 freut sich über jedes Volt an Headroom zum Erreichen der optimalen Daten, fast alle Werte/Kurven im Datenblatt sind für 1.7V an Differenz, bei Vin=5V und Vout=3.3V.

[KSTR]

Und der LT3045 ist nicht gerade einfach anzuwenden, da kann schnell was schiefgehen und das Ding schwingt dauernd oder intermittierend (bzw klingelt schon der unvermeidliche C-L-C Schwingkreis bei jedem Lastwechsel wenn man das Ding nicht direkt an der Last anschließt, sondern über Kabel, und wenn es nur 2cm sind, und wenn am Verbraucher ebenfalls Keramik- oder Folien-Cs sind).
Die Nenndaten zu erreichen erfordert schon einiges Können bzgl der Schaltungsdetails und v.a. des Layouts. Ohne genaue Messungen am Zielobjekt ist das alles ziemlicher Blindflug.

[SolidCore]

Hallo Klaus

Auf jeden Fall habe ich das Ding nicht vernünftig ans spielen bekommen. Je mehr Dropout er bekommt,
umso dünner und bassärmer klingt er, auf Kondensatoren reagiert er gern mit pappigem Klangbild. Einzig seine Eigenschaft, ab Mittelton aufwärts sehr sauber und zischelfrei aufzuspielen, lässt ihn erstmal als gut erscheinen. Hinter Akkus und Schaltnetzteilen war noch tauglich. Auch als Zweitregler hinter schlechteren Netzteilen konnte man ihn gut einsetzen.
Um nur mal einen anderen zu nennen, war ein Belleson sofort besser. Auch die NewClassD spielen problemlos völlig ausgewogen, machen keinerlei Unsinn. Auch die ADM7150 gefallen mir, schön analoges Klangbild. Der totale Looser war übrigens ein TPS4A, weit entfernt von guten Reglern. Grauenhaft hinter Akkus. Alles rein klanglich im Hörtest ermittelt, ohne die Messwerte zu betrachten.

Gruss
Stephan

[wgh52]

Hallo Günter,

danke für Deine Rückmeldung! Das XLS hatte ich doch wirklich schon wieder vergessen - es ist wirklich sehr nützlich und ich hab damit mal bisschen rumprobiert. Mein Gehäuse hat ja bereits grosse Kühlkörper an den Seiten, die über die anstehende FET Verlustleistung noch "lachen" sollten



In der Aufwärmphase (~15 Min.) laufen 12V/1,5A, danach permanent max. 350mA. Aber ich will hier nicht zu weit ins off-topic ablenken, berichte lieber in einem separaten Thread weiter über das Projekt.

Grüße,
Winfried

4491

[SolidCore]

Hallo zusammen

Sehr gute Idee von Winfried. Man könnte einen Threat öffnen, wo Klangvergleiche mit der Platine
beschrieben werden. Und welches vormals zum Einsatz kam.
Interessant wäre auch das Standart S11 im Vergleich.

Gruss
Stephan

[luebeck]

stimme Winfried und Stephan zu und würde noch ein paar Meßdaten liefern.
Und dann erfahren wir auch, wo Winfried das schicke Gehäuse her hat.
Schöne Grüße
Günter

[meldano]

Ein Oszilloskop deckt meiner Erfahrung nur grobe Fehler bzw. Schwingneigung auf.
Jedenfalls mein einfaches Skop.

Die TPS4A habe ich in mehreren Schaltungen verbaut und durchweg gute Erfahrungen gemacht.

Hier mal ein Upgrade meines Lautstärkestellers von LM3x7 auf TPS4A



Wobei ich erwähnen muss, dass die LM3x7 Schaltung, je nach Umgebung besser klingen kann.
Das Klangbild beider Lösungen unterscheidet sich schon sehr, konnte ich mir vorher nicht vorstellen.

Noch zu erwähnen ist, dass die TPS4A Variante auf Polymer Elkos setzt und ein CRC am Reglerausgang verbaut ist.

Wir schreddern aber gerade den Thread...

Wie wäre es mal mit Erfahrungsberichten beim Aufbau bzw. Betrieb der hier umgesetzten Schaltung?

Bin ich der Einzige der den Lötkolben schon angeheizt hat?