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KDK LAB

2017.09.13 13:22

B 전원 설계 II - KDK 식

KDK
조회 수 8531 추천 수 0 댓글 29
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ripp_eㅡㅠㅠ.jpg

 

마요님에게 숙제

 

1)  입력 저항 20R/10W Heat sink 없이 5 ohm 10W 4 개 직열로 연결해서 손으로 만질수 있는지 Test

     ( 저항에서의 열이 Capacitor로 전달 않되도록 주의  10cm 정도의 가는선으로 연결)

2)  MOSFET 제거하고 0.01uF short 해서  Ripple 출력 Scope 로 재고  Speaker 에서 Hum이 들리는지 Test

3)  Hum 이 들리면  3개의  270uF 를 2배로 늘리고  위의 2) 항을 반복해 주십시요

 

몇가지 의문사항을 확인 하는 겁니다

 

  • profile
    마요 2017.09.13 18:25
    회로에 새로운 50k저항 넣고 test 할까요?
  • profile
    KDK 2017.09.13 18:57
    예, 출력 Ripple 이 약간 이나마 내려가나 Test 해 보십시요
  • profile
    마요 2017.09.13 21:11
    5옴/10W 직열 4개 저항 상당히 뜨겁습니다. Thermometer 찍어보니 70도가 나오는군요.
    mosfet 제거하고 Scop Ripple 0.85vpp 나오며
    speaker 에는 험을 느킬수없습니다.
  • profile
    KDK 2017.09.13 22:54

    Thermometer 찍어보니 70도가 나오는군요. --> 잠간 손댈수 있나요?

    50K  test 는?

  • profile
    마요 2017.09.13 23:07
    2초 정도 손가락 끝을 대고 있을수있습니다.
    50k Test 는 아주 미미하여 차이를 느킬수없습니다.
  • profile
    KDK 2017.09.13 23:10
    Thanks Mayo - 내일 다시 들어옵니다
  • profile
    마요 2017.09.14 04:21
    회로도 입력저항 5옴 10W 4개 20옴 직열저항 온도 Test 하다 흥미로운 걸 발견했습니다.
    입력 첫번째 1번 5옴10w ~~~4번 capacitor 연결되는데....
    온도차이가 전부 다릅니다.
    3시간 이상 음악을 듣고있는데. 1번 저항 측정온도 120도 .2번 91도 ,3번 59도,4번 36도
    저만 처음 알았는 상항 인가요?
    평균 온도가 76도 되는군요
  • profile
    금동 2017.09.14 07:09
    혹시 퓨즈와 저항의 위치를 바꾸면 어떻게 되나요? 마요님 덕분에 새로운 것을 배우게 될 것 같군요.
  • profile
    마요 2017.09.14 10:26

    한번 해보겠습니다.
    저도 무척 궁금합니다.
    그리고 뭔가 규칙적인 패턴으로 온도 변화가 있는 것 같습니다.

  • ?
    이지오디오 2017.09.14 07:17
    지난 일요일에 마요님의 작업장을 방문해서 본 바로는 강기동 박사님의 전원 회로 성능이 아주 우수하다고 생각되었습니다. 앰프가 연결된 상태에서 앰프로 입력되는 B 전원의 리플이 오실로스콥으로 보니 거의 직선입니다. 리플 0mV에 수렴하는 값으로 생각되었습니다. 전혀 스피커 험은 들리지 않더군요.
  • ?
    이지오디오 2017.09.14 07:56
    전압 조절 목적이 아니고 서지 커렌트를 방지할 목적이라면 이전의 SMPS 자작에 사용된 부품 중 SG412 같은 negative temperature coefficients (NTC) 써미스터를 사용하는 것이 발열관리에는 더 좋을 것 같습니다.
  • profile
    금동 2017.09.14 08:21

    전원 On/Off Interval 이 짧지만 않다면,  Gate에  저항을 살짝 넣어주면 Slow Start 동작이 되지 않을까 생각됩니다.   개량형을 구상하고 있는데, Digital Strage Ociloscope의 필요성을 실감하고 있습니다. 

  • profile
    KDK 2017.09.14 10:55
    여러가지 정보 -Idea 들이 올라오네요
  • profile
    KDK 2017.09.14 13:04

    *** (NTC) 써미스터--> 2 가지 용도 보다는 순간 전력 흡수 전용입니다. 
    ***Gate에  저항을 살짝 넣어주면 Slow Start --> Yes, Gate 전압이 서서히 증가하도록하면 출력도 같은 속도로 증가합니다

  • profile
    KDK 2017.09.14 13:15 Files첨부 (1)

    B 전원 Rectifier 기초지식

     

    Elect666.jpg

     

     

    Capacitor 기초 지식 

     

    Capacitor 는 Energy - power 전력 - 을 저장합니다 --

    아래 2개의 U-tube 에 가서 내용을 이해 해서 자기 것으로 만드십시요.-  

     

    기초 지식입니다 -- 배전압 회로의 2 개의 직열 연결된 Capacitor의 주 목적이 Energy 저장 입니다 

     

    https://www.bing.com/videos/search?q=Capacitor+Energy&&view=detail&mid=EBFFA4FB3AF45CA7F0A3EBFFA4FB3AF45CA7F0A3&&FORM=VDRVRV

     

    https://www.bing.com/videos/search?q=Capacitor+Energy&&view=detail&mid=B795822A19FA2C5229F9B795822A19FA2C5229F9&FORM=VRDGAR

     

     

     

     

  • profile
    KDK 2017.09.14 23:01 Files첨부 (1)

    400v/250ma 100W 전원 설계

     

    -doubjhhm.jpg

    여기에 RC filter 1단 추가하고

    더 Ripple 감쇄가 필요하면 MOSFET Active filter 를 달아줍니다

  • profile
    KDK 2017.09.15 09:37

    <3시간 이상 음악을 듣고있는데. 1번 저항 측정온도 120도 .2번 91도 ,3번 59도,4번 36도> --> 미 해결 문제
    연결한 Capacitor 가 Heat sink로 동작 ?? 의심이 갑니다

     

           R--R--R--R--Cap(heat sink)

             120     91    59    36      36?

     

    4개의 Resistor 실체 배선 사진 올려주십시요

  • profile
    마요 2017.09.15 20:44 Files첨부 (1)

    저도 글을 올려놓고 이상하다 싶어. 저항 검사를 했습니다.

    전에 (10옴10W)사용했든걸 재사용하여 열화가 심했습니다.

    저항 치수가  제각각이였습니다.

    그래서 아래 사진처럼 다시 측정하고있습니다.

     

     

    cxzs.jpg

     

     

  • profile
    금동 2017.09.15 22:03
    우연히 저항 오차가 순서대로 되었군요. 지금 사진대로라면 2,3번의 온도가 높게 나올 확률이 높습니다.
  • profile
    KDK 2017.09.16 09:24
    TO Mayo, --

    KDK 식 설계에서 제일중요한 작업입니다
    (저항값 Capacitor 값 최적화 감잡기)
    Tr 은 제거하고

    C1=C2= 270uF

    R=10 -- 1) 출력 전압 2) 120Hz Ripple 크기 3) R10 온도
    R=15 -- 1) 출력 전압 2) 120Hz Ripple 크기 3) R15 온도
    R=20 -- 1) 출력 전압 2) 120Hz Ripple 크기 3) R20 온도

    C1=C2=540uF
    위의 작업 반복
  • profile
    마요 2017.09.15 21:59 Files첨부 (1)

    test12.jpg

     

     

    B+ 전압을 십여초 지연하고 싶은데  어디에 R과 CAP 넣어주면 될까요?

  • profile
    금동 2017.09.16 01:31
    진공관 정류시에도 전원을 off 했다가 바로 on을 하면 시간 지연이 않되듯이 이 회로도 CR 정수만 올린다고 실용 가능해 보이지는 않습니다. Discharge 회로를 넣어야 비슷한 동작을 할 것 같습니다. CR 이 늘어날 경우 전압 변동에 연동되는 시간이 길어져 발생되는 문제도 살펴봐야 할것 같습니다.
  • profile
    KDK 2017.09.16 10:49

    50K 저항을 500K 이상으로 늘리면서 Capacitor 하고시정수를 조절하면 전압은 서서이 올라갑니다.

    AC 입력전압을 따라가는 속도가 너무 느려지는 문제가 있습니다. 

     

     

    또다른문제는   -- 출력관 보호 한다고 B 전원을 나중에 켜줄려면 ---

    10초동안 누군가가 Power 를 먹고 있어야합니다

    MOSFET 가 수W -- 수 10W  Power 를 10초 동안 흡입 -> MOSFET 죽이는 작업이 될수 있스니 요 주의!

    제일 간단하고 누구나가 이해할수 있는 방법은 방열-Heater 진공관 정류 입니다.
    반도체 정류하고 방열관 정류관을 직열로 삽입 하는 방법도 있습니다.

    아무런 불만없이 진공관 시대 표준이 직열 진공관 정류였습니다 ( B 전압 지연에 신경 쓰지 않습니다) 


    수동으로 B전원 켜주는 방법도 많이들 씁니다.

    B전압이 Filament/ Heater 하고 동시에 인가해도 Plate 전류는 Cathode 에서 열 전자가 방출 될때까기
    흘르지 못합니다. Cathode 가 망가진다고 걱정? 옛날 진공관 초기에는 그런 문제가 있었겠지요  지금은 ???
    초기 진공관 이면서 제일 값비싼 300B 도 대부분이 Plate 전압 동시에 공급합니다 --
    우리가 많이쓰는 13GB5 또는 808 는 1000v 이상의 Plate 전압에 충분이 견디는 진공관입니다. 300V B전압을 걱정?

    Plate 전류/전압 지연이 꼭 필요하면 grid 회로에서 답을 찾는 것을 추천합니다

  • profile
    KDK 2017.09.16 12:12

    <negative temperature coefficients (NTC) 써미스터.>
    동작원리상 정상동작에서 자체온도가 상당히높습니다. 잠간은 만질수 있을 정도의 온도
    Power 를 계속 먹여주는 저항입니다. 너무Power 를 많이 먹으면 주위 온도상승을 초래합니다.
    뜨거워지면 자체 온도가 내려갈때까지 기다려야 제 구실을 합니다.

     

    제구실을 잘 못해도 --
     

    <결국 목표는 안전하고 안정적인, 리플이 거의 없는 전원을 만드는 것입니다. 열관리를 위해 저항을 사용하는 것과 네거티브 써미스터를 사용하는 것 어느 것이 더 잇점이 있을까요?>
    아차피 저항에서 열이 많이 나는 surge 제어 방식입니다. EZ님 생각-- 더 잇점이 있슬 것도 같네요 --- Thanks

     

    NTC 저항도 검토 대상 으로 합니다

     

     

  • profile
    KDK 2017.09.16 14:07
    제가 답하기 어려운 질문들이 여럿 올라 왔습니다
    제 판단이 잘못 될수도 있스니 의심점 게속 글 올려 주 십시요
  • profile
    KDK 2017.09.18 10:13 Files첨부 (1)

    다시 고처서 올립니다 --

    내용을 잘 공부해 보십시요 -DC -> AC 로  응용- 설명이 부족해서 이해가 어려울수도 있습니다.

    mnj.jpg

    Capacity 의 충전/방전특성을 알면 power Supply 의 전류의 흘름을 추적할수 있습니다

  • profile
    KDK 2017.09.19 16:05 Files첨부 (1)

    power supply design

    bkjmg.jpg

     

  • profile
    금동 2017.09.19 20:03 Files첨부 (2)

    전원 설계 후  다이오드를  선정할 때 참고하는 Datasheet 입니다.  

    rect.jpeg

    박사님의 설명과  비교하며 BridgeDiode를 선정해 보겠습니다. 

     

    Vr  Peak Repetitive Reverse Voltage = 375V  --->  400V

    I avr  Average Rectified Output Current  : 1A 이상  ---  >  1.5A

    I max  :  Peak forward Surge Current  : 5A 이상  -->   40A 

    Vf   : Forward voltage   :   이것이 전류가 올라가며  좀  상승합니다.  1.1V@1.5A 이군요. 

    Ir  역 누설전류 :  온도가  올라갈 수록 올라갑니다.  작을 수록 좋겠지만 가격이.  5uA   125도 에선  0.5mA

    열 저항계수가  18도/W :  방열판이 너무 큰 것이라  실제  얼마나 온도가 올라 갈지는 잘 감아 안옵니다. 

     

     

    아래는 좀 용량이 큰  다이오드입니다.  최대전류가 높고,  누설전류 편차가 적군요.  온도 상승 계수도  작은 편입니다.  가격은 두 배입니다.   

     

    rect2.jpeg

     

  • profile
    KDK 2017.09.19 22:43

    Silicon Device Vf 는 낮은전류에서는 0.6V (signal 취급시) 를 사용하지만
    Power supply 같이 전류가 Ampere 단위가 되면 접촉저항, Body resistance
    등이 끼어들어서 Vf = 1.0-1.2V 가 보통입니다

     

    Vf 를 내릴려면  낮은 전압에서는 Schottky diode 를 씁니다 


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